M Caceres_Programa_Especial_Titulacion_Titulo_Profesional_2022

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Facultad de Ingeniería
Ingeniería Mecánica 
Programa Especial de Titulación 
“Mejora de un sistema de ventilación de vestíbulos en un edificio multifamiliar” 
Manuel Rolando Cáceres Injante 
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Mecánico 
Asesor: Elizabeth Domínguez Peche 
Lima - Perú 
2022 
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Índice 
 
1. Resumen ............................................................................................................... 5 
2. Problema de Ingeniería ......................................................................................... 6 
2.1 Principio de Funcionamiento .................................................................................. 6 
2.2 Mediciones de caudal en el edificio ........................................................................ 6 
2.3 Problema encontrado en el edificio multifamiliar .................................................... 7 
3. Objetivo ................................................................................................................. 8 
3.1 Objetivo General ..................................................................................................... 8 
3.2 Objetivo Especifico ................................................................................................. 8 
4. Estado del Arte y Marco Teórico ........................................................................... 9 
4.1 Estado del arte ........................................................................................................ 9 
4.2 Marco Teórico ....................................................................................................... 11 
4.2.1. Ventilación ........................................................................................................ 11 
4.2.2. Ventilación Forzada o Mecánica ....................................................................... 11 
4.2.3. Ventiladores ...................................................................................................... 12 
4.2.3.1. Tipos de Ventiladores .................................................................................... 12 
4.2.3.1.1. Ventiladores Axiales ................................................................................... 12 
4.2.3.1.2. Ventiladores centrífugos ............................................................................. 13 
4.2.4. Ventilación en los vestíbulos ............................................................................ 13 
4.2.5. Ductos ............................................................................................................... 14 
4.2.5.1. Ducto de mampostería .................................................................................. 14 
4.2.5.2. Ducto metálico ............................................................................................... 14 
4.2.6. Rejillas .............................................................................................................. 15 
4.2.7. Caudal .............................................................................................................. 16 
4.2.8. Tableros de control de ventilación .................................................................... 16 
3 
 
4.2.9. Anemómetro ..................................................................................................... 16 
4.2.10. Detección y alarma de incendios .................................................................... 17 
5. Trabajo Realizado ............................................................................................... 18 
5.1. Pre-prueba ........................................................................................................... 18 
5.2. Memoria de cálculo de equipos en los vestíbulos previos ................................... 19 
5.2.1. Determinación del caudal de aire del equipo de inyección [18] ........................ 19 
5.2.2. Determinación del caudal de aire del equipo de extracción [18] ...................... 20 
5.3. Memoria de cálculo de equipos centralizados en la azotea ................................ 20 
5.3.1 Cálculo para caudal de equipo de apoyo para la inyección [18] ........................ 20 
5.3.2. Cálculo para caudal de equipo de apoyo para la Extracción [18] ..................... 20 
5.3. Selección de equipos ........................................................................................... 21 
5.3.1. Selección de inyector de vestíbulo ................................................................... 23 
5.3.2. Selección de extractor de vestíbulo .................................................................. 24 
5.3.3. Selección de inyector centralizado de apoyo en la azotea ............................... 25 
5.3.4. Selección de extractor centralizado de apoyo en la azotea ............................. 26 
5.4. Instalación del sistema de ventilación ................................................................. 27 
5.4.1. Verificación en campo ...................................................................................... 27 
5.4.2. Cronograma de Obra ........................................................................................ 28 
5.4.3. Instalación de equipos centralizados en la azotea ........................................... 29 
5.4.4. Pruebas de Funcionamiento ............................................................................. 29 
5.5. Post- prueba ........................................................................................................ 30 
6. Resultados ........................................................................................................... 31 
6.1. Resultados en las inyecciones de aire ................................................................ 31 
6.2. Resultados en las extracciones de aire ............................................................... 32 
6.3. Comparación de Resultados con otros proyectos ............................................... 34 
7. Conclusiones ....................................................................................................... 35 
4 
 
8. Bibliografía ........................................................................................................... 36 
9. Anexos ................................................................................................................. 38 
Anexo 1: Plano de Planta del Vestíbulo Previo - Piso Típico ..................................... 38 
Anexo 2: Plano de Planta de la azotea ....................................................................... 38 
Anexo 3: Plano de Planta de la azotea con la instalación de los equipos centralizados
 ............................................................................................................................. 39 
Anexo 4: Detalles de Instalación de rejillas en vestíbulo ............................................ 39 
Anexo 5: Detalle de base de concreto anti vibratorio de equipos en azotea .............. 40 
Anexo 6: Detalle de empalme de ducto ...................................................................... 40 
Anexo 7: Cronograma de obra ................................................................................... 41 
Anexo 8: NFPA 101, Norma de seguridad humana, capitulo 7 .................................. 41 
Anexo 9: Norma técnica A.020 vivienda del reglamento nacional de edificaciones ... 42 
Anexo 10: Plano de planta del proyecto donde indica el caudal inicial del proyecto .. 43 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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1. Resumen 
 
