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ESPECIFICACIONES TECNICAS -
INSTALACIN DE GAS Y CLIMATIZACION
UNIDAD: GLB
N DESCRIPCIN UNID. CANTIDAD
1 MONTAJE PISOS RADIANTES GLB 1,00
2 TUBERIA FG DE 1 1/4 ML 20,89
3 TUBERIA FG 1" ML 32,25
4 TUBERIA FG DE 3/4" ML 15,23
5 TUBERIA FG DE 1/2" ML 67,03
6 TUBERIA FG DE 2" ML 49,15
7 MATERIALES PARA INSTALACION DE PISOS RADIANTES GLB 1,00
8 CODO FG DE 2" PZA 5,00
9 CODO 1 1/4 FG PZA 9,00
10 CODO DE 1" FG PZA 17,00
11 CODO DE 3/4 PZA 5,00
12 CODO DE 1/2 FG PZA 24,00
13 DERIVACION DE TEE 1 1/4 PZA 20,00
14 DERIVACION TEE 3/4 PZA 2,00
15 TEE DE 1" FG PZA 6,00
16 VALVULA DE MANDO DE 1/2 FG PZA 4,00
17 VALVULA DE MANDO 3/4 PZA 4,00
18 REDUCTOR DE 1" A 1/2" PZA 5,00
19 REDUCCION DE BUJE DE 3/4 A 1/2 PZA 4,00
20 REDUCTOR DE 1 1/4 A 1" FG PZA 1,00
21 ABRAZADERAS DE 1/2" FG PZA 76,00
22 ABRAZADERA DE1" PZA 29,00
23 ABRAZADERA DE 3/4" PZA 21,00
24 ABRAZADERA 1" 1/4" FG PZA 19,00
25 ABRAZADERA DE 2" PZA 42,00
26 PINTURA ANTICORROCIBA DE 1 LITRO L 13,00
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27 BROCHA PZA 100,00
28 TAPN PZA 16,00
29 MATERIALES PARA INSTALACION DE GAS GLB 1,00
ESPECIFICACIONES TECNICAS - INSTALACIN DE GAS
DESCRIPCION
Este tem se refiere a la provisin y puesta en servicio del
puente de regulacin y medicin para un y
la instalacin interior en el edificio de Plenarias.
El puente de regulacin y medicin debe cumplir con las
especificaciones de los anexos 1, 5 y 6 del
Reglamento de diseo, construccin, operacin de redes de gas
natural instalaciones internas del
Decreto Supremo N 28291 del 11 de agosto de 2005.
El contratista deber portar en todo momento el documento que se
indica lneas arriba.
La empresa que se adjudique la ejecucin de esta obra presentar
el respectivo proyecto a YPFB para
su aprobacin. Deber estar inscrita en el registro de empresa
instaladoras de gas natural de la ANH
con categora industrial vigente
Como el suministro de gas natural est a cargo de YPFB la empresa
que ejecute este tem deber
trabajar de acuerdo con la supervisin que esta institucin
realice, no pudiendo argumentar falta de
conocimiento.
Se incluyen las obras civiles de excavacin, relleno con tierra
bruta y cernida.
La caldera est destinada a alimentar de agua tanto a los
lavabos, como al sistema de calefaccin,
sistema que se presenta en otro proyecto.
MATERIALES, HERRAMIENTAS Y EQUIPO
Los materiales principales a emplearse en el gabinete son un
regulador B40 y un medidor de
desplazamiento positivo G25, ambos tienen la capacidad de
entregar hasta 40 m3/h. que cumplen
satisfactoriamente los requerimientos de caudal y con un factor
de simultaneidad est apto para este
servicio.
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La instalacin interior en su conjunto ser de acero negro sch 40,
por motivos de seguridad y de ms
fcil trabajo en los dimetros que se han calculado.
El gabinete ser construido de plancha de espesor de 1,5 mm con
su respectivo visor para la lectura
del medidor y del manmetro y pintada de un color que est en
armona con el entorno.
El equipo de soldadura ser del tipo continuo.
Los electrodos a usarse corresponden a las especificaciones AWS
E6010.
Los materiales y longitudes de la instalacin interior a
emplearse estn detallados en el plano
isomtrico de la instalacin.
Los materiales deben ser de primera calidad, eximindose aquellos
de dudosa preferencia.
La tubera a emplearse deber ser de acero negro sin costura sch
40 cumpliendo las especificaciones
A106, A53 y API 5L Gr B.
Se colocara en la parte exterior al ambiente de la caldera dos
vlvulas de corte ANSI 150 de 3 paso
total, para aislar la instalacin de la red que se encuentra
fuera del recinto, permitiendo efectuar
posibles modificaciones en el futuro.
Ests vlvulas estarn en una cmara de hormigos con su respectiva
tapa.
La cmara estar a cargo de la constructora de obras civiles que
tiene la pericia y los materiales
respectivos, el tamao debe permitir la maniobrabilidad fcil de
las vlvulas, poseer un respiradero,
escalera de ingreso adems de estar impermeabilizada.
Los esprragos deben ser de acero A193 y sus tuercas de acero
A194, no aceptndose los esprragos
de acero dulce construidos a partir de varillas de bajo
contenido de carbono que se corroen muy
fcilmente.
Se deben asegurar las entradas de aire de combustin por rejillas
en la parte inferior.
Las herramientas a usarse para la construccin del PRM debern
estar en buenas condiciones de uso,
preferentemente se usarn llaves fijas, las tarrajas en lo
posible debern ser fijas y no regulables para
garantizar las dimensiones de las mismas.
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El equipo de soldadura ser del tipo continuo.
El contratista deber tener el probador (holiday detector) de
cobertura de proteccin de la tubera
durante todo el transcurso del tendido de la tubera.
Los electrodos a usarse corresponden a las especificaciones AWS
E6010.
FORMA DE EJECUCION
Los cortes debern ser ejecutados empleando prensas de banco y
corta tubos de discos y deben ser
perpendiculares al eje del tubo. Una vez realizado el corte, los
bordes debern ser alisados con lima o
esmeril.
