Sistema de Iluminacion de Emergencia
February 26, 2023 | Author: Anonymous | Category: N/A
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN UNIVERSITARIA, CIENCIA Y TECNOLOGÍA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” MARIÑO” ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA EXTENSIÓN MATURÍN
DISEÑO DE UN SISTEMA DE ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA INTERNO PARA EL EDIFICIO RAÚL QUERO II DEL INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”, EXTENSIÓN EXTENSIÓN MATURÍN.
Servidores Comunitarios: Decena José, C.I: 25.737.344. López José, C.I: 26.422.318. Mendoza Elio, C.I: 26.405.936. Muzziotti Orlando, C.I: 26.341.488. Rojas Jorge, C.I: 26.517.236. Socorro Usman, C.I: 25.944.976. So Yan Yee Victoria, C.I: 23.903.010. Tutor Académico: Ing. Salazar José.
Maturín, Septiembre de 2018
INSTITUTO UNIVERSITARI UNIVERSITARIO O POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” MARIÑO” EXTENSIÓN MATURÍN
ACTA DE APROBACIÓN DEL TUTOR TUT OR ACADÉMICO Quien suscribe: Ing. José E. Salazar titular de la Cédula de Identidad Nº: 9.282.763 en mi carácter de asesor académico del Proyecto Comunitario presentado por los bachilleres:
Apellidos y Nombres Decena José López José Mendoza Elio
Cédula de Identidad 25.737.344 26.422.318 26.405.936
Muzziotti Orlando Rojas Jorge Socorro Usman So Yan Yee Victoria
26.341.488 26.517.236 25.944.976 23.903.010
Del proyecto titulado: DISEÑO DE UN SISTEMA DE ILUMINACIÓN DE EMERGENCIA INTERNO PARA EL EDIFICIO RAÚL QUERO II DEL INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO”, EXTENSIÓN MATURÍN. Después de haber realizado la revisión correspondiente, considero que el mismo resultó: ___________________. En la ciudad de Maturín, a los _____ días del mes de _________ de ______.
_____________________ ____ _________________________ Firma Asesor Académico C.I.N° V-9.282.763
REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA INSTITUTO UNIVERSITARIO POLITÉCNICO “SANTIAGO MARIÑO” MARIÑO” ESCUELA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA EXTENSIÓN MATURÍN
DESCRIPCIÓN DEL CASO
Los sistemas de iluminación de emergencias se encuentran estrechamente vinculados a la seguridad de las personas, de allí que la iluminación se constituye en un elemento imprescindible para facilitar la visibilidad en situaciones de riesgo, donde su funcionamiento eficiente para la evacuación de las personas es fundamental. Para ello, es necesaria no solo la instalación de los equipos adecuados a las características y actividades que se desarrollan en el lugar, sino también un mantenimiento constante y, cuando se requiera, su sustitución. La propuesta planteada del anteproyecto de Servicio Comunitario se delimita en el caso del edificio en construcción denominado Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, el cual es un anexo de la extensión principal de esta c asa de
estudios en Maturín, dicho edificio aún se encuentra en acondicionamiento, por lo tanto, no cuenta con ningún tipo de dispositivo de emergencia instalado, de allí la necesidad de instalar un sistema de iluminación de emergencia en el mismo que permita el desalojo seguro de las personas que harán vida en estas instalaciones.
iii
ÍNDICE GENERAL Pp. LISTA DE CUADROS...................... ................................................. ..................................................... .................................... .......... v LISTA DE GRÁFICOS .......................... .................................................... .................................................... ............................... ..... vii LISTA DE FIGURAS ....................... .................................................. ..................................................... .................................. ........ viii INTRODUCCIÓN ......................... ................................................... ..................................................... ......................................... .............. 1 CAPÍTULO I. ........................................................................ ................................................................................................... ........................... 3 Diagnóstico situacional ........................... ................................................... ..................................................... ............................. 3 Objetivos de la investigación ........................... ................................................... ........................................... ................. 13 Alcance comunitario .................................................... .............................................................................. .............................. .... 14 Importancia................................................................... ............................................................................................ ............................. .... 17 Delimitaciones ......................... .................................................... ...................................................... ....................................... ............ 18 ............................................................................................ ............................. .... 19 CAPÍTULO II. ................................................................... Reseña histórica .. ........................... ................................................... ..................................................... ................................... ........ 19 Antecedentes de la investigación ....................... .................................................. ....................................... ............ 20 Definición de términos .. ........................... ................................................... .................................................... .......................... 21 Propuesta ........................ ................................................... ..................................................... ............................................... ..................... 24 Plan de acción ......................... .................................................... ...................................................... ....................................... ............ 24 Descripción del p plan lan de acción ....................... ................................................. ........................................... ................. 26
CONCLUSIONES ........................ .................................................. ..................................................... ....................................... ............ 44 ................................................................................ ............ 45 RECOMENDACIONES ..................................................................... .................................................... ................................... ........ 46 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS .........................
REFERENCIAS ELECTRÓNICAS ............................................................... .............................................................. 47 ................................................... .................................................... .................................................... .......................... 49 ANEXOS ......................... Memoria fotográfica ...... ............................... ................................................... .................................................... .......................... 50 Planos del levantamiento del edificio e dificio raúl quero ii ..................................... ..................................... 52
iv
LISTA DE CUADROS CUADRO
Pp.
1. Distribución 1. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es importante la existencia de un sistema de iluminación de emergencias en una institución educativa. ...................... ................................................ .................................................... ................................ ...... 4 2. Distribución 2. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si tiene conocimientos de que en el Edificio Raúl Quero Anexo II de IUPSM existe algún sistema de iluminación de emergencia. ..................................... ....................................... 5 3. Distribución 3. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si ha estado presente en alguna situación de emergencia en el IUPSM donde se haya evacuado las instalaciones. ...................... ................................................. ......................................... .............. 6 4. Distribución 4. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre cuándo son más recurrentes las fallas eléctricas............................................ ........................................... 7 5. Distribución 5. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si son comunes los cortes eléctricos en la zona donde está ubicada la institución. ....................... ................................................. ..................................................... ..................................................... ............................ 8 6. Distribución 6. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si en algún momento estando dentro del IUPSM se ha quedado sin suministro eléctrico................................................. eléctrico....................... .................................................... .................................................... ................................ ...... 9 7. Distribución 7. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si se continuó con las actividades dentro del IUPSM de forma regular al quedarse sin suministro eléctrico. ...................... ................................................ ........................................... ................. 10 8. Distribución 8. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre, de forma estimada, esti mada, el tiempo de los cortes eléctricos. ......................... ................................. ........ 11 9. Distribución 9. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es necesario un sistema de iluminación de emergencia para el edificio Raúl Quero II. ...................... ................................................ .................................................... .................................................... .............................. .... 12 10. Matriz FODA. ............................. 10. ....................................................... ..................................................... ................................... ........ 16
v
11. Coordenadas UTM. ................................................... 11. ............................................................................. .............................. .... 18 12. Plan de Acción. ..... 12. ............................... .................................................... .................................................... .............................. .... 25 13. Materiales y equipos para el diseño sistema de iluminación de emergencia. ........................ ................................................... ..................................................... ............................................... ..................... 35 14. Cómputos métricos de los componentes del Sistema de Iluminación de Emergencia. ........................ ................................................... ..................................................... ............................................... ..................... 39 15. Presupuesto para la fabricación de 26 Sistemas de Iluminación de Emergencia ......................... .................................................... ..................................................... ............................................... ..................... 42
vi
LISTA DE GRÁFICOS GRÁGICO
Pp.
1. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es importante la existencia de un sistema de iluminación de emergencias en una institución educativa ....................... ................................................. .................................................... ................................ ...... 5 2. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si tiene conocimientos de que en el Edificio Raúl Quero Anexo II de IUPSM existe algún sistema de iluminación de emergencia. ..................................... ....................................... 6 3. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si ha estado presente en alguna situación de emergencia en el IUPSM donde se haya evacuado las instalaciones. ...................... ................................................. ......................................... .............. 7 4. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre cuándo son más recurrente recurrentess las fallas elé eléctricas. ctricas........................ ........................................... .................... 8 5. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si son comunes los cortes eléctricos en la zona donde está ubicada la institución. ....................... ................................................. ..................................................... ..................................................... ............................ 9 6. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si en algún momento estando dentro del IUPSM se ha quedado sin suministro eléctrico................................................. eléctrico....................... .................................................... .................................................... .............................. .... 10 7. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si se continuó con las actividades dentro del IUPSM de forma regular al quedarse sin suministro eléctrico. ...................... ................................................ ........................................... ................. 11 8. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre, de forma estimada, esti mada, el tiempo de los cortes eléctricos. ................................. 12 9. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es necesario un sistema de iluminación de emergencia para el edificio Raúl Quero II. ...................... ................................................ .................................................... .................................................... .............................. .... 13
vii
LISTA DE FIGURAS FIGURA
Pp.
1. Vista superior del edificio Raúl Quero II. Tomado de Google Goog le Earth. ......... 18 2. Circuito de carga de batería y detección de energía eléctrica. (Módulo de Control). ...................... ................................................ .................................................... .................................................... .............................. .... 30 3. Circuito indicador del estado de la bate batería. ría. (Módulo de Control). ............. 31 4. ARDUINO UNO, Matriz led y lámparas. (Módulo de Procesamiento). ...... 31 5. Circuito controlador de la matriz LED. (Módulo d de e Procesamiento). ......... 32 6. Indicadores de estados. ........................ .................................................. .................................................... .......................... 32 7. Conexiones de prote protección cción y control de la matriz LED. ...................... .............................. ........ 33 8. Arquitectura de Diseño d del el Sistema de Iluminación de Emergencia. ........ 33
viii
INTRODUCCIÓN
Los sistemas de emergencia son de gran importancia en toda edificación residencial, comercial, industrial, o universitario, ya que como su nombre lo indica, sirve para estar preparados en caso de alguna emergencia. Ya sean desastres naturales, fallas técnicas o por errores humanos, estos sistemas ayudan a mantener el orden y a avisar de que está ocurriendo algún suceso irregular para el desalojo seguro del edificio. Desde la invención del bombillo (bulbo eléctrico), este se convirtió en un instrumento de vital utilidad e importancia en la vida diaria del ser humano, debido a los beneficios que ofrece, sin embargo, puede ocurrir un acontecimiento imprevisto en el cual afecte la distribución del servicio eléctrico, dando como resultado, el aumento a la posibilidad de que ocurra algún accidente debido a la poca visibilidad en la zona. En Venezuela, la ausencia del servicio eléctrico es frecuente, siendo esto causado por la falta de mantenimiento en la línea del suministro eléctrico, mal estado de la fuente que suministra el servicio o por desastres naturales. Situación que también se presenta en Maturín, estado Monagas, donde dichos factores generan interrupciones en el servicio eléctrico que puede presentarse a cualquier hora del día. Es así, que, para mitigar los efectos de los apagones continuos en la ciudad, las diferentes universidades se han visto en la necesidad de instalar sistemas de iluminación de emergencia, los cuales, al detectar fallos en el suministro eléctrico, encienden luces de emergencia ubicadas en puntos estratégicos para dar visibilidad en todo el recinto académico. Vale destacar, que el edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico "Santiago Mariño", extensión Maturín, no posee este tipo de sistema, de allí, la necesidad de proponer un sistema de iluminación de emergencia para el mismo con la finalidad de indicar la salida de emergencia que permita el desalojo seguro de la edificación. 1
En lo cuanto a la estructura del proyecto, el mismo estará comprendido por dos capítulos desarrollados de la siguiente manera: Capítulo I. Presenta el Diagnóstico situacional, Objetivo General, Objetivos Específicos, Alcance Comunitario (Matriz FODA), Importancia y Delimitaciones (Coordenadas UTM). El Capítulo II. Explica los Antecedentes de la Investigación, la Definición de Términos, la Propuesta, el Plan de acción con su descripción y finalmente, Conclusiones, Recomendaciones, Referencias bibliográficas, referencias de fuentes electrónicas y los Anexos.
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CAPÍTULO I
DIAGNÓSTICO SITUACIONAL
La realidad presente en el edificio Raúl Quero II Anexo del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” extensión Maturín que se
encuentra en construcción, es que no posee de un sistema de iluminación de emergencia instalado. Al no contar con el mismo, se podrían presentar fallos de seguridad en sus instalaciones, así como posibles accidentes para todas aquellas personas que estudien y trabajen en el horario nocturno. Entre las dificultades que podría ocasionar, teniendo en cuenta que aún se están realizando labores de acondicionamiento en el edificio, es el hecho de que el personal del edificio que esté laborando o transitando por los pasillos en la noche corren el riesgo de tropezar con objetos sueltos o endebles causando daños materiales y comprometiendo su bienestar físico al momento de un fallo eléctrico. Esta situación permite inferir que a futuro se puedan presentar situaciones graves como la evacuación inadecuada de estudiantes y trabajadores en casos de emergencias, o la imposibilidad de realizar adecuadamente las actividades en horario nocturno debido a fallos eléctricos inesperados. De allí, que esta situación afectaría directamente a toda la comunidad de esta casa de estudio. Es importante destacar, destacar, que un sistema de iluminación de emergencia debe estar diseñado con las características mínimas que deben cumplir las lámparas autocontenidas de emergencia que establece la norma COVENIN 1472-2000.
3
En visita realizada a las instalaciones del edificio se evidenció las zonas que requieren de la instalación de luces de emergencia, de igual manera, se pudo observar que aún no existe un correcto agrupamiento y orden de los diferentes materiales y componentes de los salones, y en general, del edificio; de igual manera, los salones no poseen ventanas, por lo que dependen en gran medida de la iluminación artificial, haciendo más importante la implementación de un Sistema de Iluminación de Emergencia Interno para el edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, extensión Maturín.
A continuación, se presentan una serie de gráficas que mediante del análisis e interpretación de los datos arrojados por la encuesta aplicada permitió determinar el diagnóstico situacional:
Cuadro 1 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es importante la existencia de un sistema de iluminación de emergencias en una institución educativa. Alternativa
Absoluta
Porcentual
Sí
50
100
No
0
0
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
4
100%
Sí
No
Gráfico 1. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es importante la existencia de un sistema de iluminación de emergencias en una institución educativa ed ucativa En el Gráfico 1 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que sí es importante la existencia de un sistema de iluminación de emergencias en una institución educativa.