El objetivo del informe es mejorar el sistema de ventilación en una instalación que consta 
de 4 sótanos, 16 pisos, azotea y techo, correspondiente a un edificio multifamiliar. En el 
edificio se tiene instalado un sistema de ventilación de vestíbulos que al ser evaluado el 12 
de noviembre del 2018 se encontró que los caudales estabanpor debajo de lo solicitado 
por el proyectista. 
Para cumplir el objetivo se ha visto como conveniente evaluar el sistema, realizar nuevos 
cálculos, seleccionar nuevos equipos, establecer un cronograma y presentar protocolos de 
caudal que garantice el funcionamiento del sistema de ventilación. 
Se revisa información sobre sistemas de ventilación en otros proyectos que tienen como 
finalidad renovar el flujo de aire en un determinado ambiente para cuidar la integridad y 
salud del ser humano. 
En el trabajo realizado se muestra la incorporación de 2 equipos de ventilación 
centralizados del tipo centrifugo en la zona de la azotea del edificio, los mismos que se 
encargan de ingresar el aire al ducto de mampostería y retirar el aire contaminado que 
pueda circular dentro del ducto de mampostería, para que de esa forma pueda brindar 
mayor flujo de aire y obteniendo el aumento de caudal sobre los equipos axiales instalados 
en todos los pisos del 2 al 16. 
Al finalizar las nuevas instalaciones y las pruebas de funcionamiento del día 27 de marzo 
del 2019 se concluyó la existencia de una mejora en el sistema de ventilación, pues se 
incrementaron los caudales totales de diseño en 68% y 41% en la inyección y extracción 
de aire respectivamente con relación a las primeras pruebas obtenidas, sin embargo, solo 
en la extracción de aire está 1% por debajo del caudal total del diseño y la inyección mejora 
un 44% del caudal total del diseño. Finalmente, como una última prueba y entrega del 
sistema a la junta de propietarios se realiza una prueba real con una máquina 
concentradora de humo demostrando que en varios pisos del edificio multifamiliar en un 
tiempo de 2 minutos el vestíbulo previo quedaba completamente limpio, después de la 
activación del sistema de ventilación. 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 
2. Problema de Ingeniería 
 
El edificio multifamiliar es un proyecto que cuenta con un sistema de ventilación de 
vestíbulos previos, estos sistemas de ventilación son instalados en edificaciones donde se 
usan como medio de evacuación los vestíbulos y escaleras. [1] 
Utiliza un tipo de ventilación forzada que consta de inyectores y extractores axiales en cada 
piso y vestíbulo. 
La finalidad del sistema es renovar el aire acumulado en los vestíbulos y escaleras 
ocasionados por un incendio, para que durante la evacuación los vestíbulos se encuentren 
libre de humos. 
2.1 Principio de Funcionamiento 
El inicio del funcionamiento de los sistemas de ventilación de vestíbulos se da a través de 
una señal del sistema de detección de alarma de Incendios, originada por cualquier equipo 
de iniciación (detector de humo, detector de temperatura, estación manual) instalado en el 
edificio, estos equipos de iniciación serán activados en caso ocurra un incendio en la 
edificación. 
La señal que entrega el sistema de detección y alarma es de contacto seco, recepcionada 
por el tablero de control de vestíbulos instalado en la azotea de la edificación. 
Una vez activado el tablero de control inmediatamente se encienden los inyectores y 
extractores de los vestíbulos que se encargarán de ingresar el aire limpio y extraer el aire 
contaminado, todos estos aires serán recirculados por el ducto de mampostería que va 
desde el piso 2 hasta la azotea. 
2.2 Mediciones de caudal en el edificio 
Se realizarón mediciones de las velocidades de aire en las rejillas, donde se encuentra que 
los caudales de inyección y extracción están en 76.12% y 58% respectivamente. 
Con los caudales que se muestran en la tabla 1 y 2, se resume que el sistema instalado en 
el año 2018 no estaría cumpliendo con lo solicitado por el proyecto, en el RNE [1] indica 
que lo mínimo requerido para la ventilación de aire es 1 cambio de aire por minuto. 
Tabla 1: Caudales de la inyección de aire 
 
 
 
 
 
 
7 
 
Tabla 2: Caudales de la extracción de aire 
2.3 Problema encontrado en el edificio multifamiliar 
El problema principal que se encuentra en el edificio, es el bajo caudal que no permite 
asegurar el buen desempeño del sistema de ventilación instalado, ya que las vidas de los 
ocupantes del edificio están en riesgo durante la evacuación, en caso suceda un incendio, 
ya que no será posible limpiar el humo en el vestíbulo, ocasionando la inhalación de gases 
y muerte segura. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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3. Objetivo 
3.1 Objetivo General 
 
Mejorar un sistema de ventilación de vestíbulos en un edificio multifamiliar 
3.2 Objetivo Especifico 
 
 Evaluar el sistema de ventilación instalado el 18/11/2018 en el edificio multifamiliar. 
 Realizar nuevos cálculos para incrementar el caudal del sistema de ventilación del 
edificio multifamiliar. 
 Seleccionar los equipos de ventilación que va mejorar el caudal. 
 Establecer un cronograma de ejecución y nuevas pruebas del sistema de 
ventilación de vestíbulos del edificio multifamiliar 
 Presentar protocolos de caudal para garantizar el funcionamiento del sistema de 
ventilación. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. Estado del Arte y Marco Teórico 
4.1 Estado del arte 
La revisión de la literatura está enfocada en mostrar trabajos previos que diseñen, 
implementen y mejoren sistemas de ventilación. 
 