Las soldaduras se realizarn usando equipo de corriente continua
con electrodos E6010, el personal
que ejecute las mismas deber tener actualizado su registro en el
momento de realizar el trabajo.
El Contratista deber contar con un equipo completo para el
tarrajado de roscas en todos los
dimetros requeridos, preferentemente fijas y no regulables. La
caera deber sujetarse mediante
prensas de banco (cuando menos dos, si la longitud es mayor a
2,50 m.) y durante el proceso de
tarrajado, se utilizar aceite para el lubricado del corte.
Todo acople entre tuberas o entre tuberas y accesorios, deber
ser ejecutado limpiando
previamente las limaduras y colocando cinta tefln en el lado
macho de la unin no permitindose
usar silicona.
Al ejecutar uniones roscadas en piezas de unin deber
garantizarse la penetracin de la tubera en
proporciones iguales dentro del acople, la longitud roscada
dentro del extremo de la tubera deber
ser cuando menos el 70 % de la longitud de las piezas de
acople.
El personal que realice las soldaduras estar calificado como
soldador 6G en el momento de realizar
las obras.
Se pintarn las partes del puente con los colores establecidos en
el anexo 6 con dos capas de pintura,
Las soldaduras se realizarn usando equipo de corriente continua
con electrodos E6010, el personal
que ejecute las mismas deber tener actualizado su registro como
soldador 6G en el momento de
realizar las obras.
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El Contratista deber contar con un equipo completo para el
tarrajado de roscas en todos los
dimetros requeridos, preferentemente fijas y no regulables. La
caera deber sujetarse mediante
prensas de banco (cuando menos dos, si la longitud es mayor a
2,50 m.) y durante el proceso de
tarrajado, se utilizar aceite para el lubricado del corte.
Todo acople entre tuberas o entre tuberas y accesorios, deber
ser ejecutado limpiando
previamente las limaduras y colocando cinta tefln en el lado
macho de la unin no permitindose
usar silicona.
Al ejecutar uniones roscadas en piezas de unin deber
garantizarse la penetracin de la tubera en
proporciones iguales dentro del acople, la longitud roscada
dentro del extremo de la tubera deber
ser cuando menos el 70 % de la longitud de las piezas de
acople.
Se efectuar la excavacin de la zanja donde se alojar la tubera
manualmente o a mquina hasta
una profundidad de 1.20 metros.
Se soldar la tubera y se proceder al revestimiento con las
cintas de proteccin mecnica y
anticorrosiva con la respectiva pintura imprimante, previo
lijado de la tubera hasta dejarla en el color
blanco, el traslape ser como mnimo .
Una vez terminadas las dos actividades anteriores, se bajar a la
zanja en cuya base estarn colocadas
bolsas con tierra cernida a distancias de 2 metros, de tal
manera que la tubera quede colgada y se
pueda efectuar dentro de la zanja el control del revestimiento
con el holiday detector, con el voltaje
que el supervisor de YPFB indique.
Satisfecho el control de calidad del revestimiento se proceder a
la tapada, primero con tierra cernida
hasta 30 cm por encima de la generatriz superior de la tubera ,
luego compactar con un compactador
canguro, finalmente rellenar la zanja hasta el nivel superior,
no olvidndose de la compactacin.
Dentro del ambiente de la caldera la tubera estar en elevacin y
rematar en una vlvula esfrica.
Los soportes sern realizados con angular de 1 . Esta tubera ser
pintada con dos manos de
pintura de color amarillo.
El cruce de la tubera de los muros se realizarn usando una funda
de PVC evitando que aquella tome
contacto con la pared.
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Se har una prueba de hermeticidad a la instalacin usando aire a
una presin de 1.5 bar durante 24
horas. revisando las partes roscadas con agua jabonosa alguna
prdida de aire.
Toda unin roscada de la terminal con la vlvula, deber ser
ejecutada limpiando previamente las
limaduras y colocando cinta tefln en el lado macho de la unin no
permitindose usar silicona.
Las tuberas de gas natural no deben estar en contacto con
cualquier otra caera incluyendo las
elctricas.
La distancia mnima entre tubera de gas natural y toda otra
tubera debe ser de:
3 cm en recorrido en paralelo
1 cm en cruce
Cabe recalcar que se requiere entrada de aire a travs de rejilla
a una altura menor a 30 cm situada
hacia la calle con un rea libre de por lo menos 500 cm2
Salida de los productos de combustin por medio de campanas a una
respectiva chimenea que d al
exterior del edificio.
Las ventanas que dan hacia la calle o patio deben ser batientes,
de tal manera que permitan una
aireacin rpida. El instalador debe asegurase que se cumplan
estos requisitos.
El presente proyecto est destinado a la dotacin de gas natural
mediante la instalacin interna de
tuberas de gas natural al Edificio de Plenarias, ubicado en el
Municipio de San Benito de la provincia
Punata del departamento de Cochabamba.
El EDIFICIO DE PLENARIAS consta de 3 bloque, el primer bloque y
el segundo bloque consta de 4
niveles el tercer bloque de 3 niveles. (Ver planos de planta),
adems del edificio destinada para
reuniones.
Para una mejor calidad de vida y satisfacer las necesidades de
los usuarios, el requerimiento para la
alimentacin con el energtico es el siguiente: Calefaccin por
pisos radiantes.
Existe aislamiento de techo y de piso.
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El proyecto tiene los siguientes alcances, distribucin de GAS
NATURAL a una presin de 19 mbar a
cada nivel de los usuarios del EDIFICIO DE PLENARIAS.
DATOS METEOROLOGICOS
PRESIN
ATMOSFERICA TEMPERATURA ANUAL MEDIA TEMPERATURA AGUA FRIA
564,76 mm Hg 17,92C 13C
Fuente: espaol. Weather.com (Presin)
Fuente: SERVICIO NACIONAL DE METEOROLOGIA E HIDROLOGIA
(SENAMHI)
Instituto Nacional de Estadstica (temperatura)
CONSIDERACIONES PRELIMINARES.