Cuadro 2 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si tiene conocimientos de que en el Edificio Raúl Quero Anexo II de IUPSM existe algún sistema de iluminación de emergencia. Alternativa Sí
Absoluta 0
Porcentual 0
No
50
100
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
5
100%
Sí
No
Gráfico 2. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si tiene conocimientos de que en el Edificio Raúl Quero Anexo II de IUPSM existe algún sistema de iluminación de emergencia. En el Gráfico 2 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que no tiene conocimientos c onocimientos de que en el Edificio Raúl Quero Anexo II de IUPSM exista algún sistema de iluminación de emergencia.
Cuadro 3 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si ha estado presente en alguna situación de emergencia en el IUPSM donde se haya evacuado las instalaciones. Alternativa Absoluta
Porcentual
Sí
0
0
No
50
100
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
6
100%
Sí
No
Gráfico 3. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si ha estado presente en alguna situación de emergencia en el IUPSM donde se haya evacuado las instalaciones. En el Gráfico 3 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que no ha estado presente en alguna situación de emergencia en el IUPSM donde se haya evacuado las instalaciones.
Cuadro 4 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre cuándo son más recurrentes las fallas eléctricas. Alternativa
Absoluta
Porcentual
En la mañana En la tarde
0 18
0 36
En la noche
32
64
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
7
36% [VALOR]
En la mañana
En la tarde
En la noche
Gráfico 4. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre cuándo son más recurrentes las fallas eléctricas. En el Gráfico 4 se puede observar que el 64% de los estudiantes del IUPSM opinaron que son más recurrentes las fallas eléctricas en las noches, mientras que el 36% opinaron que son en las tardes, y con lo cual, se observa que no se presentan fallas eléctricas en las mañanas.
Cuadro 5 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si son comunes los cortes eléctricos en la zona donde está ubicada la institución. Alternativa Sí
Absoluta 21
Porcentual 42
No
29
58
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
8
42%
58%
Sí
No
Gráfico 5. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si son comunes los cortes eléctricos en la zona donde está ubicada la institución. En el Gráfico 5 se puede observar que el 58% de los estudiantes del IUPSM opinaron que no son comunes los cortes eléctricos en la zona donde está ubicada la institución, y solo el 42% opinaron que sí son comunes.
Cuadro 6 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si en algún momento estando dentro del IUPSM se ha quedado sin suministro eléctrico. Alternativa Sí
Absoluta 50
Porcentual 100
No
0
0
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
9
100%
Sí
No
Gráfico 6. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si en algún momento estando dentro del IUPSM se ha quedado sin suministro eléctrico. En el Gráfico 6 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que en algún momento estando dentro del IUPSM sí se ha quedado sin suministro eléctrico.
Cuadro 7 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si se continuó con las actividades dentro del IUPSM de forma regular al quedarse sin suministro su ministro eléctrico. Alternativa Sí
Absoluta 0
Porcentual 0
No
50
100
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
10
100%
Sí
No
Gráfico 7. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si se continuó con las actividades dentro del IUPSM de forma regular al quedarse sin suministro eléctrico. En el Gráfico 7 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que no se continuó con las actividades dentro del IUPSM de forma regular al quedarse sin suministro su ministro eléctrico.
Cuadro 8 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre, de forma estimada, el tiempo de los cortes eléctricos. Alternativa
Absoluta
Porcentual
15 minutos
38
76
30 minutos
12
24
1 hora
0
0
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
11
24% 76%
15 minutos
30 minutos
1 hora
Gráfico 8. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre, de forma estimada, el tiempo de los cortes eléctricos. En el Gráfico 8 se puede observar que el 76% de los estudiantes del IUPSM opinaron que, de forma estimada, el tiempo de los cortes eléctricos es de 15 minutos, mientras que el 24% opinaron que son de 30 minutos.
Cuadro 9 Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es necesario un sistema de iluminación de emergencia para el edificio Raúl Quero II. Alternativa Sí
Absoluta 50
Porcentual 100
No
0
0
Total
50
100
Nota: Datos tomados de la encuesta realizada.
12
100%
Sí
No
Gráfico 9. Distribución absoluta y porcentual de la opinión de los estudiantes sobre si es necesario un sistema de iluminación de emergencia para el edificio Raúl Quero II. En el Gráfico 9 se puede observar que el 100% de los estudiantes del IUPSM opinaron que sí es necesario un sistema de iluminación de emergencia para el edificio Raúl Quero II.
OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
Objetivo General
Diseñar un Sistema de Iluminación de Emergencia Interno para el edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”,
extensión Maturín, con la finalidad de brindar seguridad en caso de ausencia de servicio eléctrico en la edificación.
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Objetivos Específicos
1. Diagnosticar la situación actual del edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, extensión Maturín, a través de
la realización de un levantamiento arquitectónico con la finalidad de identificar los puntos idóneos para la colocación del Sistema de Iluminación de Emergencia. 2. Establecer las características del Sistema de Iluminación de Em Emergencia ergencia Interno, con el propósito de determinar los componentes del diseño. 3. Diseñar el Sistema de Iluminación de Emergencia con la finalidad de simular su funcionamiento. 4. Desarrollar un análisis de precio unitario de la propuesta, a fin de evaluar evaluar los costos de implementación del Sistema Si stema de Iluminación de Emergencia.
ALCANCE COMUNITARIO
Matriz FODA
La matriz FODA es una herramienta que representa el estudio de las Fortalezas, Oportunidades, Debilidades y Amenazas de una empresa, un mercado, o sencillamente a una persona, para así obtener el diagnóstico de la situación que permita establecer objetivos realistas y un enfoque mejorado hacia la planificación de alguna estrategia a futuro. Es por ello que para esta propuesta se le aplicó la Matriz FODA a la institución donde se plantea nuestro Servicio Comunitario, con el fin de conocer el alcance y la información necesaria que ayudará a lograr satisfactoriamente nuestro proyecto.
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FODA es el acrónimo de Fortalezas, que son los atributos o destrezas que posee la institución; Oportunidades, que son los aspectos positivos que se pueden aprovechar utilizando las fortalezas; Debilidades, que son los factores críticos negativos que se deben eliminar o reducir; y Amenazas, que son los aspectos negativos externos que podrían obstaculizar el logro de los objetivos.
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Cuadro 10 Matriz FODA. Fortalezas (F)
Debilidades (D)
Diseño de un Sistema de Iluminación de Emergencia Interno para
F1. Estructura física con excelente fuente de iluminación natural. F2. Personal técnico capacitado y calificado en el área de seguridad.
D1. Sin señalización de rutas de evacuación y emergencia. D2. Personal con poco conocimiento en mantenimiento de sistema de emergencias.
elUniversitario edificio RaúlPolitécnico Quero II del Instituto “Santiago Mariño”, extensión Maturín
F3. El personal de la institución está capacitado para enfrentar cualquier tipo de emergencia. F4. Libertad de disposición del sistema en el edificio. F5. Cuenta con vigilancia las 24hrs.
D3. Mal diseño de vías de escape (Escaleras). D4. No cuenta con equipos de seguridad para emergencia.
Oportunidades (O)
Estrategias (FO)
Estrategias (DO)
O1. Cuenta con rutas de evacuación y emergencia. O2. Estudiantes de la escuela de electrónica con conocimientos de sistemas de seguridad. O3. Apoyo del cuerpo de bomberos. O4. Libertad de diseño.
F1+O1= Colocar señalización en las rutas de evacuación y emergencia. F2+O1+O2= Realizar jornadas de capacitación en el área de seguridad. F3+O3= Llevar a cabo charlas con el cuerpo de bomberos al personal de la institución para capacitarlos en el área de evacuación y uso correcto de vías de escape. F4+O4= Realizar un diseño amigable que permita fácil manipulación y mantenimiento.