Un cuestionamiento resuelto [2], es valorar la pertinencia de la aplicación de sistemas de 
ventilación frente a los rociadores de agua comúnmente usados en edificios multifamiliares 
como medida para proteger la vida de las personas en un incendio. Pues la gran ventaja 
que tiene la ventilación de aire sobre los rociadores de agua es principalmente la facilidad 
de la evacuación, es más sencillo evacuar con la ropa seca para un avance fluido en un 
espacio reducido como son los vestíbulos previos y escaleras, pensando también que 
posterior al incendio, el agua puede dejar mayores daños materiales a diferencia del aire. 
Los sótanos son otros de los ambientes donde un sistema de ventilación cuida la salud de 
los ocupantes del edificio. Un ejemplo de ello es el caso de los sistemas de extracción de 
monóxido [3], [4] indicaron la importancia de diseñar este tipo de sistemas, puesto que en 
los sótanos de ambos edificios no contaban con ventilación natural y la emisión de gases 
de CO de los vehículos motorizados era dañino para los ocupantes. 
 
Como indica la norma de Instalaciones mecánicas [5], lo permisible de concentración de 
monóxido en estacionamientos de los sótanos es de 50 ppm, esto se obtuvo con la 
instalación de unos ventiladores que funcionen de forma automática por medio de sensores 
de monóxido donde detectaron una alta concentración de ppm, de esa forma se dio paso 
al encendido de los ventiladores. 
 
Un ámbito donde el sistema de ventilación también permite preservar la salud de las 
personas es el diseño de sistemas de ventilación en las minerías, como se realizó en la 
Veta Pablo [6], la tesis fue presentada en la ciudad de Arequipa, también se explica sobre 
la importancia de la ventilación como principal apoyo para salvaguardar la vida humana [7], 
en las mencionadas mineras hubieron algunas muertes por intoxicación de gases y falta 
de oxígeno, es por ese motivo que los autores elaboraron estos trabajos de investigación 
a fin de incentivar la importancia de la ventilación en las minas para explotación de 
minerales, teniendo renovaciones de aire tanto de inyección y extracción que asegura la 
buena salud de sus colaboradores. 
 
 
10 
 
 Un elemento importante dentro de un sistema de ventilación son los ventiladores 
mecánicos, es la importancia de saber clasificar los ventiladores, tales como los 
centrífugos, helicoidales y axiales, los mencionados se instalaron en el edificio multifamiliar. 
Los ventiladores [8] se diferencian por la construcción y características, los ventiladores 
centrífugos son muchos más grande y están construidos para lugares más espaciosos y 
tambiéndemandan mayor carga y caudal como los instalados en la azotea del edificio. 
Los ventiladores axiales son de baja resistencia al flujo, generalmente son usados en pared 
donde los conductos son cortos, la ventaja que tiene estos ventiladores es que pueden ser 
usados tanto como inyección de aire como también para extraer el aire. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
11 
 
4.2 Marco Teórico 
4.2.1. Ventilación 
Se le conoce como ventilación al flujo de aire que ingresa y sale de un ambiente, donde su 
principal finalidad es satisfacer la zona habitacional y brindar salubridad, higiene y calidad 
de aire, ya sea de forma natural o mecánica. [9] 
 
Figura 1: Ingreso de flujo de aire [9] 
 
4.2.2. Ventilación Forzada o Mecánica 
Se le conoce como ventilación forzada o mecánica a los sistemas que brindan calidad de 
aire haciendo uso de equipos electromecánicos, llamados ventiladores. [4] 
 
Figura 2: Ventilador extrayendo aire 
 
 
 
12 
 
4.2.3. Ventiladores 
Los ventiladores son turbomáquinas que funcionan con apoyo de un motor eléctrico como 
principal generador de energía y por medio de fajas, poleas o rotor con eje principal para 
poder dar movimiento a la envolvente o impulsor y generar un flujo aire de forma mecánica. 
[2] 
Figura 3: Clasificación general de las máquinas [2] 
 
4.2.3.1. Tipos de Ventiladores 
Los ventiladores se clasifican dependiendo la dirección de la aspiración, los ventiladores 
más usados en edificaciones multifamiliares son los ventiladores centrífugos y los 
ventiladores axiales 
4.2.3.1.1. Ventiladores Axiales 
En los ventiladores axiales el flujo de aire va en dirección al eje del rotor, tiene 2 o más 
alabes con un determinado ángulo hacia el eje, tienen un sentido de giro, puesto que si se 
invierte el giro pierde la eficiencia ya que están diseñados exclusivamente para un solo 
sentido de giro [10]. 
Figura 3: Tipos de ventiladores axiales [10] 
 
13 
 
4.2.3.1.2. Ventiladores centrífugos 
Se le conoce como centrífugos a los ventiladores cuya forma es del tipo gabinete, y donde 
el ingreso de aire es de forma axial y la salida de aire va en dirección perpendicular, el flujo 
de aire pasa por medio de un rodete que va dentro del gabinete y es impulsado por unos 
alabes donde pueden ser radiales, hacia adelante y hacia atrás según el tipo de trabajo. [2] 
Figura 4: Ventilador centrifugo [2] 
 
4.2.4. Ventilación en los vestíbulos 
La ventilación de vestíbulos es un sistema de ventilación necesario en edificios 
multifamiliares, en caso se origine un incendio en uno de los departamentos deberá 
activarse el sistema de ventilación, de esta manera se permita la evacuación de los 
ocupantes por los vestíbulos previos y escaleras cuando el aire del ambiente se encuentre 
limpio para evitar inhalar humo durante la evacuación, estos sistemas se instalan de 
acuerdo a lo indicado en el código de seguridad de vida y la norma NFPA 101 [11]. 
Figura 5: Ventilación de vestíbulos durante un incendio [12] 
 
