Articulo de referencia

Suelo elevado

Una aplicación alternativa de piso elevado con encofrados desechables en una obra en Turquía Se ha utilizado un elevador de baldosas con ventosa para retirar una baldosa. Un pis...

Una aplicación alternativa de piso elevado con encofrados desechables en una obra en Turquía
Se ha utilizado un elevador de baldosas con ventosa para retirar una baldosa.

Un piso elevado ( también llamado piso de acceso o piso técnico para computadoras ) proporciona una estructura elevada sobre un sustrato sólido (generalmente una losa de concreto) para crear un espacio oculto que permite el paso de las instalaciones mecánicas y eléctricas. Opcionalmente, este espacio también puede funcionar como un conducto para la circulación de aire acondicionado dentro de la habitación.

Descripción

Los pisos elevados se utilizan ampliamente en edificios de oficinas modernos y en áreas especializadas como centros de mando , centros de datos de tecnología de la información y salas de computadoras , donde se requiere el enrutamiento de servicios mecánicos, cables, cableado y suministro eléctrico. [ 1 ] Este tipo de piso se puede instalar a diferentes alturas, desde 51 mm (2 pulgadas ) hasta más de 1,2 m (4 pies), para adaptarse a los servicios que se puedan ubicar debajo. A menudo se proporciona soporte estructural adicional e iluminación cuando el piso está lo suficientemente elevado como para que una persona pueda gatear o incluso caminar debajo.  

En Estados Unidos, la distribución de aire bajo el suelo se está convirtiendo en una forma cada vez más común de enfriar una habitación, utilizando el espacio bajo el suelo elevado como cámara de distribución de aire acondicionado, una práctica que se lleva a cabo en Europa desde la década de 1970. [ 2 ] En los centros de datos, las zonas de aire acondicionado aisladas suelen estar asociadas a suelos elevados. Tradicionalmente, se colocan baldosas perforadas debajo de los sistemas informáticos para dirigir el aire acondicionado directamente hacia ellos. A su vez, el equipo informático suele estar diseñado para tomar aire de refrigeración desde abajo y expulsarlo a la habitación. Una unidad de aire acondicionado toma entonces el aire de la habitación, lo filtra y lo enfría, y lo fuerza bajo el suelo elevado, completando así el ciclo.

Alternativa de perfil bajo sin plenum

Décadas después, ha evolucionado un enfoque alternativo para pisos elevados que permite gestionar la distribución de cables bajo el piso para una gama más amplia de aplicaciones donde no se requiere distribución de aire bajo el piso. En 2009, el Construction Specifications Institute (CSI) y Construction Specifications Canada (CSC) establecieron una categoría separada de pisos elevados para diferenciar los enfoques relacionados, pero muy distintos, de pisos elevados. En este caso, el término piso elevado incluye "pisos técnicos de altura fija y perfil bajo". [ 3 ] Oficinas , aulas , salas de conferencias , locales comerciales , museos , estudios y más, tienen la necesidad primordial de adaptarse rápida y fácilmente a los cambios de tecnología y configuraciones de planta. La distribución de aire bajo el piso no se incluye en este enfoque, ya que no se crea una cámara plenum. La distinción de altura fija y perfil bajo refleja que la altura del sistema varía desde tan solo 1,6 a 2,75 pulgadas (41 a 70 mm) ; y los paneles del piso se fabrican con soporte integral (en lugar de los pedestales y paneles separados tradicionales). Los conductos para el cableado son directamente accesibles bajo placas de cubierta ligeras. 

Diseño

El tipo de piso tradicional consiste en una estructura metálica reticulada o subestructura de soportes de altura ajustable (llamados "pedestales") que brindan soporte a paneles de piso removibles (levantables), que generalmente miden 2 por 2 pies (0,61 m × 0,61 m) . La altura de las patas/pedestales viene determinada por el volumen de cables y otros servicios que se encuentran debajo, pero generalmente se disponen para dejar un espacio libre de al menos 6 pulgadas (150 mm) con alturas típicas de entre 24 y 48 pulgadas (610 y 1220 mm) .     

Los paneles suelen estar fabricados con aglomerado revestido de acero o con un núcleo interno de cemento , aunque algunas baldosas tienen núcleo hueco. Se pueden recubrir con diversos acabados para suelos , como moqueta modular , laminados de alta presión , mármol , piedra y acabados antiestáticos para salas de informática y laboratorios . En el caso de paneles con superficie de cemento, a veces se dejan sin tratar y se sellan, o se tiñen y se sellan para imitar la apariencia de las baldosas y ahorrar dinero al cliente. Esta opción sin tratar se utiliza con mayor frecuencia en oficinas, pasillos, vestíbulos, museos, casinos, etc.