La acometida de gas est contemplada para medidor y el regulador,
que se encuentra en la parte baja
del estacionamiento del primer en un local tcnico y desde ah
alimentara gas natural a cada
ambiente de los diferentes bloques.
UBICACIN DE MEDIDORES O REGULADORES PRINCIPALES DE TODO EL
EDIFICIO
El gabinete y el puente de regulacin estarn ubicados en el local
tcnico de propiedad (rea de
mantenimiento), en un recinto ventilado, que lo proteja de
choques y las inclemencias del medio
ambiente.
Se instalar un regulador que reducirn la presin de 4 bares a
1bar (MPB/BP), el regulador estar
precedido de un rgano de corte que permita interrumpir el
suministro en caso de presentarse
alguna emergencia y un medidor 100 a 1200 m3/h. Este sistema
alimentara a la montante principal
del Edificio UNASUR.
La tubera montante es de 1 de dimetro y ascender hasta el ltimo
nivel del edificio a travs de
los espacios (conducto vertical) en cada uno de los bloques
destinado para la instalacin tomas de
aparatos de gas ubicado en los depsitos de los ambientes. Esta
tubera alimentar de gas a los
aparatos desde el primer piso, segundo piso, tercer piso y
cuarto piso de los bloques 1,2 y el primero,
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segundo y tercer piso del bloque 3. Tambin existe una vlvula de
corte antes del ingreso de gas a
cada aparato (caldero).
UBICACIN DE APARATOS A GAS
La Ubicacin de los aparatos es de acuerdo al requerimiento de
edificio UNASUR
CALEFACCIN
El requerimiento del cliente, es que se realice una instalacin
de calefaccin central a todos los
ambientes del edificio.
INSTALACIN DE GAS A APARATOS DE USO COMN
Ambiente ubicacin Cantidad [u] aparato Potencia [KW]
Ubicacin
Bloque 1
Piso1 1 caldero 55 kw depsito
Piso2 1 caldero 55 kw depsito
Piso 3 1 caldero 55 kw depsito
Piso4 1 caldero 55kw depsito
Bloque 2
Piso1 1 caldero 55 kw depsito
Piso2 1 caldero 55 kw depsito
Piso 3 1 caldero 55 kw depsito
Piso4 1 caldero 55kw depsito
Bloque 3
Piso1 1 caldero 55 kw depsito
Piso2 1 caldero 55 kw depsito
Piso 3 1 caldero 55 kw depsito
Piso 4 1 caldero 55 kw depsito
Saln de
reuniones Local tcnico 5 caldero 55 kw depsito
EVACUACIN DE PRODUCTOS DE COMBUSTIN
Para el caldero la evacuacin de los productos de combustin se
realizar por medio de su propio
conducto de evacuacin al conducto vertical de ventilacin ubicado
en pared que da al depsito
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utilizado como colector colectivo de gases para los tres pisos
de los bloques 1 -2 y el cuarto piso del
bloque 3, como muestra el plano tipo a una altura superior a
1,80 metros.
AIREACIN DEL AMBIENTE
En los depsitos donde se ubicarn los aparatos la aireacin ser
por medio de una rejilla abierta
colocada en la parte del conducto vertical ubicado en el depsito
ya que es un ambiente central y
para cumplir la normativa de YPFB que exige para dotar de gas
natural.
Todos los ambientes poseen aireacin mayor a 0,40 m.
(Ventanas).como se muestra en el plano de
planta.
ALIMENTACIN DE AIRE
En el depsito se realizar la apertura de un conducto de aire en
la parte baja del muro para la
alimentacin directa de aire del exterior alimentado por el
shaft, ubicado a una altura menor a 0.30 m
del piso, con una seccin libre mayor a 100cm2, para una buena
combustin de los aparatos.
CARACTERSTICAS DEL ACERO.-
Las caractersticas qumicas del acero, sern las siguientes.
- Tenor mnimo en azufre : 0.05%
- Tenor mnimo en fsforo 0.06%
Las caractersticas mecnicas del acero sern las siguientes:
- Lmite elstico mnimo 185 Mpa
- Resistencia de ruptura 320 Mpa
- Alargamiento transversal mnimo 18%
0.12
0.07 Sbruta= 84 cm2
Sutil= 50cm2
15
15 Sup. Bruta 225 cm2
Sup. til 100 cm2
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ACCESORIOS
Accesorios de Acero negro y galvanizado para la conexin de agua
al caldero.
TUBERA DE ELEVACIN.
Protegida con pintura anticorrosiva amarilla y fijada con
soportes por medio de abrazaderas.
ENSAMBLADURA:
La tubera en general tendr ensambladura soldada con latn.
Para la montante con arco elctrico de corriente continua
TUBERA EMPOTRADA:
Protegida con doble capa de pintura asfltica.
TUBERA EMERGENTE:
Protegida con funda PVC. (El doble al dimetro requerido)
TUBERA ENTERRADA.-
La tubera enterrada recubierta con pintura imprimante y cinta
poliken con una sobre posicin del 50%.
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ALIMENTACIN CON GAS NATURAL.
PRESIN ANTES DEL REGULADOR : 4 bar
PRESIN DESPUS DEL REGULADOR : 1 mbar
PRESIN PARA LOS APARATOS : 1 9mbar
POTENCIA DE DISEO : 55Kw
CAUDAL INSTALADO : 5,09 m3/h para aparato de cada nivel
REGULADOR B : 6 (de cada aparato)
MEDIDOR G (si YPFB exige) : 4 (para cada aparato)
El medidor y regulador principal debern controlar una capacidad
de 100-1200m/h.y ser de
pistones rotativos para trabajar en conformidad con el puente de
regulacin.
El regulador calculado en este acpite es para instalar a la
salida de la montante antes de la toma y
conexin de cada aparato para seguridad de corte en cada nivel
adems sirve para determinar el
consumo de gas en cada nivel y tambin se le instalara un rgano
de corte de ingreso de gas al
aparato.
El regulador y medidor por norma debemos tener en cuenta la
presin que YPFB pueda dotar desde
la red secundaria.