14 
 
4.2.5. Ductos 
Los ductos son conductos capaces de transportar los flujos de aire ya sea de forma vertical 
como horizontal, su principal función es la distribución, estos pueden ser ductos de 
mampostería como la figura 6 o ductos de plancha metálica como figura 7, su selección 
depende mucho del tema estructural y del espacio donde serán instalados [13] 
4.2.5.1. Ducto de mampostería 
Es un conducto construido de concreto donde se transportará los flujos de aire ya sea de 
inyección o extracción [13] 
Figura 6: Ducto de mampostería 
 
4.2.5.2. Ducto metálico 
Es construido de plancha metálica, su fabricación e instalación está de acuerdo a la norma 
SMACNA [14]. Son de formas rectangulares y circulares en distintos ángulos 
 
Figura 7: Formas de los ductos metálicos [13] 
 
 
15 
 
En el siguiente cuadro se muestra que de acuerdo al ancho del ducto se selecciona el 
espesor de la plancha. 
 
Tabla 3: Tabla de ancho y espesor de la plancha [2] 
Ancho del 
ducto 
Espesor 
Pulgadas 
Empalmes y Refuerzos 
Hasta 12” 1/54 Correderas 1” a máx. – 2.38m entre centros 
13” hasta 30” 1/40 Correderas 1” a máx. – 2.38m entre centros 
31” hasta 45” 1/27 Correderas 1” a máx. – 2.38m entre centros 
46” hasta 60” 1/24 Correderas 1 1/2” a máx. – 2.38m entre centros 
Mas de 61” 1/20 Correderas 1 1/2” a máx. – 2.38m entre centros con 
refuerzo ángulo 1” x 1” x 1/8” entre empalmes 
4.2.6. Rejillas 
Las rejillas en ventilación son la parte final de la instalación, son por donde sale el flujo de 
aire distribuidas en partes iguales por medio de la inclinación de sus aletas y a la vez va 
delante de los equipos [15]. 
Están fabricadas en plancha galvanizada y pintadas con esmalte de acabado. 
Existen distintos tipos de rejillas, como las más conocidas están las rejillas de suministro, 
rejillas de retorno, rejillas de descarga, etc, dependiendo el tipo de trabajo se le considera 
dámper de regulación. 
 
Figura 8: Tipos de rejillas [15] 
 
16 
 
4.2.7. Caudal 
Caudal es la cantidad de flujo que circula por el conducto en un determinado tiempo. Se 
calcula de la siguiente manera. [4] 
Q = V x N …………….(1) 
 
Donde: 
 
Q = Caudal (m3/s) 
V = Volumen (m3) 
N = Renovaciones de aire (r/h) 
4.2.8. Tableros de control de ventilación 
El tablero de control de ventilación, es un conjunto de componentes eléctricos que lleva 
internamente, tales como los interruptores, fusibles, contactores, relé térmico, etc. 
Encargado del funcionamiento de los inyectores y extractores de vestíbulos ya sea de 
forma manual como de forma automática [16]. 
Figura 9: Tablero de control - parte interior [17] 
 
4.2.9. Anemómetro 
Es un instrumento de medición que se utiliza para medir la velocidad del aire que pasa 
por los conductos del sistema, la mayor parte esta toma de mediciones se realiza en el 
área efectiva de las rejillas, dependiendo el modelo se obtienen de mayores rangos de 
mediciones. 
 
 
17 
 
Figura 10: Instrumento de medición de velocidad de aire [18] 
 
4.2.10. Detección y alarma de incendios 
Como su mismo nombre lo indica es un sistema de detección de incendios, trabaja de 
forma automática, por medio de la activación de equipos de iniciación (Detector de humo, 
temperatura, estación manual) y notificación como son las sirenas estroboscópicas y su 
panel de control, de esa forma se dan cuenta que hay un incendio en un determinado lugar, 
donde se tendrá revisar y de ser necesario realizar la evacuación. 
Su principal objetivo es cuidar de las personas que habitan el edificio, así como también de 
las instalaciones de ocurrir el incendio. [5] 
En los edificios multifamiliares este sistema va interconectado con los sistemas de 
ventilación, donde se tendrá que encender todos los ventiladores una vez que llegue la 
señal del sistema de alarma de incendios hasta el tablero de control de ventilación de 
vestíbulos. 
 
Figura 10: Panel de control del sistema de detección. [16]
 
18 
 
5. Trabajo Realizado 
 
Es importante señalar que este trabajo se ha realizado de acuerdo a lo indicado en el 
código de seguridad de vida de la norma NFPA 101 edición 2021, capitulo 7, acápites 
7.2.3.8.2 y 7.2.3.8.4 [11], así mismo lo indicado en las normas técnicas peruanas del 
ministerio de vivienda, construcción y saneamiento [1], como por ejemplo la Norma A.010 
y A.020 que contienen los requisitos básicos para el cumplimiento del diseño de una 
edificación y la E.M.030 que contiene los lineamientos técnicos para la instalación de los 
equipos de ventilación mecánica en una edificación. 
5.1. Pre-prueba 
 
La pre prueba consta de la medición del caudal, se realiza tomando en cuenta dos 
parámetros: La velocidad del aire y el área de la sección transversal del elemento donde 
se realiza la medición. 
La velocidad del aire se mide con un instrumento llamado anemómetro, se toman 5 
mediciones en distintospuntos de la rejilla, seguidamente se suman los valores obtenidos 
por el anemómetro y dividen entre la cantidad de valores tomados, en este caso 5 valores, 
de esta forma se obtiene una velocidad promedio y teniendo el área de la rejilla se obtiene 
el caudal encontrado tal como indica en la tabla 4. 
En la tabla 4, se indica los valores tomados el 12 de noviembre del 2018, en las rejillas de 
inyección de los pisos 2 hasta la azotea del edificio multifamiliar, se puede apreciar que el 
caudal encontrado es inferior a lo solicitado por el proyecto quedando un 23.88% por 
mejorar. 
 