D2+O2= Realizar talleres de parte de los estudiantes al personal de institución para capacitarlos en el área de mantenimiento de sistemas de emergencias. D3+O1= Elaborar un plan seguro de evacuación.
Amenazas (A)
Estrategias (FA)
Estrategias (DA)
A1. Riesgo de hurto de dell sistema. sistema. A2. Alumbrado Alumbrado público en en mal est estado. ado. A3. Cuerpo de Bomberos sin recursos para realizar capacitaciones en materia de seguridad
F2+F5+A1= Dotar al personal de seguridad con dispositivos de defensa y seguridad antirrobos. F2+F3+A3= Realizar en la institución talleres y simulacros de evacuaciones con el personal técnico con el fin de capacitarlos cumpliendo las normas y procedimientos de seguridad.
D1+D4+A1= Proponer a la Dirección del Instituto la colocación de señalización de evacuación, equipos de seguridad y restauración del alumbrado público con ayuda del ente del estado. D3+A2= Dictar charlas educativas sobre valores, modales y métodos de evacuaciones seguras hacia la comunidad en general.
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IMPORTANCIA
La iluminación de emergencia engloba todos aquellos elementos de iluminación que se alimentan por corriente continua, así como por baterías individuales o centralizadas, y se emplean en casos de corte de alimentación eléctrica en la red principal. Es uno de los elementos indispensables para garantizar la seguridad de las personas en ambientes o edificios, en caso de presentarse situaciones de peligro. La presencia de la iluminación de emergencia es esencial durante la evacuación de un edificio, ya sea ocasionado por un corte de energía
eléctrica, por alarmas de evacuación, o por algún evento grave, y es fundamental que se active en los intervalos de tiempo indicados por las normas reguladoras de las instalaciones de seguridad, que varían en cada país. Según el Código Eléctrico Nacional de Venezuela, en la sección 700-12 de los Sistemas de Emergencia, este tiempo de activación no debe durar más de 10 segundos. Además, las lámparas de emergencia deben garantizar una autonomía mínima de una a tres horas dependiendo del ambiente. Por lo tanto, en cualquier edificio es de gran importancia que esté instalado un sistema de iluminación de emergencia, y más cuando es un lugar donde concurre tantas personas a todas horas como lo es una casa de estudios. Al dotar el edificio de dicho sistema, se evitará accidentes a causa de la poca visibilidad en zonas riesgosas, como pueden ser las escaleras, y también ayudará a evacuar el edificio en caso de emergencia de forma ordenada y rápida. Por otro lado, será de gran utilidad los conocimientos que se adquieren al conocer sobre estos sistemas.
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DELIMITACIONES
El Edificio Raúl Quero II perteneciente al Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, se encuentra ubicado en la Avenida Orinoco
Municipio Maturín del Estado Monagas. Cuenta con una Extensión de Terreno de 544,80m. Sus delimitaciones están establecidas de la siguiente manera: por el Norte: Parte posterior del Edificio, por el Sur: Entrada Principal, por el Este: Empresa Corporación Ecofrio, CA y por el Oeste: Estacionamiento de la institución.
Cuadro 11 Coordenadas UTM. P1
P2
P3
N 1076918.34
N 1076915.92
N 1076936.14
E 479694.79
E 479706.73
E 479711.75
P4 N 1076937.75
P5 N 1076926.84
P6 N 1076923.79
E 479699.32
E 479702.70
E 479698.99
Fuente: Google Earth.
Figura 1. Vista superior del edificio Raúl Quero II. Tomado de Google Earth.
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CAPÍTULO II
RESEÑA HISTÓRICA
El Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” es una institución
de educación superior de carácter privado sin fines de lucro, que cumple las funciones de docencia, investigación y extensión, dirigidas a formar
arquitectos e ingenieros capaces de incorporarse al proceso de desarrollo del país. La institución fue fundada por el Dr. Raúl Quero Silva y fue establecida legalmente por el Estado Venezolano según decreto presidencial N° 1.839 del 17 de septiembre del año 1991, siendo la Extensión de Barcelona en el Estado Anzoátegui la sede principal. Las actividades académicas iniciaron en el mes de octubre de 1991 con las carreras de Arquitectura e Ingeniería en Mantenimiento Mecánico, Electrónica, Industrial, Eléctrica, Sistemas, Civil y Diseño Industrial. En el cual, para el año 1993, el Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” cuenta con más extensiones en distintas ciudades del país, las cuales son Valencia, Cabimas, Maracaibo, Maracay, Barinas, Mérida, Caracas, Porlamar, Puerto Ordaz, Ciudad Ojeda, San Cristóbal, Tovar y Maturín, para un total de 13 extensiones a nivel nacional.
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ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Para llevar a cabo el presente proyecto, es necesario realizar un estudio de numerosos trabajos de grado previos relacionados con el objeto de estudio, cuyo propósito es destacar los antecedentes sobre los cuales se sustentará dicho proyecto, hay que destacar que algunas de estas exceden los 5 años de vigencia, pero que cumplen con el propósito expuesto. Siendo estos los que se presenta a continuación: Jaramillo, J. (2016). “Diseño del sistema de iluminación de emergencia
del bloque 4 (mecánica) de la Universidad Tecnológica de Pereira Pereira” ” . El autor
de este proyecto de grado realizó un diseño e integración del sistema de iluminación de emergencia en el bloque 4 del edificio de Mecánica con las luminarias G5 EMERG de la marca Legrand garantizando una repartición del flujo luminoso sobre la superficie del suelo, ya que esta no posee de dicho sistema con lo cual permitir una pronta evacuación del edifico de una forma segura en caso de presentarse alguna emergencia. Este proyecto nos aporta la base esencial sobre la iluminación de emergencia para desarrollar nuestro anteproyecto. Moreno, E. (2015). “Propuesta de un sistema de iluminación en interiores para los laboratorios de física con tecnología led” . El autor muestra
un análisis de las condiciones en que se encuentra actualmente el sistema de iluminación de los laboratorios de Física 1, el cual se localiza en la planta baja del edificio Z-1 de la ESIME Zacatenco Unidad Adolfo López Mateo y un sistema de iluminación en interiores por medio de tecnología Led, cuyos parámetros de niveles de iluminación se apegan a la Norma NON-025-STPS2008, haciendo una comparación entre el sistema actual y el sistema propuesto, por medio de un análisis de costo beneficio, con respecto al costo del consumo eléctrico y el costo de mantenimiento al sistema. El proyecto 20
aporta ejemplos para el diseño técnico de las áreas propuestas para la implementación del sistema de iluminación. Marqués, C. (2012). “Proyecto de iluminación y electrificación de un teatro” teatro ” . El autor de este proyecto tiene por objetivo la iluminación y
electrificación del Teatro Estudio 54, situado en la ciudad de Barcelona, para garantizar la realización de sus propias actividades. Esta investigación tuvo como objetivo describir el diseño, las características, las normativas y los cálculos de la instalación de iluminación y electrificación del Teatro. Como aporte, permitió precisar que, en todo edificio de alta concurrencia, es de
normativa que se disponga de un sistema de iluminación de emergencia.