Gestión adaptativa de cables

Un piso técnico contemporáneo de perfil bajo y altura fija para la gestión de cables se diferencia de los pisos técnicos tradicionales al requerir mucho menos espacio de rampa en las transiciones de altura, e incluso puede eliminarse en construcciones nuevas con depresiones en la losa. Las principales ventajas se logran gracias a paneles mucho más ligeros que facilitan su manejo. No se requieren herramientas para realizar cambios, y los conductos para cables organizados son parte integral del sistema. El tiempo y el costo se reducen considerablemente durante la instalación y cada vez que se realicen cambios en el futuro durante la vida útil del edificio. Dado que este tipo de piso técnico no está unido a la estructura, se considera mobiliario, accesorios y equipos (FF&E) que pueden ser un gasto depreciable o arrendado. Como el cableado bajo el piso no está en un plenum, no se requiere el costo de cable con clasificación plenum.

centros informáticos

Pasillo de armarios de servidores sobre suelo elevado con paneles de refrigeración.

Muchas salas de informática y equipos modernas emplean un sistema de distribución de aire bajo el suelo para garantizar una refrigeración uniforme con un mínimo de consumo energético. El aire acondicionado se suministra bajo el suelo y se distribuye hacia arriba a través de placas difusoras espaciadas regularmente, ventiladores o conductos dirigidos a equipos específicos. Es posible que se requieran sistemas automáticos de protección contra incendios para la ventilación bajo el suelo , y que se instalen sistemas de extinción adicionales en caso de incendio .

Edificios de oficinas

Muchos edificios de oficinas utilizan suelos técnicos para crear espacios más flexibles y sostenibles. Una gran corporación puede tener más de 20 000 millas (32 000 km) de cableado en una sola instalación. [ 4 ] 

Cuando se diseña un sistema de climatización por suelo radiante desde el inicio del proyecto, el edificio puede resultar más económico tanto en su construcción como en su funcionamiento a lo largo de su vida útil. Este sistema requiere menos espacio por planta, lo que reduce la altura total del edificio y, por consiguiente, el coste de la fachada. Los ventiladores y las unidades de tratamiento de aire necesarios para la climatización por suelo radiante son mucho más pequeños y consumen menos energía, ya que el aire caliente asciende de forma natural al entrar en contacto con las personas y los equipos que lo calientan, hasta llegar al techo.

Otra ventaja es que, cuando los edificios se diseñan para combinar instalaciones eléctricas modulares, paredes modulares y pisos elevados, el espacio interior se puede reconfigurar en pocas horas, en comparación con los métodos tradicionales de demolición de paredes y perforación de agujeros en el suelo para el tendido de instalaciones eléctricas y de otro tipo. A medida que más empresas construyen o renuevan edificios para cumplir con los estándares LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental), el uso de sistemas de ventilación bajo el suelo y pisos elevados seguirá creciendo. El Consejo de Edificación Ecológica de Estados Unidos (USGBC) afirma que entre el 40 y el 48 por ciento de las nuevas construcciones no residenciales son sostenibles. [ 5 ]

Uso comercial general

Los suelos técnicos elevados son habituales en oficinas, locales comerciales, salas de informática y salas de control. En el Reino Unido existen dos normas de referencia para las pruebas de rendimiento: la "PSA MOB PF2 PS (spu) 1992" y la más reciente, aunque ligeramente menos estricta, "BS/EN12825". Estas normas establecen criterios definidos de carga estática que debe cumplir el suelo técnico elevado.

La carga máxima de los suelos técnicos elevados para oficinas (PSA grado medio) es de 8 kilonewtons por metro cuadrado (kN/m² ) de carga uniformemente distribuida (UDL) y una  carga puntual de 3,0 kN. Se aplica un factor de seguridad adicional de 3x a las cargas. Las salas de informática y control, incluidos los centros de datos, generalmente requieren cargas estáticas más elevadas, por lo que se debe utilizar PSA grado pesado. Este proporciona una UDL de 12  kN/m² y una  carga puntual de 4,5 kN, también con un factor de seguridad de 3x.

Uso residencial

Aunque el cableado principal no sea el foco principal, el uso residencial de pisos elevados y niveles divididos en apartamentos de Manhattan con techos de 3,7 m (12 pies ) proporciona " elementos de alto rendimiento " y funcionalidad adicional. [ 6 ] 

Herramientas elevadoras de paneles

Elevador de ventosa de una taza

Para retirar los paneles, se utiliza una herramienta con ventosa en el extremo (conocida como extractor de suelos, elevador de baldosas o elevador de succión). En paneles alfombrados, se puede usar un elevador de velcro . El suelo técnico de altura fija y perfil bajo se mantiene en su lugar por gravedad, sin pegamento ni fijaciones, y no requiere herramientas para realizar cambios.