Tabla 4: Caudal de inyección de aire del 12/11/2018 
 
 
19 
 
 
En la tabla 5, se indica los valores tomados el 12 de noviembre del 2018, en las rejillas de 
extracción de los pisos 2 hasta la azotea del edificio multifamiliar, se puede apreciar que el 
caudal encontrado es inferior a lo solicitado por el proyecto quedando un 42% por mejorar. 
 
Tabla 5: Caudal de extracción de aire del 12/11/2018 
 
5.2. Memoria de cálculo de equipos en los vestíbulos previos 
 
Como lo muestra la tabla 4 y 5, las pruebas realizadas anteriormente no han sido positivas, 
se realiza nuevos cálculos para mejorar el caudal del sistema de ventilación. 
 
Como se indica en NFPA 101 [11], para el sistema de ventilación de vestíbulos se considera 
como mínimo tener en la inyección de aire 60 renovaciones por hora y para la extracción 
será un 150% del caudal de inyección, como indica el anexo 8. 
5.2.1. Determinación del caudal de aire del equipo de inyección [18] 
 
Qi = V x N …………… (2) 
 
Donde: 
 
Qi = Caudal de aire a inyectar (m3/h) 
V = Volumen (m3) = 13.3 m3 
N = Renovaciones de aire (r/h) = 60 renovaciones/hora, según NFPA 101 [11] 
Qi = 13.3 x 60 
Qi = 798.47 m3/h = 470 CFM 
 
20 
 
5.2.2. Determinación del caudal de aire del equipo de extracción [18] 
 
Qe = 150% Qi………… (3) 
Donde: 
Qe = Caudal de aire a extraer 
150 = Porcentaje adicional del caudal de inyección de aire, según NFPA 101 [11] 
Qi = Caudal de aire a inyectar = 798 m3/h 
 
Qe = 150/100 x 798 
Qe = 1197 m3/h = 705 CFM 
5.3. Memoria de cálculo de equipos centralizados en la azotea 
Revisando la norma técnica A.020 de vivienda del RNE [1], cuadro 09 de protección contra 
incendios se indica que para edificio multifamiliares de más de 30 metros de altura y las 
escaleras se encuentren protegidas por un vestíbulo previo es necesario incorporar 
equipos centralizados, en la inyección y extracción, ver anexo 9. 
Por tal motivo se procede a realizar el cálculo para la selección de equipos centralizados 
5.3.1 Cálculo para caudal de equipo de apoyo para la inyección [18] 
 Qai = (Qi / 2) x N………… (4) 
Donde: 
 
Qai = Caudal de equipo de apoyo 
N = Número de pisos = 16 
Qi = Caudal de aire a inyectar = 798.47 m3/h 
Qai = 798.47/2 x 16 
Qai = 6387.76 m3/h = 3760 CFM 
5.3.2. Cálculo para caudal de equipo de apoyo para la Extracción [18] 
Qae = (Qe / 2) x N………… (5) 
Donde: 
 
Qae = Caudal de equipo de apoyo 
N = Número de pisos = 16 
Qe = Caudal de aire a extraer = 1197 m3/h 
Qae = 1197/2 x 16 
Qae = 9576 m3/h = 5640 CFM 
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5.3. Selección de equipos 
Con el programa “Quickfan selector” [19] de nuestro proveedor sodeca se seleccionaron 
los equipos con los siguientes pasos: 
1. Se ingresa al menú selección 
Figura 11: Selección de equipos [19] 
 
2. En productos se selecciona la opción de unidades de ventilación 
Figura 12: Selección de productos [19] 
 
3. En la categoría se selecciona los tipos de ventiladores, en el presente informe solo 
se selecciona los ventiladores helicoidales y centrífugos. 
 
 
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Figura 13: Selección de Ventiladores [19] 
 
4. En los parámetros de selección se ingresa los siguientes datos como la presión 
estática, el caudal, la densidad del aire y temperatura del ambiente. 
5. Una vez que se ingresaron todos los datos mencionados, se da la selección en 
buscar el catálogo e inmediatamente se activaran los equipos seleccionados que 
cumplen con los datos del informe. 
Figura 14: Selección de modelos [19] 
 
6. Finalmente, para poder elegir el modelo se realiza una comparación entre los 
equipos que fueron activados y se elige bajo la siguiente metodología y en el 
siguiente orden. 
 Equipos con presión y caudal más próximos al punto de diseño, para evitar 
aumentar la potencia. 
 Tensión de entrada debe ser 220vac 
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 Las fases deben ser monofásicas 
 Acabado del equipo a nivel arquitectónico 
 Ambiente donde funcionaran los equipos 
 Amperaje 
 Nivel de ruido 
Figura 15: Selección de equipos [19] 
 