RECOMENDACIONES.-
Para Saln de plenarias se recomienda habilitar un ambiente como
local tcnico para alojar a los
calderos que estar en servicio de circulacin de agua para los
serpentines de nuestro sistema de
suelo radiante.
Se recomienda que el sistema sea instalado tomando en cuenta la
normativa de YPFB ya que es un
requisito indispensable para la dotacin de gas a un
inmueble.
Se instalar bombas de recirculacin si es necesario para trabajar
paralelamente con los calderos
como est previsto si fuera necesario.
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ESPECIFICACIONES TECNICAS - CLIMATIZACION
UNIDAD: GLB
ANTECEDENTES
El Edificio de Plenarias cuenta con tres bloques y un saln de
eventos, en el cual se realizarn diversas
actividades. Durante las temporada hmedas y frgidas se ve
dificultada por las temporada otoo -
invierno, debido a la necesidad de contar con un sistema de
calefaccin que proteja de las bajas
temperaturas de la zona.
Es por esta razn, que surge la necesidad de disear un sistema de
calefaccin que permita la
utilizacin del recinto en esta temporada, para as tener un
calendario de eventos que ya no solo
contemple la temporada primavera-verano, sino que se puedan
realizar eventos durante todo el ao.
Dada la gran superficie y altura que presentan los diferentes
bloques que componen el Edificio de
Plenarias, la calefaccin ms adecuada para este tipo de recinto
es el piso radiante, debido a que con
otros sistemas de calefaccin el aire caliente tiende a
estratificarse cerca del techo, cuando la mayor
necesidad trmica se encuentra en la parte inferior de las
habitaciones (piso).
Calentando la superficie del piso se cubre esta necesidad, sin
tener que calentar innecesariamente el
aire del techo, lo cual conlleva a un ahorro de energa. Al
distribuirse el calor por el suelo, se consigue
un gradiente de temperatura ideal para el confort humano,
manteniendo los pies calientes y la
cabeza fra a una altura promedio de 3 metros. Esto da una
sensacin de comodidad a la persona ya
que el aire no es tan pesado a la altura de la cabeza (Esak,
2007).
Por las razones ya explicadas se pretende realizar en esta
propuesta el diseo de un proyecto de
calefaccin por piso radiante para el saln de plenarias UNASUR
con todas las estipulaciones que se
deber considerar teniendo en cuenta toda la normativa que rige
en nuestro pas supervisada por
YPFB. Como una institucin encargada de dotar de gas natural a
nivel departamental y nacional.
PISO RADIANTE
El piso radiante es un sistema de calefaccin que est constituido
por una red de tuberas
uniformemente esparcidas que se introducen en el mortero, el
cual absorbe la energa trmica
disipada por las tuberas y las cede al pavimento o losa, que a
su vez, emite esta energa al local
mediante radiacin y en menor grado por conveccin natural.
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Estas tuberas adems del piso, pueden ser distribuidas en paredes
o techos por lo cual el nombre
que lleve el sistema de calefaccin depender del lugar de
ubicacin de las tuberas, como por
ejemplo piso radiante o techo radiante. Este sistema puede ser
utilizado durante todo el ao, ya que
se puede emplear como sistema de refrigeracin incluso en
temporadas frias. (Blansol, 2007).
Sin embargo este sistema no es nuevo, sino que resulta ser la
evolucin de un sistema ya ocupado en
la antigedad. Los primeros sistemas antiguos por superficies
radiantes datan de unos 3000 aos,
fueron los romanos en el siglo I antes de Cristo los que
importaron esta tcnica de la actual Turqua,
los romanos la llamaban Hipocasus y en la Espaa medieval reciba
el nombre de Glorias, el cual
utilizaba la misma tcnica de los romanos. Este sistema de suelo
radiante rudimentario consista en
hacer circular aire y gases calientes por unos canales situados
debajo del pavimento. Estos gases eran
producto de la combustin en un hogar situado a un nivel inferior
al de la zona a calefactar (Ortega,
2001).
Con la calefaccin por piso radiante segn Esak (2007) se puede
obtener una sensacin de bienestar
trmico que no se consigue con los otros sistemas de calefaccin,
ya que se ha demostrado mediante
estudios que la curva de calefaccin por piso radiante es la que
ms se aproxima a la curva ideal de
distribucin de calor (figura N 1). Es por esto, que el sistema
correctamente dimensionado
proporciona al cuerpo humano una sensacin de confort y bienestar
superiores a otros sistemas de
calefaccin.
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Figura N 1.- Curvas de distribucin de temperatura segn el tipo
de calefaccin utilizada
(fuente: Sapje, 2009).
El propsito de este sistema es brindar un ambiente en que la
temperatura, humedad, la pureza y
velocidad del aire, puedan garantizar las condiciones ptimas de
confort para los ocupantes del
recinto.
Segn Ortega (2001), la temperatura de circulacin del agua debe
estar entre 40C y 50C.
Debido a las bajas temperaturas de funcionamiento se eliminan
los rpidos movimientos convectivos
del aire que provocan los cambios de temperatura en el cuerpo
humano. Su uso no reseca el aire lo
que permite crear un ambiente natural. Al no existir corrientes
no se levanta el polvo, evitando de
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esta forma los problemas para las personas alrgicas y asmticas,
por lo cual es el nico sistema de
calefaccin recomendado por la Organizacin Mundial de la Salud
(Soliclima. 2007).
Segn Giacomini (2006) la temperatura que el cuerpo efectivamente
percibe no es nicamente la del
aire, si no la media entre ste y la radiante de las superficies
que lo rodean. As, si se calienta una de
las superficies como el suelo, su temperatura radiante ser
mayor, y por lo tanto, con una menor
temperatura del aire ambiente, 20C, se obtiene la misma sensacin
trmica que con un sistema
convectivo, que lo hace a 22C, eliminando la sensacin de pesadez
que se advierte en los entornos
sobrecalentados.