Problemas estructurales

Debajo de un piso elevado

Los problemas estructurales, como el balanceo de los paneles y las separaciones entre ellos, pueden causar daños importantes a los equipos y lesiones al personal. Las inspecciones periódicas de la integridad estructural de un sistema de piso elevado pueden ayudar a identificar y mitigar los problemas.

El uso de revestimientos que no cumplen con las especificaciones de carga puede provocar daños en los equipos y el suelo. La capacidad de carga oscila entre 1000 y 25 000 libras (0,45–11,34 t) . Los paneles con mayor capacidad de carga se pueden utilizar en las zonas más sometidas a cargas elevadas, mientras que los de menor capacidad se pueden utilizar en otras zonas.  

Durante la instalación, se debe prestar atención al estado del subsuelo, que debe estar limpio de escombros y lo más nivelado posible. Las paredes que rodean el piso elevado deben ser lo más cuadradas posible para minimizar la necesidad de cortar los paneles y reducir al mínimo el balanceo y las juntas.

Los sistemas de perfil bajo y altura fija pueden adaptarse a habitaciones de forma irregular gracias a sus componentes de borde ajustables, que minimizan el corte de paneles.

Otros problemas

Debido a que las baldosas del piso rara vez se retiran una vez instalado el equipo, el espacio debajo de ellas rara vez se limpia, y se acumulan pelusas y otros residuos, lo que hace que trabajar con el cableado debajo del piso sea un trabajo sucio. Los detectores de humo debajo del piso elevado pueden activarse cuando los trabajadores remueven el polvo , lo que provoca falsas alarmas .

Implicaciones de la carga de refrigeración

Baldosa perforada para suelo refrigerado

La instalación de un sistema de piso elevado puede modificar el comportamiento térmico del edificio al reducir la interacción entre las ganancias de calor y la losa de hormigón de gran masa térmica. [ 7 ] El piso elevado actúa como separación entre la habitación y la losa. Simulaciones energéticas de un edificio de oficinas ubicado en San Francisco mostraron que la mera presencia del piso elevado afecta el perfil de carga de refrigeración de la zona y tiende a aumentar la carga máxima de refrigeración. Cuando hay moqueta, el impacto negativo del piso elevado en la carga máxima de refrigeración de la zona puede reducirse. [ 7 ]

Aplicaciones de centros de datos de telecomunicaciones

Los pisos elevados disponibles para uso general normalmente no satisfacen los requisitos especiales necesarios para las aplicaciones de telecomunicaciones. [ 8 ]

Los tipos generales de pisos elevados en los centros de datos de telecomunicaciones incluyen: plataformas sin largueros, con largueros y estructurales; y conjuntos de celosías.

  • Pisos elevados sin zancas: un conjunto de pedestales que proporcionan la altura necesaria para el tendido de cables y que, además, sirven de soporte para cada esquina de los paneles del piso.
  • Pisos elevados con vigas: una serie vertical de conjuntos de pedestales de acero (placa base de acero, montante tubular y cabezal) espaciados uniformemente a intervalos de 2 pies (0,61 m) y fijados mecánicamente al piso de concreto. 
  • Plataformas estructurales: elementos construidos con ángulos o perfiles de acero que se sueldan o atornillan entre sí para formar una plataforma integrada que sirve de soporte a los equipos.
  • Estructuras de celosía: utilizan puntos de fijación al subsuelo para soportar una red de celosía sobre la que descansan los paneles del piso. La celosía posee una alta resistencia lateral y transfiere las cargas laterales al subsuelo con menor tensión que con una estructura de pedestal vertical.

Una instalación de telecomunicaciones puede contener filas continuas de gabinetes de equipos. La configuración de instalación más densa consistiría en filas continuas de gabinetes de equipos de 60 cm de ancho con pasillos que separan filas adyacentes de 60 cm de ancho. Esta configuración de filas se considera la más densa en términos de superficie y, por lo tanto, la que soporta la mayor carga prevista para un sistema de piso elevado. Considerando el espacio de pasillo prorrateado, un solo gabinete de equipo ocupará entonces una superficie de 0,74 m² ( 0,37 para el gabinete y 0,37 de pasillo) .     

El centro de datos puede estar ubicado en lugares remotos y está sujeto a tensiones físicas y eléctricas derivadas de fuentes como incendios y fallos eléctricos.

