Características generales
TK-ICA. Climatización por agua - Circuitos hidráulicos es el módulo de TeKton3D para el diseño, dimensionado, cálculo hidráulico, equilibrado y documentación de instalaciones de climatización por agua, calefacción y circuitos cerrados de intercambio térmico.
Permite trabajar con instalaciones de calefacción mediante emisores térmicos, climatización a dos y cuatro tubos, circuitos hidráulicos de generación, distribución y unidades terminales, instalaciones con colectores equilibrados o desacoplados, sistemas con intercambiadores, generadores en paralelo, bombas de circulación, válvulas de control y equilibrado, vasos de expansión, colectores y equipos auxiliares.
El cálculo se realiza de acuerdo con el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE), aprobado por el Real Decreto 1027/2007 y sus modificaciones posteriores, incluyendo los criterios de dimensionado, aislamiento térmico, pérdidas térmicas, selección de equipos y comprobación hidráulica aplicables a las instalaciones térmicas.
TK-ICA puede utilizarse de forma independiente, definiendo desde cero el esquema hidráulico, o integrado con otros capítulos de TeKton3D, especialmente con TK-CDT. Carga y Demanda Térmica, del que puede recibir sistemas, unidades terminales, potencias, modelos de equipos y elementos auxiliares.
Tipos de instalaciones de climatización por agua
El módulo permite diseñar y calcular distintos tipos de redes hidráulicas de climatización y calefacción:
- Circuitos hidráulicos cerrados de intercambio térmico.
- Calefacción mediante emisores térmicos bitubo.
- Calefacción mediante emisores térmicos monotubo.
- Instalaciones de climatización a dos tubos.
- Instalaciones de climatización a cuatro tubos.
- Sistemas con ventiloconvectores, baterías de agua en UTAs y unidades terminales aire-agua.
- Instalaciones con generadores de calor, plantas enfriadoras, bombas de calor y equipos aire-agua o agua-agua.
- Circuitos con colectores equilibrados, colectores desacoplados, intercambiadores y módulos hidráulicos.
- Sistemas mixtos procedentes de TK-CDT, incluyendo equipos auxiliares de tipo módulo hidráulico y armarios de colectores.
Diseño BIM, trazado 3D y esquemas calculables
El trazado de la instalación se realiza con las herramientas gráficas de TeKton3D, pudiendo trabajar sobre el modelo del edificio, sobre referencias externas o mediante esquemas simplificados. El usuario puede definir instalaciones que reflejen fielmente el recorrido real de tuberías, válvulas y equipos, o bien plantear esquemas 2D calculables cuando se busque una representación más esquemática.
El entorno permite alternar entre trabajo 2D y 3D, usar vistas alámbricas o sólidas, aislar elementos, trabajar por plantas, seleccionar entidades, copiar propiedades y revisar visualmente el trazado de los circuitos. La representación de tuberías y elementos hidráulicos facilita la coordinación con otros capítulos de instalaciones del edificio.
TK-ICA calcula simultáneamente todos los circuitos hidráulicos de la instalación, tanto si son independientes como si están relacionados mediante colectores, intercambiadores, desacoplamientos hidráulicos o equipos de producción compartidos.
Sincronización con TK-CDT y sistemas de climatización
La sincronización con TK-CDT. Carga y Demanda Térmica permite trasladar a TK-ICA las potencias térmicas calculadas, los sistemas de climatización definidos, las unidades terminales compatibles y los modelos de equipos seleccionados. De este modo, los radiadores, paneles, ventiloconvectores, baterías de agua, calderas, bombas de calor, unidades aire-agua, unidades agua-agua y otros equipos pueden quedar disponibles automáticamente en el capítulo hidráulico.
El intercambio entre módulos contempla también elementos auxiliares de los sistemas térmicos. Los módulos hidráulicos pueden sincronizarse como equipos de generación de agua caliente o fría, mientras que los armarios de colectores pueden incorporarse como elementos del circuito hidráulico, con posibilidad de excluirlos del cálculo cuando procedan de una sincronización y no deban intervenir en el dimensionado.
Esta integración permite definir soluciones de climatización más completas, incluyendo sistemas en los que la producción térmica, las unidades terminales, los módulos hidráulicos y los colectores forman parte de un mismo esquema de diseño y cálculo.
Cálculo hidráulico y dimensionado de tuberías
El proceso de cálculo dimensiona y comprueba los elementos principales de la instalación:
- Tuberías de ida, retorno y circuitos hidráulicos asociados.
- Válvulas de corte, regulación, equilibrado y control.
- Circuladores, curvas de bombeo y curvas características de cada circuito.
- Vasos de expansión cerrados con membrana.
- Colectores, intercambiadores y elementos de desacoplamiento hidráulico.
- Radiadores, paneles, fan-coils, UTAs y baterías de agua.
- Calderas, plantas enfriadoras, bombas de calor y equipos de generación.
- Pérdidas térmicas en tuberías y circuitos.
- Equilibrado de emisores y unidades terminales.
El cálculo hidráulico proporciona el dimensionado de tuberías, válvulas y equipos de bombeo, seleccionando modelos a partir de las bases de datos del programa. Estas bases son abiertas, por lo que pueden ampliarse o modificarse con series estandarizadas, catálogos técnicos de fabricantes y objetos disponibles en la Galería TeKton3D.
Equilibrado hidráulico y válvulas de control
TK-ICA calcula el equilibrado hidráulico de los circuitos para que los caudales de diseño lleguen correctamente a emisores, baterías y unidades terminales. El programa permite trabajar con válvulas de equilibrado estático, válvulas de control convencionales y válvulas de control y equilibrado independientes de la presión PICV/PIBCV.