La diferencia de 10C de la temperatura ambiente se obtiene con
la utilizacin del piso radiante para
mantener el mismo grado de confort frente a otros sistemas,
implica un importante ahorro de
energa. Una disminucin de la temperatura ambiente de 2C
representa ya un ahorro de energa del
5% al 7%. Al tener una reduccin de 2C se permite un ahorro
energtico de un 10 a un 14% del
consumo total.
En los sistemas de calefaccin basados en el fenmeno de
transferencia de calor por conveccin, gran
parte del calor suministrado queda acumulado en el techo a una
temperatura elevada de 24 a 26C,
para obtener en la zona de ocupacin una temperatura de confort
de 22C. Por otra parte, con el
sistema de piso radiante se mantiene el calor en la parte
inferior del local, que es la zona donde
realmente se requiere, alcanzando as, tan solo 16C en la parte
superior
VENTAJAS DEL PISO RADIANTE SEGN ORKLI (2008):
Esttica:
Al encontrarse los tubos empotrados en el piso, se puede
utilizar todo el espacio interior
para su decoracin, ya que se eliminan los radiadores,
convectores u otros equipos.
Libertad de Eleccin de pisos:
Con el piso radiante se puede elegir cualquier tipo de
revestimiento para pisos, pero siempre
hay que tener en cuenta su conductividad trmica a la hora de
realizar el clculo de la
instalacin, ya que esta no se comportara de la misma manera con
un tipo u otro de
pavimento.
Temperatura uniforme en toda la vivienda:
Con la calefaccin por piso radiante se obtiene una temperatura
constante y homognea en
toda la superficie de la vivienda, desapareciendo as las zonas
fras y calientes que se
producen con otros sistemas de calefaccin.
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Calefaccin de Grandes Volmenes:
Como se puede ver en la figura N 2, la distribucin de
temperatura en el suelo radiante a
diferencia de otros sistemas, el calor se distribuye hasta los 2
2,5 metros de altura, por lo
que resulta ideal para calefaccionar grandes volmenes. El piso
radiante es ideal para
calefaccionar polideportivos, iglesias, hospitales, etc.
Figura N 2.- Distribucin de temperaturas en edificios altos
(Esak, 2007)
Seguro:
Todos los circuitos del piso radiante comienzan y terminan en
colectores colocados por
encima del piso. No hay empalmes y la alta calidad de las
tuberas asegura la ausencia de
averas y las fugas.
Limpio:
Cuando se tiene un emisor de calor, se queman las partculas de
polvo que hay a su
alrededor y el movimiento de aire que se genera las va
depositando en la pared de la parte
superior de dicho emisor, creando manchas en las paredes. Sin
embargo al no existir tal
circulacin de aire en el sistema radiante, desaparece este
problema.
Permite varias alternativas de fuentes de energa:
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El piso radiante se puede adaptar tanto a fuentes de energa
convencionales como
alternativas, por ejemplo: gasoil, gas, electricidad, bombas de
calor, energa solar, energa
geotrmica y calderas de biomasa.
DESVENTAJAS DEL PISO RADIANTE SEGN ORKLI (2008):
Elevacin del piso:
El espesor del suelo aumenta debido a las tuberas y el
aislamiento que se aloja dentro de l.
Inercia trmica:
El piso radiante calienta la masa del piso de la estancia, por
lo que el calentamiento y
enfriamiento del sistema es ms lento que en los sistemas por
aire, inclusive puede tardar un
par de horas en alcanzar la temperatura ambiente deseada.
Mayor Costo de instalacin:
La instalacin del piso radiante tiene un costo alto ms cara que
un sistema de calefaccin
tradicional, pero depender de los materiales que se utilicen en
su construccin.
OBJETIVOS
El objetivo principal de este diseo de un proyecto de calefaccin
por piso radiante para el saln de
plenarias UNASUR, determinando tanto las caractersticas del piso
radiante como las caractersticas
tcnicas de la instalacin adems de realizar el estudio econmico
correspondiente.
METODOLOGA
En primer lugar para lograr los objetivos propuestos, se
recopilar y procesar informacin de libros,
sitios web, manuales de instalacin, especificaciones tcnicas del
recinto y la normativa que se aplica
y es recomendada por YPFB en este tipo de proyecto, esta
informacin ser de gran ayuda para tener
presente todos los factores que se deben considerar a la hora de
llevar a cabo un proyecto y
propuesta de este tipo.
Luego se harn visitas a terreno, para finalmente recopilar
informacin de precios de accesorios en
nuestro mercado, el cual se har recurriendo a los proveedores de
los materiales y equipos para
pisos radiantes.
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EL PISO RADIANTE
Composicin del Piso Radiante
Para la realizacin del proyecto de este tipo es indispensable
conocer los elementos que lo
constituyen y los factores que se debern tener en cuenta para su
correcto funcionamiento, dado que
cualquier omisin de clculo, de instalacin o puesta en marcha
puede desencadenar en una prdida
de las cualidades que presenta la calefaccin de este tipo.
Figura N 3.- Composicin del piso radiante (fuente: Esak,
2007)
Constructivamente el piso radiante se ve representado mediante
corte en la figura N 3, donde se
puede apreciar la composicin y distribucin de los elementos que
componen este sistema de
calefaccin. En ella se puede observar que en la zona inferior de
los muros exteriores va instalada una
banda de material aislante flexible de no ms de 1 cm de espesor,
que llega hasta el nivel del piso
terminado. Sobre el radier son colocadas planchas de aislamiento
con densidad suficiente para
soportar cargas de presin a las que estar sometido el piso, ya
sea para uso habitacional o industrial.
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Cuando la humedad pueda penetrar por el radier y ser absorbida
por el aislante, se debe colocar una
capa delgada de plstico como barrera antivapor.
Sobre el aislamiento se distribuyen las tuberas, cuyas
caractersticas se detallarn ms adelante. El
mortero formado por la mezcla de cemento, arena, agua y un
aditivo especial las envuelve quedando
una capa por encima de ellas. Por ltimo se sita el pavimento,
que puede ser de cualquier material
de los usados habitualmente. Lo que no se debe realizar por
ningn motivo es colocar una tarima que
deje una cmara de aire entre el mortero y el tipo de pavimento
que se instale (Ortega, 2001).