DEFINICIÓN DE TÉRMINOS
Batería (acumulador): es el conjunto de celdas electrolíticas conectadas entre sí, capaces de suministrar energía eléctrica. (Norma COVENIN 1472:2000 p. 1).
Batería estacionaria: es la que, sin recibir ciclos de carga-descarga, tiene un promedio de autodescarga no mayor del 4% de su carga nominal en un periodo de un mes y que para sus condiciones de flotabilidad, no requiere de tratamientos especiales. (Norma COVENIN 1472:2000 p. 1).
Batería sellada: es aquel que posee permanentemente una cubierta para evitar la fuga de electrolito o la adición de agua, y que debe tener una válvula para evitar el acceso de aire a su interior y que además prevé la pérdida del exceso de su presión interna. (Norma COVENIN 1472:2000 p. 1).
21
Corte eléctrico: es la pérdida del suministro de energía eléctrica en un área. Fuente:
https://es.wikipedia.org/wiki/Apag%C3%B3n_el%C3%A9ctrico
[Consulta: 2018, febrero 28].
Evacuación: es el desalojo que se produce de un lugar, una casa, un edificio, un barrio, por parte de las personas que lo habitan porque de permanecer en el mismo la vida puede correr peligro, o en su defecto porque ha sufrido algún daño y es preciso abandonarlo. Fuente: https://www.definicionabc.com/general/evacuacion.php [Consulta: 2018, febrero 28].
LED: es un dispositivo semiconductor; es un diodo que emite luz incoherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica. Este fenómeno es una forma de electroluminiscencia. Fuente: https://www.ecured.cu/Diodo_led [Consulta: 2018, febrero 28].
Iluminación: es la aplicación de la luz a los objetos, o a sus alrededores para que se puedan ver. (Norma COVENIN 2249-93 p. 1).
Iluminación de emergencia: es la iluminación, que tiene por propósito dar la iluminación mínima indispensable para la seguridad de la vida y la propiedad, cuando los medios normales de producción de iluminación normal dejan de hacerlo a causa de una falla del suministro de energía. (Norma COVENIN 2249-93 p. 2).
Iluminación de reserva: es aquella parte de la iluminación de emergencia que tiene por propósito permitir, en algunas situaciones o casos, que las actividades normales continúen, ya sea permanentemente o por un tiempo adicional limitado. (Norma COVENIN 2249-93 p. 2 ).
22
Iluminación de seguridad: es aquella parte de la iluminación de emergencia que tiene por propósito garantizar la seguridad de las personas que deben permanecer en sus puestos o realizar tareas cuando falla la iluminación normal. (Normal COVENIN 2249-93 p. 2).
Iluminancia: es el cociente del flujo luminoso recibido por un elemento de superficie que contiene el punto, entre el área de dicho elemento. Su símbolo es el E y su unidad es Lux, (Lx). . (Norma COVENIN 2249-93 p. =
1).
Prevención: es el resultado de concretar la acción de prevenir, la cual implica el tomar las medidas precautorias necesarias y más adecuadas con la misión de contrarrestar un perjuicio o algún daño que pueda producirse. Fuente:
https://www.definicionabc.com/general/prevencion.php
[Consulta:
2018, febrero 28].
Red eléctrica: es un conjunto de elementos interconectados para suministrar energía eléctrica desde las centrales de generación a los puntos de consumo. Fuente: https://twenergy.com/a/la-red-electrica-998 [Consulta: 2018, febrero 28].
Seguridad: es la garantía que tienen las personas de estar libre de todo daño, amenaza, peligro o riesgo; es la necesidad de sentirse protegidas, contra todo aquello que pueda perturbar o atentar contra su integridad física, moral, social y hasta económica. Fuente: http://conceptodefinicion.de/ seguridad/ [Consulta: 2018, febrero 28].
23
Sistemas de emergencia: son dispositivos que permiten una operación satisfactoria para cuidar la vida del usuario, brindándole una seguridad confiable
y
también
evitando
daños
a
la
propiedad.
Fuente:
https://es.slideshare.net/aleexithaa/sistemas-de-emergencia-39036212 [Consulta: 2018, febrero 28].
PROPUESTA
La propuesta que fue planteada es el Diseño de un Sistema de
Iluminación de Emergencia para el edificio en construcción denominado Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” , con la
finalidad de indicar la ruta de escape mediante lámparas autocontenidas puestas en puntos estratégicos que permita el desalojo seguro de la edificación.
PLAN DE ACCIÓN
Un plan de acción es una herramienta de planificación que prioriza las iniciativas más importantes para cumplir con ciertos objetivos y metas. La finalidad del plan de acción, a partir de un marco de correcta planificación, es optimizar la gestión de proyectos, economizando tiempo y esfuerzo, y mejorando el rendimiento, para la consecución de los objetivos planteados. A continuación, se presenta en el cuadro 12 el plan de acción realizado, donde se aprecian los objetivos específicos, con sus respectivas acciones aplicadas, recursos utilizados, responsables y el tiempo de duración.
24
Cuadro 12 Plan de Acción. OBJETIVOS Diagnosticar la situación actual del edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, extensión Maturín, a través
de la realización de un levantamiento arquitectónico con la finalidad de identificar los puntos idóneos para la colocación del Sistema de Iluminación de Emergencia. Establecer las características del Sistema de Iluminación de Emergencia Interno, con el propósito de determinar los componentes del diseño.
ACCIÓN
RECURSOS
Inspección y realización de levantamiento del edificio “Raúl Quero II”.
-
Cintas métricas. Papel. Lápiz.
Planteamiento del diseño.
-
Papel. Lápiz.
RESPONSABLES
TIEMPO
Servidores Comunitarios
2 semanas.
Servidores Comunitarios
1 semana.
-
Computadora. Internet. Programa de simulación.
Servidores Comunitarios
2 semanas.
Cálculo de precios de los componentes del diseño. -
Computadora. Internet.
Servidores Comunitarios
1 semana.
Evaluación de los componentes a utilizar y posteriormente, simulación del diseño.
Diseñar el Sistema de Iluminación de Emergencia con la finalidad de simular su funcionamiento. Desarrollar un análisis de precio unitario de la propuesta, a fin de evaluar los costos de implementación del Sistema de Iluminación de Emergencia.
25
DESCRIPCIÓN DEL PLAN DE ACCIÓN
Diagnóstico de la situación actual del d el edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño Mariño”, ”, para para la identificación de los puntos idóneos para la colocación del Sistema de Emergencia.
El edificio Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño”, extensión Maturín, está estructuralmente compuesto por 4 plantas,
donde, exceptuando la planta baja, las 3 plantas superiores presentan dimensiones simétricas (ver Anexo B). A continuación, se especifica la colocación, en puntos estratégicos, de los sistemas de emergencia: Para la señalización de las vías de escape del edificio se tomó en cuenta las normas NFPA 101, COVENIN 200 y 1472. Para la disposición del Sistema de Iluminación de Emergencia en los pasillos, la emisión de las dos fuentes luminosas abarca un área de alrededor 3 metros para cada lado de cada fuente luminosa, por lo cual, cada dispositivo de iluminación de emergencia será colocado a una distancia de alrededor de 8 metros en el pasillo de cada planta. Las escaleras, tanto principal como trasera, y como zona de riesgo, se colocará un dispositivo de iluminación de emergencia en cada planta al mismo nivel. La entrada principal es otro punto importante a la hora de la evacuación, por lo tanto, se colocará encima de la puerta un dispositivo de iluminación de emergencia. Entonces, la cantidad de dispositivos de iluminación de emergencia a instalar daría un total de 26 dispositivos para lograr una correcta iluminación
para la señalización de las vías de escape del edificio Raúl Quero II durante los cortes eléctricos. Para ver la disposición del Sistema de Iluminación de Emergencia de manera específica, ver el Anexo B.