El entorno determina los métodos de instalación de pisos elevados, incluyendo la preparación del sitio, el cableado y las bandejas portacables, la conexión equipotencial y la puesta a tierra, y la resistencia al fuego. La instalación propiamente dicha debe ajustarse a las prácticas del cliente. [ 9 ] [ 10 ]

centros de datos y salas de informática

Los suelos elevados para centros de datos , y en particular para las salas, tienen una historia y un conjunto de especificaciones.

Telcordia GR-2930

Telcordia NEBS: Requisitos genéricos para pisos elevados en centros de red y datos , [ 11 ] GR-2930 presenta requisitos de ingeniería genéricos para pisos elevados que se ajustan a las estrictas directrices de NEBS.

Existen diversos tipos de pisos disponibles comercialmente que ofrecen una amplia gama de resistencia estructural y capacidad de carga, según la construcción de sus componentes y los materiales utilizados. Los tipos generales de pisos elevados incluyen plataformas con largueros, sin largueros y estructurales, todos los cuales se describen en detalle en la norma GR-2930.

Este diseño permite fijar el equipo directamente a la plataforma sin necesidad de barras de palanca ni arriostramiento adicional. [ 1 ] Las plataformas estructurales pueden o no contener paneles o largueros; no se recomiendan en zonas sísmicas. [ 1 ]

Los centros de datos suelen tener suelos elevados formados por baldosas cuadradas desmontables de 60 cm (2 pies) . La tendencia actual apunta a una altura de entre 80 y 100 cm (31 y 39 pulgadas) para lograr una distribución del aire más uniforme. Estas cavidades sirven como cámara de distribución para la circulación del aire bajo el suelo, como parte del sistema de climatización, además de proporcionar espacio para el cableado eléctrico.    

bigotes de metal

Los pisos elevados y otras estructuras metálicas, como bandejas portacables y conductos de ventilación, han causado numerosos problemas con filamentos de zinc en el pasado, y probablemente aún estén presentes en muchos centros de datos. Esto ocurre cuando se forman filamentos metálicos microscópicos en metales como el zinc o el estaño, que protegen muchas estructuras metálicas y componentes electrónicos de la corrosión. El mantenimiento de un piso elevado o la instalación de cables, etc., pueden desprender estos filamentos, que entran en el flujo de aire y pueden provocar cortocircuitos en los componentes del servidor o las fuentes de alimentación, a veces mediante un arco de plasma de vapor metálico de alta corriente . [ 12 ]

Este fenómeno no es exclusivo de los centros de datos, y también ha causado fallas catastróficas en satélites y equipos militares. [ 13 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 A. K. Tang; AJ Schiff. "Selección e instalación de pisos elevados" (PDF) .
  2. Spinazzola, Steven (2005). "HVAC: El desafío y los beneficios de los sistemas de distribución de aire bajo el piso" . Facilities Net .
  3. MasterSpec (2009). "CSI MasterFormat Categoría 09.69.33 Piso de acceso de altura fija de perfil bajo" . FreeAxez .
  4. Mark McCain (24 de julio de 1988). "PROPIEDADES COMERCIALES: Las nuevas prioridades; el cableado y la energía ahora dominan las preocupaciones de las oficinas" . The New York Times .
  5. "Datos sobre la construcción sostenible" . USGBC . Consultado el 7 de diciembre de 2015. Se estima que este año entre el 40 y el 48 por ciento de las nuevas construcciones no residenciales serán sostenibles, lo que representa una oportunidad de entre 120 y 145 mil millones de dólares.
  6. Joseph Giovannini (5 de abril de 1984). "Dos apartamentos en Manhattan transforman la arquitectura del exterior al interior" . The New York Times .
  7. 1 2 Schiavon S , Lee KH, Bauman F, Webster T (2010). "Influencia del piso elevado en la carga de refrigeración del diseño de zonas en edificios comerciales" . Energy and Buildings . 42 (5): 1182– 1191. doi : 10.1016/j.enbuild.2010.02.009 . S2CID 110507582 . 
  8. "GR-2930, NEBS: Requisitos genéricos de piso elevado para centros de red y datos" (2). Julio de 2012.{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere |journal=( ayuda )
  9. GR-1275-CORE , Requisitos genéricos para la instalación/desmontaje de equipos en entornos de red/oficina central
  10. GR-3160-CORE , Requisitos de NEBS para equipos y espacios de centros de datos de telecomunicaciones
  11. "GR-2930 - NEBS: Requisitos de piso elevado - Telcordia" . telecom-info.telcordia.com .
  12. "Vellos de zinc en estructuras de baldosas de piso elevado" . Consultado el 5 de febrero de 2019 .
  13. "NASA - investigación sobre bigotes metálicos" . NASA . Consultado el 1 de agosto de 2011 .