7. La misma metodología se usó para la selección de los 4 modelos de equipos que 
se utilizaron en el edificio multifamiliar, a continuación, se inicia con la selección de 
los 4 ventiladores. 
5.3.1. Selección de inyector de vestíbulo 
El inyector axial seleccionado es un HCD-30-4M como se muestra en la figura 16, que 
cumple con el cálculo del numeral 5.2.1. 
Así mismo en la figura 17 se puede apreciar la curva característica del caudal y presión del 
equipo, dónde se observa que cumple con el punto de diseño. 
También se ha realizado una tabla comparativa número 6, donde muestra lo que solicita 
el proyecto versus la capacidad del equipo, demostrando que el equipo cumple con lo 
solicitado por el proyecto. 
 
 
 
 
24 
 
Figura 16: Inyector de vestíbulo 
 
Figura 17: Curva de presión – caudal del inyector 
 
Tabla 6: Tabla comparativa de punto de diseño y servicio 
Dato Punto de diseño Punto de servicio 
Q (m3/h) 798.5 842.8 
Pe (Pa) 37.32 41.58 
 
5.3.2. Selección de extractor de vestíbulo 
El extractor axial seleccionado es un HCD-35-4M como se muestra en la figura 18, que 
cumple con el cálculo del numeral 5.2.2, como se puede ver en la figura 19, es la curva 
característica a nivel de caudal y presión, que cumple con el punto de diseño. 
También se ha realizado una tabla comparativa número 7, lo solicitado en el proyecto 
versus la capacidad del equipo, demostrando que cumple con lo solicitado por el proyecto. 
 
 
25 
 
Figura 18: Extractor de vestíbulo 
 
Figura 19: Curva de presión – caudal del extractor 
 
Tabla 7: Tabla comparativa de punto de diseño y servicio 
Dato Punto de diseño Punto de servicio 
Q (Cfm) 705 746.51 
Pe (Inh2O) 0.15 0.168 
 
5.3.3. Selección de inyector centralizado de apoyo en la azotea 
El inyector centralizado seleccionado es un HC-45-4M como se muestra en la figura 20, 
que cumple con el cálculo del numeral 5.2.3 como se puede ver en la figura 21, es la curva 
característica a nivel de caudal y presión, que cumple con el punto de diseño. 
 
 
26 
 
Figura 20: Inyector centralizado 
 
Figura 21: Curva de presión – caudal del inyector centralizado 
 
5.3.4. Selección de extractor centralizado de apoyo en la azotea 
El extractor centralizado seleccionado es un HC-63-6M como se muestra en la figura 22, 
que cumple con el cálculo del numeral 5.2.4 
Como se puede ver en la figura 23 donde se muestra la curva característica del equipo a 
nivel de caudal y presión, que cumple con el punto de diseño. 
 
 
 
 
 
27 
 
Figura 22: Extractor centralizado 
 
Figura 23: Curva de presión – caudal del extractor centralizado 
 
 
5.4. Instalación del sistema de ventilación 
 
Antes de iniciar con los trabajos se verifica el estado de la obra para luego establecer un 
cronograma. 
5.4.1. Verificación en campo 
 Se verificó que los vanos y ductos de mampostería estaban con las medidas y 
ubicación de acuerdo a planos. 
 Se observa que los ductos estaban correctamente solaqueados y sellados para 
evitar las fugas que se puedan generar en la intersección de ambos ductos. 
28 
 
 Los cables de alimentación de los inyectores y extractores se encontraban 
megados, verificado por el instrumento de medición (Megometro). 
 Los muros se encontraban pintados en 1ra mano para la instalación inmediata de 
rejillasde inyección y extracción después de la instalación de los equipos, para 
evitar que personal de obra que transita por esos ambientes puedan colocar basura 
o material sobrante que se genera en obra, como botella o plásticos. 
 Para efectos de instalación en el sistema de ventilación de vestíbulos el inyector va 
en la parte inferior a 0.15m del NPT, el extractor va en la parte superior a 0.15m 
STT, tal como muestra el detalle en la Figura 24. 
 
Figura 24: Detalle de instalación del inyector y extractor 
 
Una vez verificado que los pasos anteriores están conformes se procederá con el inicio de 
actividades para la instalación de ventiladores en la azotea como parte de la mejora del 
sistema de ventilación de vestíbulo 
5.4.2. Cronograma de Obra 
Se presento el siguiente cronograma aprobado por nuestro cliente con fecha de inicio de 
actividades 27/2/2019 y fecha de termino 27/03/2019. 
Figura 25: Cronograma de obra 
 
 
 
 
 
29 
 
5.4.3. Instalación de equipos centralizados en la azotea 
 Reconocimiento de campo, trazos y toma de medidas en la azotea 
 Llegada de los equipos a obra. 
 Izaje de equipos hasta la azotea 
 Ubicar lo más cerca a los ductos de mampostería de inyección y extracción, para 
su instalación. 
 Instalación de ductos de plancha galvanizada, los equipos son axiales, se han 
tenido en encapsular para la buena instalación al ducto de mampostería. 
 Sellado de las aberturas generados en la junta del concreto y ductos de plancha 
galvanizada para evitar las fugas. 
 Instalación del tablero de ventilación en la azotea del edificio 
Figura 26: Instalación del tablero de control de los ventiladores y ductos en la 
azotea 
 