CARACTERSTICAS DE LOS ELEMENTOS QUE COMPONEN EL PISO
RADIANTE
Generacin de calor
Para esta accin se requieren 20 calderos los mismos que
generaran la suficiente cantidad de
agua caliente como para que funcione correctamente el piso
radiante.
Aislamiento
Para evitar que el calor se propague hacia el suelo es necesario
colocar un aislante entre el
radier y el mortero que cubre las tuberas, generalmente este
aislante es de polietileno
expandido ya que conjuga favorablemente una excelente
caracterstica aislante, facilidad de
conformado, resistencia mecnica y bajo costo (Alb, 2009).
En la actualidad existen dos presentaciones de estas planchas:
lisas y con tetones (nopas).
Esta ltima segn Aislapol (2004), presenta un diseo conformado
por una serie de
protuberancias moldeadas, distribuidas sobre la totalidad de la
placa lo que las hace
adecuadas para sistemas por piso radiante ya que permite guiar
las tuberas a las distancias
adecuadas y recibir estas solo por presin sin la necesidad de
utilizar algn sistema de
sujecin o agarre mecnico adicional (aunque a veces es necesario
la utilizacin de fijaciones
debido a la tensin que presenta el tubo despus de
desenrollado).
Este modelo de aislante permite distancia entre tubos de 5, 10,
15, 20, 25 y 30 centmetros.
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Figura N 4.- Placas nopas (Aislapol, 2004)
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Si bien la placa nopa ofrece cierta ventaja en el tendido del
tubo presenta el inconveniente que una
parte no despreciable de la superficie del tubo queda en
contacto con los tetones, lo que produce
que se reduzca la superficie eficaz de intercambio trmico (Alb,
2009).
Los aspectos positivos de este tipo de placas segn Aislapol
(2004), es que gracias a que poseen una
superficie trmicamente aislada no absorben el agua del mortero
de la sobrelosa, lo que es ideal para
un correcto fraguado. Otro aspecto importante, es que debido al
diseo que posee permiten ahorrar
hormign de una sobrelosa armada sin afectar su resistencia. Por
cada 100 m2 de sobrelosa
ejecutada sobre estas placas se ahorran 0,57 m3 de hormign.
Adems este sistema lleva unas bandas
salientes que sobresalen de la base para que el tubo quede
separado del aislamiento unos
milmetros, con el objeto que el mortero lo envuelva
completamente y presentan un diseo de
ensamble lateral entre ellas, lo que asegura la continuidad de
la capa de aislacin trmica, lo que
facilita su instalacin.
Debido al bajo coeficiente de conductividad trmica = 0,0384
Watt/m x K (NCh 853) que posee,
asegura que el calor entregado por la caera radiara hacia el
piso y se evitarn prdidas hacia la losa
inferior o para este caso el terreno.
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Por otra parte la plancha lisa permite tender el tubo en la
orientacin ms conveniente para la
instalacin. En este caso se debe colocar una lamina de
polietileno sobre la superficie de la plancha
que servir de barrera antivapor y evitara que se produzca un
puente trmico durante el vertido del
motero. Opcionalmente se puede colocar una lmina de reflexin en
la superficie, la cual tendr
como principal funcin actuar como difusor y reflector trmico ya
que la cara superior de aluminio
que posee facilita una difusin ms homognea del calor cedido por
los tubos al mortero. Y por
ltimo se colocar una malla que servir de fijacin para los tubos
(Alb, 2009).
Sin embargo, segn Ortega (2001) esta ltima tcnica va en desuso,
ya que algunos fabricantes no
garantizan el tubo si este va fijado a la malla puesto que se
pueden ocasionar daos al momento de
asentarlos, y por el contrario, el sistema de placa base con
tetn es el ms usado en la actualidad.
Debido a estas razones se optar por la placa nopa para el
proyecto, ya que en el caso de verse
daada la tubera puede ocasionar una prdida de las cualidades de
este sistema de calefaccin.
Tuberas de Polietileno Reticulado
Por muchos aos las tuberas utilizadas para sistemas por piso
radiante fueron metlicas, hierro
primero y cobre despus, actualmente estas tuberas se han
remplazado por tuberas de plstico
resistentes a altas temperaturas y presiones de trabajo,
denominadas tuberas termoplsticas, entre
las cuales se encuentran las tuberas de polietileno reticulado.
Segn Orkli (2008), el polietileno al ser
un termoplstico es un material muy flexible pero con poca
resistencia al calor y sometindolo a un
proceso de reticulacin se obtiene un material capaz de soportar
temperaturas de hasta 95 C.
Figura N 5.- Composicin de tubera Pex( Rehau, 2008)
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Mortero
Segn la norma UNE EN 1264 de suelo radiante, el espesor mnimo de
la capa de mortero debe ser de
30 recomendable una seccin de espesor de 4 a 5 cm de mortero por
sobre la generatriz de la tubera
(Giacomini, 2006).
Segn Blansol (2007), una losa de mortero demasiado fina podra
originar zonas fras y calientes en el
suelo, as como la aparicin de grietas. Por encima de estos
valores se aumenta considerablemente la
inercia del sistema lo que es un inconveniente para este tipo de
calefaccin.
Es recomendable agregar un aditivo al mortero para aumentar su
fluidez. Con una mayor fluidez del
mortero, se requerir una menor cantidad de agua para el mesclado
y producir que se reduzca la
porosidad una vez fraguado, mejorando as las caractersticas de
resistencia a la compresin y
maleabilidad. De esta forma el mortero envolver perfectamente el
tubo sin dejar burbujas de aire
que dificultaran la transmisin del calor.
Luego de realizada la sobrelosa de mortero se requiere que la
temperatura ambiente no sea inferior a
5C durante un mnimo de 3 das a partir del momento del
hormigonado y se eviten los excesos de
calor as como las corrientes de aire a fin de limitar lo mximo
posible las contracciones del mortero
durante el secado.