26
Descripción de las Características C aracterísticas del Sistema de Iluminación de Emergencia.
Memoria Descriptiva. El presente proyecto tiene como objetivo el diseño de un Sistema de Iluminación de Emergencia para el edificio en construcción denominado Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” como medida
que permitirá el desalojo seguro del edificio en caso de presentarse fallas en el servicio eléctrico. Este Sistema de Iluminación de Emergencia, que consta de dos fuentes luminosas, proporcionará inmediatamente la iluminación adecuada, colocados en puntos estratégicos, para garantizar que todo el edificio pueda ser desalojado con seguridad cuando se presente apagones dentro del recinto universitario. La propuesta planteada es de un diseño de un sistema de iluminación de emergencia con funcionalidades adicionales a las que presentan estos sistemas convencionales, con la implementación de una matriz LED para la indicación de las salidas de emergencias y un sensor de movimiento que permitirá regular el funcionamiento del Sistema de Iluminación de Emergencia para obtener un mejor rendimiento en el uso de la batería de este. Además, mediante estas funcionalidades, el proyecto presenta escalabilidad a futuro, la cual permitirá posteriormente, en caso de ser necesario, la actualización del Sistema de Iluminación de Emergencia para estar siempre a la vanguardia en cuanto a seguridad se refiere. Asimismo,
el
proyecto
incorpora
un
Arduino
UNO
como
microcontrolador, el cual será el encargado de procesar y controlar todos los procesos, tales como la activación de las lámparas LED en caso de que haya una falla eléctrica, la regulación de la intensidad luminosa de las lámparas LED cuando la batería se esté descargando, el envío de los datos al
27
controlador de la matriz LED de 16x24 y proporcionar escalabilidad a futuro mediante los pines libres proporcionados. Adicionalmente, debido a las características de la matriz LED 16x24 y a las limitaciones de los controladores convencionales, se realizó el diseño del controlador de la matriz LED usando compuertas lógicas, registros en serie, registros en paralelo, contadores, flip-flops, transistores y resistencias.
Bases y Criterios de Diseño. El presente documento tiene como propósito establecer los criterios de diseño, para el Sistema de Iluminación de Emergencia para el edificio en construcción denominado Raúl Quero II del Instituto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” ubicado en la avenida Orinoco de Maturín, Estado
Monagas. Este documento deberá ser usado como guía general para el diseño a nivel de ingeniería conceptual y básica. A nivel de ingeniería básica, en el proyecto se prevé utilizar los siguientes elementos:
1. Arduino UNO: es el elemento que servirá como control del Sistema de Iluminación de Emergencia, recibiendo los datos y transfiriéndolo a los distintos elementos de salida.
2. Matriz LED 16x24: son diodos LED conectados en forma de matriz la cual se podrá usar como elemento de visualización.
3. Controlador de matriz LED: es el encargado de procesar los datos
recibidos del Arduino UNO para luego ser visualizados en la matriz LED 16x24.
4. Transistor mosfet: estará conectado al Arduino y será el encargado de encender las lámparas LED de emergencia.
28
5. Lámparas LED de emergencia: serán las que proporcionen la iluminación al usuario en caso de que se presente una falla eléctrica.
6. Cargador de batería: será el encargado de mantener la batería cargada y también mantendrá informado al Arduino de su estado.
7. Sensor de movimiento: le indicará al sistema de control si hay alguna persona en la zona transcurrido un tiempo después del suceso.
8. Batería 12V 4A: aparato que mantendrá el circuito encendido en caso de una falla eléctrica en el sistema eléctrico.
Normas COVENIN COVENIN – COVENIN – 200:1999 200:1999 Código Eléctrico Nacional. COVENIN – COVENIN – 1472:2000 1472:2000 Lámparas de Emergencia (autocontenidas). COVENIN – COVENIN – 2249-93 2249-93 Iluminancias en tareas y áreas de trabajo.
Norma NFPA (ANSI) NFPA – NFPA – 101 101 (Código de Seguridad humana).
29
Diseño electrónico del Sistema de Iluminación de Emergencia.
El funcionamiento de este proyecto consiste en un módulo de control el cual estará conectado a la red eléctrica y será el encargado de dar información sobre el estado de la red eléctrica del edificio al Arduino UNO a través del pin 10, de presentarse el corte del servicio eléctrico en el edificio, el Arduino UNO encenderá las lámparas a su máxima potencia utilizando un transistor MOSFET conectado al pin 09, a su vez, encenderá una matriz LED utilizando los pines 04, 07 y 08, cuya matriz LED indicará la salida de emergencia del edificio. Por su parte, dependiendo del estado de la batería, el tiempo transcurrido y el sensor de movimiento, el Arduino UNO regulará la intensidad luminosa de las lámparas de emergencia permitiendo el ahorro, de manera inteligente, de la energía de la batería del sistema.
Figura 2. Circuito de carga de batería b atería y detección de energía eléctrica. (Módulo de Control).
30
Figura 3. Circuito indicador del estado de la batería. (Módulo de Control).
Figura 4. ARDUINO UNO, Matriz led y lámparas. (Módulo de Procesamiento). 31
Figura 5. Circuito controlador de d e la matriz LED. (Módulo d dee Procesamiento).
Figura 6. Indicadores de estados.
32
Figura 7. Conexiones de protección p rotección y control de la matriz LED.
Figura 8. Arquitectura de Diseño del Sistema de Iluminación de Emergencia.
33
Análisis de Precios Unitarios del Sistema de Iluminación de Emergencia. Lista de materiales. 1. Arduino UNO SMD 2. Batería 12v @ 4Ah 3. Caja de acrílico contenedora del sistema 4. Capacitor Electrolítico 5. Circuito Integrado SN74111 6. Circuito Integrado SN7404N 7. Circuito Integrado 7408 8. Circuito Integrado 4017 9. Diodo rectificador 1N4004 10. Circuito Integrado LM324 11. Led azul 12. Led rojo 13. LED SMD 5050 14. Led verde 15. Matriz de LED 8x8 16. MOSFET IRF640 17. Registro paralelo 74273 18. Registro serie 74164 74 164 19. Regulador de voltaje 7805 20. Resistencia de ¼ Watt
21. Tiristor SCR 22. Transformador eléctrico 120v/12v @ 2A 23. Transistor 2N2222
34
Especificaciones de Materiales y Equipos
El Sistema de Iluminación de Emergencia está integrado por diversos componentes y se deben conocer sus especificaciones técnicas, composición y características. A continuación, se presentan los materiales y equipos junto con sus características básicas.