 Conexiones eléctricas en el tablero para poder energizar el tablero y realizar las 
pruebas de funcionamiento 
5.4.4. Pruebas de Funcionamiento 
 Se procedió a verificar las tensiones de entrada en el tablero, usando una pinza 
amperimétrica, encontrando que los voltajes estaban dentro de los parámetros de 
tensión 
Figura 27: Instrumento de medición de las tensiones de voltaje alterno [20] 
 
30 
 
 Se procedió a levantar el interruptor para energizar el tablero 
 Se procedió a encender los inyectores y extractores para verificar que el consumo 
de corriente este de acuerdo a lo indicado en fichas y técnicas, por la tanto de 
acuerdo a placa, usando una pinza amperimétrica. 
 Se utiliza el instrumento de medición de flujo de aire (anemómetro), para verificar 
que lo caudales han mejorado como se muestra en las tablas 9 y 11 en los 
resultados. 
Figura 28: Instrumento de medición para medir la velocidad de aire (Anemómetro) [21] 
 
5.5. Post- prueba 
 
Adicional a las pruebas de caudal realizadas en el edificio, se realizó una prueba semireal 
del sistema de ventilación, se inyecta humo con apoyo de una máquina generadora de 
humo en distintos niveles de la edificación, como se muestra en la figura 29, demostrando 
que en un lapso de tiempo de 2 minutos se evacuan totalmente los humos quedando limpio 
los vestíbulos. 
Figura 29: Prueba semireal con apoyo de máquina generadora de humo 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
31 
 
6. Resultados 
6.1. Resultados en las inyecciones de aire 
Durante las pruebas realizadas el 12 de noviembre del 2018 se encontró que los caudales 
en la inyección de vestíbulo estaban en 23.88% debajo de los caudales solicitados por el 
caudal total del diseño, como muestra la siguiente tabla 8 y se puede apreciar en la figura 
30, donde se representa los caudales de cada nivel. 
Tabla 8: Caudal de inyección de aire del 12/11/2018 
 
Figura 30: representación de los caudales de inyección en cada piso 
 
En la tabla 9, se muestra los resultados de la prueba realizada el 27 de marzo del 2019, 
días después de la instalación de los equipos centralizados en la azotea, donde se observa 
una mejora del 68% del caudal inicial, mostrado en la tabla 8 y un 44.44% de exceso de 
caudal solicitado por el proyecto, en la figura 31 se puede apreciar la mejora del caudal en 
cada nivel. 
 
 
 
0.00
100.00
200.00
300.00
400.00
500.00
600.00
700.00
800.00
900.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
C
A
U
D
A
L 
M
3
/H
NIVEL
Resultados  de  Pruebas  ( Inyectores  de  
Aire)  12/11/2018
32 
 
Tabla 9: Caudal de inyección de aire mejorado 
 
Figura 31: representación de los caudales de inyección en cada piso 
 
6.2. Resultados en las extracciones de aire 
El mismo día 12 de noviembre del 2018 se encuentra que los caudales en la extracción de 
vestíbulo estaban un 42% debajo de los caudales solicitados por el caudal total del diseño, 
como muestra la siguiente tabla 10 y se puede apreciar en la figura 32, donde se representa 
los caudales de cada nivel. 
 
 
 
 
 
0.00
200.00
400.00
600.00
800.00
1000.00
1200.00
1400.00
1600.00
1800.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
C
A
U
D
A
L 
M
3
/H
NIVEL
Resultados  de  Pruebas  (Inyectores  de  Aire)  
27/03/2019
33 
 
Tabla 10: Caudal de extracción de Aire del 12/11/2018 
 
Figura 32: representación de los caudales de inyección en cada piso 
 
 
En la siguiente tabla 11, se muestra los resultados de la prueba realizada el 27 de marzo 
del 2019, días después de la instalación de los equipos centralizados en la azotea, donde 
se observa una mejora del 41% del caudal inicial mostrado en la tabla 10 y llegando con 
una tolerancia de +/- 1% con respecto al caudal total del diseño, en la figura 33 se puede 
apreciar la mejora del caudal en cada nivel. 
 
 
 
 
 
 
34 
 
Tabla 11: Caudal de extracción de aire mejorado 
 
Figura 33: representación de los caudales de inyección en cada piso 
 
6.3. Comparación de Resultados con otros proyectos 
 
Los resultados del presente informe es la mejora el sistema de ventilación de vestíbulos en 
el edificio multifamiliar en un 50% en promedio en la inyección y extracción de aire, mientras 
la tesis de Cruz Ojeda [2] obtiene como resultado el diseño de un sistema de inyección en 
las escaleras de emergencia de un edificio de 11 pisos, ambos informes tienen fines en 
común, que es la seguridad humana en caso de un incendio en el edificio. 
Parecido es el caso mencionado de Valladares y Mera [3], [4] que obtienen como resultado 
el diseño de un sistema de extracción de monóxido, donde la finalidad es salvaguardar la 
vida de los ocupantes que transitan por en los estacionamientos de los sótanos donde hay 
poca ventilación y una buena cantidad de vehículos motorizados. 
En las mineras por la forma de trabajo, la falta de oxígeno y la emisión de gases que se 
generan de las distintas maquinarias, Alhuirca [6], Herrera [7] realizaron una evaluación 
donde se obtiene como resultado que es importante tener renovaciones de aire tanto de 
inyección y extracción que asegura la buena salud de sus colaboradores durante la 
explotación de minerales. 
35 
 