Banda Perimetral
Segn Rehau (2008), es una banda de aislamiento que separa la
losa de mortero con la
pared,logrando que esta sea una losa flotante, cuya funcin es
evitar la formacin de puentes
acsticos y permitir la dilatacin trmica del mortero de
calefaccin. Segn DIN 18560 la cinta debe
permitir un movimiento del mortero de calefaccin de cmo mnimo 5
milmetros.
El material para la banda perimetral puede ser espuma de
polietileno, poliestireno expandido o algn
otro material aislante. Su espesor no suele ser superior a 10
mm.
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Sistema de Distribucin
Segn Orkli (2008), su misin es distribuir el agua caliente
recibida de la caldera a cada uno de los
circuitos de tuberas y permitir la regulacin de las temperaturas
de cada habitacin segn sean sus
necesidades calorficas. Est compuesto de dos tuberas
horizontales paralelas sujetas a la pared
mediante un soporte, a estas tuberas tambin llamadas colectores
se les pueden acoplar vlvulas,
detentores, purgadores, termmetros, llaves de vaciado,
caudalmetro y adaptadores para tubos.
Segn Caloryfrio (2007) en el mercado se pueden encontrar tipos
de kit de colectores.
La ventaja que poseen los colectores es que se pueden realizar
una gran cantidad de combinaciones.
Sin embargo tiene diversas desventajas.
La primera de ellas es que existe un mayor riesgo de fuga, ya
que el nmero de uniones puede ser
elevado. La segunda desventaja estriba en el hecho, que es el
instalador especialista el que tiene que
realizar el montaje de los diferentes mdulos, lo cual repercutir
en el aumento de la mano de obra.
Por ltimo hay que mencionar que al ser el propio instalador el
que realiza las uniones, no garantiza
que estas puedan soportar las presiones de trabajo de la
instalacin por que depender de la calidad
y garanta de los productos.
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Por otro lado las ventajas que poseen los colectores son
diversas ya que todo el montaje se realiza en
fbrica, de este modo se asegura que no existen fugas ya que se
realizan pruebas de estanqueidad. Se
comprueba que los colectores soportaran las pruebas de trabajo a
las que estar sometido y adems
el instalador solo tendr que colocar el kit que vendr ya armado,
lo cual se traduce en un ahorro de
tiempo y dinero en la instalacin. Si se busca alguna desventaja
de este sistema, podra ser que en el
caso de querer muchas combinaciones, sea necesario disponer de
un amplio espacio para su
instalacin.
A modo de ejemplo se puede apreciar en la figura N 7, que en el
colector inferior del distribuidor, el
cual se conectar a la matriz de alimentacin del circuito, se
puede disponer de vlvulas
termostatizables que permitan aislar cada circuito de la
instalacin.
En el colector superior, el que ser de retorno, se puede
utilizar un detentor(llave que controla el
caudal) que puede ir acompaado por un caudalmetro o un regulador
de caudal, este ltimo con la
ventaja de actuar como detentor(llave que controla el caudal) y
caudalmetro en una nica pieza, sin
embargo esta no es la nica combinacin que se puede realizar en
los colectores.
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Figura N 7.- Tubos colectores con vlvulas termostatizables y
reguladores de caudal 16 (Orkli,
2008)
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Uno de los mecanismos imprescindible que debe incorporar el
distribuidor son los purgadores.
Figura N 8.- Purga automtica Figura N 9.- Purga manual (Anwo,
2008b)
La funcin de los purgadores es permitir la evacuacin del aire de
las instalaciones, facilitando la
circulacin del agua a travs de los serpentines y pueden ser
manuales o automticos: debe situarse
uno en el colector de ida y el otro en el colector de retorno, o
al menos uno en el tubo colector que
este situado ms alto.
Es posible incorporar termmetros en los colectores que permitan
comprobar el salto trmico entre
la ida y el retorno. Se puede instalar un termmetro en el
colector de ida y otro en el de retorno, en
este caso el termmetro indica la media de temperaturas del agua
que circulan por el colector de
retorno. Otro caso es instalar un nico termmetro en el colector
de ida y un 17 termmetro en cada
va de retorno.
De esta forma se conocer la temperatura de retorno en cada va,
lo que permitir al instalador
conocer el salto trmico por cada serpentn, pudiendo actuar sobre
los detentores (llave que controla
el caudal) de modo que, al disminuir el caudal el salto trmico
aumenta, o a la inversa.
Para no dejar el sistema de distribucin a la vista se dispone de
una caja metlica donde se alojaran
los colectores.
Sistema de Regulacin de Temperatura
El sistema de regulacin controla el funcionamiento del sistema
de calefaccin, en funcin de las
necesidades de mantener un grado de confort optimo dentro del
local, regulando que la temperatura
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no sobrepase la admisible, que el local se pueda calefaccionar
en el momento adecuado y que
minimice el consumo energtico, apagndolo cuando sea necesario
(Orkli, 2008).
Control en funcin de la temperatura exterior
Segn Orkli (2008), la regulacin ideal del piso radiante es un
control en funcin de la temperatura
exterior, ya que permite disminuir el efecto de la inercia
trmica manteniendo una temperatura
interior constante. Este control recibe el nombre de calefaccin
centralizada.
Modos de Distribucin de Tuberas en el Piso
Segn Ortega (2001), la distribucin de los tubos no debe ser en
forma aleatoria, dado que se debe
conseguir un reparto uniforme del calor en toda la superficie
del local a calefactar. Esto se consigue
determinando la separacin entre tubos y el espesor de la losa de
hormign.
El tubo se puede distribuir de 3 formas bsicas: distribucin en
serpentn simple, distribucin en
doble serpentn y distribucin en espiral. Para cualquiera de los
tipos de distribucin se comienza
alineando los tubos a una separacin de 10 a 15 cm del lmite del
circuito.