Cuadro 13 Materiales y equipos para el diseño sistema de iluminación de emergencia. Materiales o Equipos
Modelo
Arduino UNO
Batería
Capacitor
ATmega32 ATmega328 8 SMD
R-1240
Electrolítico
- Tensión: 12V - Amperaje: 4 Ah - Potencia: 48W - Capacidad:100µF - Tensión Máxima: 25V Acrílico transparente transparente de 2mm d de e grosor Dimensiones: - Largo: 30cm - Ancho: 15cm - Alto: 25cm
Caja contenedora del Sistema
Circuito Integrado
Especificaciones - 6 entradas analógicas. - Tensión de entrada de 7 a 12V - Velocidad de reloj de 16Mhz
SN7404N
- Operador: Inversor (NOT) - Voltaje de alimentación: 5V
- Número de compuertas: 6 - Operador: Multiplicador (AND) Circuito Integrado
DM7408
-- Voltaje Númerode dealimentación: compuertas: 5V 4 - Entradas: 2 por compuerta
35
Cuadro 13. (Continuación). - Flip-Flop tipo J-K Circuito Integrado
Circuito Integrado
SN74111
CD4017
- Número de Flip-Flop: 2 - Voltaje de alimentación: 5V - Contador de décadas - Voltaje de alimentación: 3-18V - Número de salidas: 10 - Frecuencia de Reloj: 60Mhz
Circuito Integrado
- Voltaje de alimentación: 3-32v - Número de comparadores: 4 - Encapsulado: DIP14
Diodo Rectificador
- Voltaje Máximo: 400v - Corriente Directa: 1A
LM324
LED azul
1N4004
5mm
- Voltaje: 3.0-3.4V - Corriente: 15-20mA - Tono: 460-470nm - Voltaje: 1.5-2.4V
LED rojo
LED verde
LED Blanco
5mm
- Corriente: 15-20mA - Tono: 620-630nm
5mm
- Voltaje: 1.8-3V - Corriente: 15-20mA - Tono: 515-525nm
SMD 5050
- Voltaje: 2.8-3.6V - Corriente: 60mA
- Potencia: 0.2W - Tono: 6000-6500K
36
Cuadro 13. (Continuación). - Tensión de operación de 5V 8x8 Max7219 Matriz LED
- Dimensiones: 12.8”x 3.2” x 1.3” - Cátodo común con 4 matrices - Interface SPI para cualquier MCU
IRF640 IRF640
- Voltaje Drenaje-Fuente: 200V - Corriente Drenaje-Fuente: 18A - RDSon: 0.18Ω
74164 74164
- Voltaje de Operación: 5v - Entradas: 2 - Salidas: 8
74273 74273
- Frecuencia máxima de Reloj: 25Mhz - Voltaje de Operación: 5v - Entradas: 8 - Salidas: 8 - Frecuencia máxima de Reloj: 40Mhz
Regulador de voltaje
7805
- Voltaje de entrada: 7-35V - Voltaje de salida: 5V - Corriente máxima: 1.5A
Resistencia
THT THT
- Valor Óhmico: 1.000Ω
Resistencia
THT THT
- Potencia: ¼ Watt - Valor Óhmico: 10.000 Ω - Potencia: ¼ Watt
Resistencia
THT THT
- Valor Óhmico: 1.500 Ω - Potencia: ¼ Watt
Resistencia
THT THT
- Valor Óhmico: 100 Ω
MOSFET
Registro Desplazador
Registro Paralelo
Potencia: ¼ Watt THT
Resistencia
- Valor Óhmico: 2.400 Ω - Potencia: ¼ Watt
37
Cuadro 13. (Continuación). Resistencia Resistencia
Resistencia
THT THT
- Valor Óhmico: 220Ω
THT THT
- Potencia: ¼ Watt - Valor Óhmico: 3.000 Ω - Potencia: ¼ Watt
THT THT THT THT
- Valor Óhmico: 380 Ω - Potencia: ¼ Watt
THT
- Valor Óhmico: 2 Ω - Potencia: 2 Watt
Resistencia Resistencia Tiristor
Transformador
Transistor
- Valor Óhmico: 470Ω - Potencia: ¼ Watt
SCR 106M
YT-48
2N2222
- Voltaje Máximo: 400v - Corriente Máxima: 4A - Corriente Máxima de compuerta: 200mA - Voltaje de entrada:120v AC - Voltaje de salida: 12v AC - Corriente máxima de salida: 2A - Voltaje Colector-Em Colector-Emisor: isor: 60v - Corriente Colector: 800mA - Potencia disipada: 500mW - Ganancia hFe: 35
Análisis de los precios del Sistema de Iluminación de Emergencia. Para el desarrollo del análisis de precios del Sistema de Iluminación de
Emergencia, se tomaron en cuenta cada uno de los componentes, destacando la cantidad necesaria para el diseño final, esto se aprecia en el Cuadro correspondiente a los cómputos métricos. Seguidamente se realizó para cada uno un estudio para conocer los precios actuales y precisar el monto final para todo el proyecto. 38
Cuadro 14 Cómputos métricos de los componentes del Sistema de Iluminación de Emergencia.
PART.
1
2
DESCRIPCION DESCRIPCION
UNID
CANTIDAD
SUMINISTRO, SUMINIST RO, TRANS TRANSPORT PORTE E E INSTALAC INSTALACII N DE ARDUINO UNO ATmega328 ATmega328 SMD, 7 ENTRADAS ENTRADAS ANALOGICAS, ANALOGIC AS, TENSION DE ENTRADA ENTRADA DE 7 A 12V, VEOCIDAD DE RELOJ 16 MHZ
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE BATERIA R-1240, 12V A 4Ah
UND
26
E
INSTALACIÓN
DE
UND 3
4
5
SUMINISTRO, TRANSPORTE100UF/25V E INSTALACIÓN CAPACITOR ELECTROLITICO
DE
FABRICACION, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE CAJA CONTENEDORA DEL SISTEMA, MATERIAL ACRÍLICO 2MM DE GROSOR, DIMENSIONES 30x15x25 CM
26 UND
26 26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E CIRCUITO INTEGRADO SN7404N
INSTALACIÓN
DE
UND
SUMINISTRO, SUMINIST RO, TRAN TRANSPOR SPORTE TE E CIRCUTIO INTEGRADO DM7408
INSTALAC INSTALACII N
DE
UND
SUMINISTRO, TRANSPORTE E CIRCUITO INTEGRADO SN74111
INSTALACIÓN
DE
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E CIRCUITO INTEGRADO CD4017
INSTALACIÓN
DE
UND
78
SUMINISTRO, TRANSPORTE CIRCUITO INTEGRADO LM324
INSTALACIÓN
DE
UND
26
52
6 7
8
9
E
10
11
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE DIODO RECTIFICADOR 1N4004
UND
52
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE LED AZUL 5mm
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE LED ROJO 5mm
UND
52
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE LED VERDE 5mm
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACIÓN DE LED BLANCO SMD 5050
UND
1872
SUMINISTRO, TRANSPORTE MATRIZ LED 8x8 MAX7219
E
INSTALACIÓN
DE
UND
156
SUMINISTRO, TRANSPORTE MOSFET IRF640
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E REGISTRO DESPLAZADOR 74164
INSTALACIÓN
DE
UND
52
SUMINISTRO, TRANSPORTE REGISTRO PARALELO 74273
E
INSTALACIÓN
DE
UND
52
SUMINISTRO, TRANSPORTE E REGULADOR DE VOLTAJE 7805
INSTALACIÓN
DE
UND
26
SUMINISTRO,
E
INSTALACIÓN
DE
UND
130
E
INSTALACIÓN
DE
UND
1742
E RESISTENCIA THT DE ¼ w 1.5KΩ
INSTALACIÓN
DE
UND
26
39
Cuadro 14. (Continuación).