7. Conclusiones 
 
 
 Se evaluó el sistema de ventilación instalado el 18/11/2018 en el edificio 
multifamiliar, que resulta ser un bajo caudal de 23.88% y 42 % en la inyección y 
extracción de aire respectivamente. 
 Se realizaron cálculos para determinar el incremento de caudal en el sistema de 
ventilación. 
 Los equipos de ventilación seleccionados son los HC-45-4M para la inyección de 
aire y HC-63-6M para la extracción de aire. 
 Se estableció un cronograma de ejecución y nuevas pruebas del sistema de 
ventilación de vestíbulos del edificio multifamiliar 
 Se presento protocolos de caudal para garantizar el funcionamiento del sistema de 
ventilación. 
 Se mejoró el sistema de ventilación de vestíbulos en el edificio multifamiliar en 
68% en la inyección de aire y 41% en la extracción de aire. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
36 
 
8. Bibliografía 
 
[1] RNE, «El Peruano,» [En línea]. Available: 
https://elperuano.pe/NormasElperuano/2021/07/08/1970636-1/1970636-1.htm. 
[2] Luis y L. A. Cruz Ojeda, «Diseñode un sistema de Inyeccion de aire para 
presurizacion de escaleras de emergencia de un edificio residencial de 11 pisos,» 
Chiclayo, 2017. 
[3] Y. A. M. Valladares, «Diseño de un sistema de ventilacion de mecanica para 
asegurar la concentracion permisible de monoxido de carbono en el 
estacionamiento subterraneo del edificio de la escuela nacional de control de la 
contraloria general de la republica,» Lima, 2019. 
[4] E. S. Mera, «Diseño de un sistema de ventilacion con deteccion de monoxido de 
carbono para sotanos de estacionamiento de un edificio multifamiliar,» Lambayeque, 
2017. 
[5] Comision de Actualizacion del RNE, «E.M. 030 Norma Tecnica de Instalaciones de 
Ventilacion». 
[6] U. C. L. Alhuirca, «Estudio del sistema de ventilación para el control de agentes 
quimicos y fisicos Pallancata - veta pablo,» Arequipa, 2020. 
[7] G. J. V. Herrera, «Evaluacion del sistema de ventilacion de la mina consorcio minero 
horizonte - La Libertad,» Cajamarca, 2018. 
[8] A. L. Global. [En línea]. Available: https://airelimpioglobal.com/tipos-de-ventiladores/. 
[9] [En línea]. Available: https://www.notijenck.com.ar/notas/que-es-la-ventilacion-
cruzada-y-por-que-es-efectiva-contra-el-coronavirus. 
[10] D. E. E. Tipismana, «Diseño de un banco de ensayos para ventiladores axiales de 
hasta 6000 m3/h,» Lima, 2013. 
[11] NFPA, «NFPA 101,» NFPA 101 LIFE SAFETY CODE, 2018. 
[12] J. Liban, «El problema de control de humos en las escaleras de evacuacion de una 
edificacion,» p. 19. 
[13] Fergotub, «Fergotub.com,» [En línea]. Available: 
https://www.fergotub.com/aaaa/croquis-piezas-anfaca/. [Último acceso: 1932]. 
[14] SMACNA, «HVAC Duct construction standards, metal and flexible.». 
[15] C. J&W, «www.climatizacionjw.com,» [En línea]. Available: 
https://www.climatizacionjw.com/producto/rejillas-de-retorno-para-sistema-de-
ventilacion/. 
37 
 
[16] [En línea]. Available: https://www.grupocasalima.com/es-mx/blog/sistema-de-
deteccion-de-incendios-que-es-tipos/. 
[17] Ecotermo. [En línea]. Available: https://ecotermoautomatic.negocio.site/. 
[18] «Memoria de Calculo "Edificio Multifamiliar Nesta",» 2018. 
[19] sodeca, «Quickfan». Peru 2020. 
[20] [En línea]. Available: https://www.docsity.com/es/medicion-medicion-de-la-tension-
alterna-primero-giramos-l/7607767/. 
[21] 17 agosto 2020. [En línea]. Available: https://www.sincable.mx/anemometro/. 
[22] Jussef Liban Abi Roud, «Grupo 3s,» [En línea]. Available: https://grupo3s.pe/. 
[23] Sodeca. [En línea]. Available: https://www.sodeca.com/es/productos/ventiladores-
helicoidales-c1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
38 
 
9. Anexos 
Anexo 1: Plano de Planta del Vestíbulo Previo - Piso Típico 
 
Anexo 2: Plano de Planta de la azotea 
 
 
39 
 
Anexo 3: Plano de Planta de la azotea con la instalación de los 
equipos centralizados 
 
Anexo 4: Detalles de Instalación de rejillas en vestíbulo 
 
40 
 
Anexo 5: Detalle de base de concreto anti vibratorio de equipos en 
azotea 
 
Anexo 6: Detalle de empalme de ducto 
 
 
 
41 
 
Anexo 7: Cronograma de obra 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Anexo 8: NFPA 101, Norma de seguridad humana, capitulo 7 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
42 
 
Anexo 9: Norma técnica A.020 vivienda del reglamento nacional de 
edificaciones 
 
 
43 
 
Anexo 10: Plano de planta del proyecto donde indica el caudal inicial 
del proyecto