A la hora de decidir el tipo de distribucin se debe tener en
cuenta que las necesidades calorficas no
son uniformes en toda la superficie, sino que en la zona junto a
los muros exteriores y ventanales esta
necesidad es mayor que hacia el interior del local. Para
solucionar esto, es posible concentrar el paso
de los tubos en las proximidades de las zonas exteriores con el
fin de aumentar la emisin trmica.
En el caso de zonas perimetrales o con grandes ventanales
podemos crear diferenciales de emisin
trmica realizando dos zonas con distinta separacin entre
tubos.
Primero se hace una espiral con una separacin entre tubos, y una
segunda con menor separacin a
la zona ms prxima al exterior. Al realizar esta variante se
puede evitar que los circuitos sobrepasen
una cierta cantidad de metros de tubera que provocara demasiada
prdida de carga.
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Figura N 14.- Dos circuitos en la misma estancia, el ms prximo a
los ventanales tiene menor
separacin entre tubos (Ortega, 2001).
Otra forma de establecer un diferencial de emisin trmica
consiste en hacer una sola espiral, donde
los tubos que se encuentran por debajo de los ventanales
quedaran a una menor separacin que en
el resto de la habitacin.
Figura N 15.- Circuito con diferencial de emisin trmica (Ortega,
2001).
Ningn circuito debe superar la longitud de 200 metros, sin
embargo es aconsejable limitarlos a una
longitud total de 120 metros para as no obtener circuitos con
demasiada perdida de carga
(Giacomini, 2006).
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Recomendaciones Para la Instalacin
Temperatura del Agua
La temperatura de trabajo del agua como se ha mencionado
anteriormente debe estar entre 30C y
50 C, y sta jams debe superar los 55C (Ortega, 2001).
Segn Giacomini (2006), es importante que la diferencia de
temperatura entre la ida y el retorno se
mantenga dentro de un salto trmico establecido. Cuanto menor sea
la temperatura del agua
mayores sern el confort y la economa de este sistema.
Temperatura en la Superficie del Piso
Segn Rehau (2008), ya que la superficie tendr contacto directo
con las personas y por motivos
mdicos y fisiolgicos las temperaturas mximas admisibles de la
superficie del piso sern de 29 C en
estancias en general; y en zonas raramente transitadas ser de 35
C.
Juntas de Dilatacin
De acuerdo con Giacomini (2006), las juntas de dilatacin
absorben las variaciones dimensionales de
la losa de hormign. La banda perimetral sirve de compensacin en
las reas perifricas del hormign
y reducen la transmisin acstica y trmica del suelo en las zonas
colindantes.
Segn Blansol (2007), en el caso que los tubos tuvieren que
atravesar algn tabique o discurran
transversalmente a las juntas de dilatacin, deben ser enfundados
con tubo corrugado
(aproximadamente unos 30 cm) para evitar el rozamiento directo
del mortero sobre dichos tubos.
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Figura N 16.- Cruce te tubos en juntas de dilatacin (Blansol,
2007).
Prueba de Presin
Segn Giacomini (2006), previo a cubrir la superficie con
hormign, se deben verificar los circuitos
para asegurar su estanqueidad. Segn la norma EN 1264-4 se debe
verificar la estanqueidad
mediante una prueba de presin. La prueba se debe llevar a cabo
con el doble de la presin de
servicio y no debe ser inferior a 6 bares.
Esta presin se debe mantener durante 24 horas, si al cabo de
este tiempo la presin no ha bajado se
da la prueba como satisfactoria. De lo contrario, significa que
existe en algn punto de la instalacin
una fuga que debe ser subsanada. Una ligera cada de presin al
comienzo de 24 la prueba puede ser
a causa de la dilatacin del tubo, pero si no existen fugas de
agua la presin se estabiliza pasadas unas
horas.
Primera Puesta en Marcha
Segn Giacomini (2006), antes de realizar la puesta en marcha se
deben vaciar las tuberas para
limpiarlas de posibles residuos.
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La puesta en marcha no se debe realizar hasta que hayan pasado
21 das despus del hormigonado
segn EN 1264. La primera puesta en marcha se realizar con el
fluido a una temperatura entre 20C
y 25C y se debe mantener al menos 3 das. Luego se aumentara
hasta alcanzar la temperatura
mxima de servicio y se mantendr durante los siguientes 4
das.
Equilibrado Hidrulico de los Circuitos
Segn Orkli (2008), una vez realizado el calentamiento inicial es
necesario proceder al equilibrado de
la instalacin para que el calentamiento de la superficie sea
uniforme. Es decir, si no hubiere un
equilibrado hidrulico dara como resultado que los serpentines de
mayor longitud presentaran
mayores cadas de presin, provocando que estos no se calentaran
lo suficiente y por otro lado se
sobrecalentaran las vas ms cortos.
Al igualar las prdidas de carga, se conseguir que cada va reciba
exactamente el caudal de agua que
se ha calculado para conseguir una determinada potencia
calorfica. Esta operacin es muy
importante ya que de ella depende el buen funcionamiento del
piso radiante.
Una vez realizado el equilibrado, el instalador se debe asegurar
que el salto trmico entre la ida y el
retorno no sea superior a 10C.
MEDICION
Las tuberas que formaran parte de los serpentines sern medidas
por metro lineal tomando en
cuenta, nicamente, las longitudes netas ejecutadas, estando
comprendidos dentro de esta medicin
todos los accesorios.
Si en el formulario de presentacin de propuestas se especificara
en forma separada la provisin e
instalacin de accesorios, sern medidos por pieza instalada, caso
contrario se considerar como
incluidos dentro del tem sealado anteriormente.
El equipo ser medido por pieza instalada y comprender la
provisin e instalacin del equipo y todos
los accesorios necesarios para su correcto funcionamiento.
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FORMA DE PAGO
Este tem ejecutado en un todo de acuerdo con los planos y las
presentes especificaciones medido
segn lo sealado y aprobado por el Supervisor de Obra, ser pagado
a los precios unitarios de la
propuesta aceptada.
Dicho precio ser compensacin total por los materiales, mano de
obra, herramientas, equipo y otros
gastos que sean necesarios para la adecuada y correcta ejecucin
de los trabajos.