12
13
14
15
16
17
18
19
20
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 1KΩ
21
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 10KΩ
22
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
23
24
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
E
INSTALACIÓN
DE
UND
52
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
RESISTENCIA THT DE ¼ w 100Ω
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 2.4KΩ
40
Cuadro 14. (Continuación).
25
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
E
INSTALACIÓN
DE
UND
182
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
E
INSTALACIÓN
DE
UND
624
TRANSPORTE
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE TIRISTOR SCR 106M
E
INSTALACIÓN
DE
UND
26
SUMINISTRO, TRANSPORTE E INSTALACION DE TRANSFORMADOR YT-48 ENTRADA DE VOLTAJE 120V, SALIDA DE VOLTAJE 12V, AMPERAJE MAXIMO 2A
UND
RESISTENCIA THT DE ¼ w 220Ω
26
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 3KΩ
27
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 470Ω
28
SUMINISTRO,
TRANSPORTE
RESISTENCIA THT DE ¼ w 380Ω
29 SUMINISTRO,
RESISTENCIA THT DE 2 w 2Ω
30
31
32
33
SUMINISTRO, TRANSPORTE TRANSISTORES BJT 2N2222
E
INSTALACION
DE
FABRICACIÓN, TRANSPORTE E INSTALACION DEL SISTEMA DE ILUMANCION DE EMERGENCIA
UND
UND
26
1222
26
41
Cuadro 15 Presupuesto para la fabricación de 26 Sistemas de Iluminación de Emergencia N° Partida Descripción de partida 1 Arduino UNO ATmega328 ATmega328 SMD 2 Batería 12v @ 4Ah 3 Caja de acrílico 30*15*25CM 2mm de grosor 4 Capacitor electrolítico 100uF/25v 5 Circuito integrado 4017 6 Circuito integrado SN74111 7 Circuito integrado 7408 8 Circuito integrado SN7404N 9 Circuito integrado LM324 10 Diodo rectificador 1N4004 11 LED azul 5mm 12 LED blanco SMD5050 13 LED rojo 5mm 14 LED verde 5mm 15 Matriz de LED 8x8 Max7219 16 17 18 19 20 21 22 23
MOSFET IRF640 Registro paralelo 74273 Registro serie 74164 Regulador de Voltaje 7805 Resistencia THT 1/4W 1,5kΩ Resistencia THT 1/4W 100Ω Resistencia THT 1/4W 10kΩ Resistencia THT 1/4W 1kΩ
Unidad UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND UND
Cantidad 26 26 26 26 78 26 52 26 26 52 26 1872 52 26 156
Precio Unitario 1,280.64 1,560.78 648.49 10.14 96.07 52.51 67.89 75.00 35.32 4.78 9.58 11.71 9.58 9.58 164.24
Total 33,296.64 40,580.28 16,860.74 263.64 7,493.46 1,365.26 3,530.28 1,950.00 918.32 248.56 249.08 21,921.12 498.16 249.08 25,621.44
UND UND UND UND UND UND UND UND
26 52 52 26 26 52 1742 130
186.12 95.50 16.58 38.15 2.23 2.23 2.23 2.23
4,839.12 4,966.00 862.16 991.90 57.98 115.96 3,884.66 289.90
UND UND
26 182
2.23 2.23
57.98 405.86
42
Cuadro 15. (Continuación). 24 25
Resistencia THT 1/4W 2,4kΩ Resistencia THT 1/4W 220Ω
26 27 28 29 30 31
Resistencia THT 1/4W 380Ω Resistencia THT 1/4W 3kΩ Resistencia THT 1/4W 470Ω Resistencia THT 2W 2Ω
Tiristor SCR 106-M Transformador eléctrico 120v/12v @ 2A
UND UND UND UND UND UND
624 26 26 26 26 26
32 33
2.23 2.23 2.23 13.64 63.61 671.49
1,391.52 57.98 57.98 354.64 1,653.86 17,458.74
Transistor BJT 2N2222 Fabricación del circuito impreso del sistema
UND UND
1222 7.98 9,751.56 26 3,257.28 84,689.28 TOTAL Bs.S. 286,933.14
Nota: Este presupuesto es un estimado debido a la fluctuación de precios que existe actualmente en el país debido a la inflación.
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CONCLUSIONES
1. A través del levantam levantamiento iento realizado al Edificio Raúl Quero IIII del Instit Instituto uto Universitario Politécnico “Santiago Mariño” , se pudo establecer que el total de los dispositivos de iluminación de emergencia necesarios para lograr una correcta iluminación del edificio es de 26 dispositivos. 2. Se determinó los com componentes ponentes para el diseño del sistem sistema a de iluminación de emergencia, donde se estableció, además, un diseño de un controlador para la matriz LED. Aunado a esto, será necesario la contratación de obreros capacitados en la instalación de las iluminarias. 3. El diseño compone de un módulo de control que entrega información sobre el estado de la red eléctrica del edificio al Arduino UNO, la cual se encargará de la activación de las iluminarias de emergencias, de la matriz LED y del control inteligente de las mismas. 4. El monto total para la implementación del sistema de iluminación de emergencia es de 286,933.14 Bs.S. Hay que destacar que el costo es estimado, ya que fluctúa debido a la inflación existente en la situación
actual del país.
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RECOMENDACIONES
1. Acondicionar el Edificio Raúl Quero II con sistemas y equipos de emergencia, además de señalizar todas las rutas de escape para dar inicio a las actividades académicas. 2. Considerar las estrategias planteadas en la matriz FODA con el fin de aprovechar y aumentar las fortalezas y oportunidades, para neutralizar las debilidades y disminuir así las amenazas presentes en el edificio Raúl Quero II. 3. Aprovechar la matriz LED, para dar usos alternativos de la misma mientras este no esté en funcionamiento. 4. Adaptar el Sistem Sistema a de Ilum Iluminación inación de Emergencia, a otros sistemas como sistemas contra incendios y sistemas antisísmicos, para conseguir un sistema de emergencia integral que abarque distintos factores que provoquen el desalojo del edificio. 5. Realizar periódicamente pruebas para verificar e ell estado de las baterías de los sistemas de iluminación para así reemplazarlas cuando sea
necesario.
45
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
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de grado). Universidad Tecnológica de Pereira, Colombia. Marqués, C. (2012). Proyecto de iluminación y electrificación de un teatro. (Proyecto fin de carrera). Universitat Politècnica de Catalunya, España. Moreno, E. (2015). Propuesta de un sistema de iluminación en interiores para los laboratorios de física con tecnología led. (Tesis). Instituto Politécnico
Nacional, México. NFPA 101. Código de Seguridad Humana. Edición 2000. Norma Venezolana COVENIN (200:1999). Código Eléctrico Nacional. CODELECTRA.
Norma Venezolana COVENIN (1472:2000). Lámparas de emergencia (autocontenidas). Comité Técnico de Normalización. (N° 2000-08).
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REFERENCIAS ELECTRÓNICAS
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eléctrico.
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en
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Disponible:
https://es.wikipedia.org/wiki/Apag%C3%B3n_el%C3%A9ctrico [Consulta: 2018, febrero 28].
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ANEXOS
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ANEXOS A MEMORIA FOTOGRÁFICA
50
LEVANTAMIENTO DEL EDIFICIO RAÚL QUERO II
51
ANEXOS B PLANOS DEL LEVANTAMIENTO DEL EDIFICIO RAÚL QUERO II
52
PLANTA BAJA
53
1° PLANTA
54
2° PLANTA
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