Las válvulas PICV/PIBCV permiten mantener constante el caudal de una rama dentro de su rango de funcionamiento, independientemente de las oscilaciones de presión del circuito. El programa contempla sus rangos de caudal y presión diferencial, calcula el preajuste necesario respecto al caudal de diseño y tiene en cuenta la presión diferencial mínima de la válvula en el cálculo de la bomba de circulación.
En instalaciones a dos tubos, TK-ICA realiza cálculos independientes para las potencias de frío y calor, dimensionando cada elemento para el caso más desfavorable y simulando después el comportamiento hidráulico con los tamaños seleccionados.
Selección de equipos y bases de datos técnicas
Las potencias y caudales obtenidos durante el cálculo permiten seleccionar equipos reales de las bases de datos del programa. TK-ICA contempla calderas, plantas enfriadoras, bombas de calor, radiadores, paneles, ventiloconvectores, baterías de agua, circuladores, válvulas, vasos de expansión y otros elementos hidráulicos.
Las bases de datos permiten definir modelos comerciales, curvas de bombeo, curvas de pérdidas, dimensiones, materiales, características térmicas y datos necesarios para el dimensionado. En las calderas puede definirse información asociada al circulador y al vaso de expansión, de forma que el cálculo pueda utilizar esos datos en la selección y comprobación del sistema.
Los símbolos tridimensionales se ajustan al tamaño real de los modelos seleccionados cuando existen dimensiones asociadas, facilitando la revisión gráfica y la coordinación con otros capítulos BIM/MEP.
Aislamiento térmico y pérdidas en tuberías
El módulo calcula las pérdidas térmicas en tuberías y permite definir criterios de aislamiento conforme al RITE. Las opciones generales del capítulo permiten controlar los criterios de cálculo del aislamiento, incluyendo la posibilidad de forzar temperaturas máximas o mínimas del fluido a efectos de aplicación de las tablas reglamentarias.
Esta configuración permite adaptar el aislamiento a instalaciones con temperaturas de trabajo reducidas, como circuitos de suelo radiante, o incrementar el nivel de aislamiento cuando el proyectista desea reducir las pérdidas térmicas del circuito. Las tuberías situadas al exterior se tratan con criterios de aislamiento adecuados a su exposición.
Exclusión del cálculo y control de elementos sincronizados
Determinados elementos pueden mantenerse en el modelo, en planos y en mediciones, pero excluirse del proceso de cálculo cuando no deban intervenir en el dimensionado hidráulico. Esta posibilidad es útil en circuladores, vasos de expansión, armarios de colectores o equipos sincronizados desde otros capítulos que actúan como referencia gráfica o documental, pero no como elemento activo del circuito calculado.
Este control facilita el tratamiento de modelos procedentes de sincronización con TK-CDT, especialmente cuando se representan unidades exteriores, módulos hidráulicos, armarios de colectores u otros equipos auxiliares cuya función dentro del circuito debe ajustarse al criterio del proyectista.
Comprobación de circuitos y revisión del modelo
TK-ICA dispone de herramientas para revisar el trazado y funcionamiento de las redes hidráulicas. Entre ellas se incluyen la representación de caminos críticos, la consulta de curvas características de la instalación, la revisión de pérdidas de presión, pérdidas térmicas, caudales y velocidades, y la localización de incidencias desde el panel de errores.
El programa permite comprobar valores límite generales de velocidad y pérdida de carga lineal en tuberías, generando avisos cuando se superan los criterios definidos. También dispone de herramientas de selección y búsqueda que facilitan la revisión de grupos de elementos, la copia selectiva de propiedades y la localización de tramos o equipos concretos.
Las herramientas de análisis de conexiones permiten seleccionar recorridos hidráulicos a partir de un elemento y uno de sus nudos, facilitando la detección de fallos de diseño, conexiones incorrectas o imprecisiones geométricas en el modelo.
Resultados, informes y gráficas de cálculo
TK-ICA genera resultados detallados para el análisis de la instalación: tablas de resultados, caminos críticos, fichas de equipos, curvas características, pérdidas de presión, pérdidas térmicas, caudales, velocidades, selección de circuladores, equilibrado de ramales y comprobaciones de equipos.
El módulo permite simular alternativas de diseño y comparar soluciones mediante listados, anexos de cálculo y gráficas. Las curvas características de la instalación y de los equipos de bombeo facilitan la selección y comprobación del punto de funcionamiento.
Planos, detalles 2D y proyecciones 3D
La documentación gráfica que puede generar TK-ICA incluye planos de distribución en planta, tablas de resultados para incorporar a planos, detalles técnicos y proyecciones 3D de la instalación. Las leyendas de los planos pueden organizarse en función de la representación gráfica de las tuberías, facilitando la identificación de circuitos, funciones, materiales o temperaturas.
Los detalles 2D y las proyecciones pueden utilizarse directamente en la documentación del proyecto y exportarse a formatos gráficos compatibles con el flujo de trabajo de oficina técnica.
Mediciones y exportación FIEBDC-BC3
TK-ICA genera mediciones de tuberías, válvulas, emisores, baterías, ventiloconvectores, UTAs, generadores, circuladores, vasos de expansión, colectores, equipos auxiliares y accesorios de la instalación hidráulica. Las mediciones contemplan la función de los tramos y la identificación de los equipos, facilitando la revisión técnica y económica del proyecto.
En sistemas de climatización a dos y cuatro tubos, las mediciones ayudan a distinguir los equipos y baterías de frío y calor, identificando correctamente las parejas correspondientes a equipos a cuatro tubos y contabilizando de forma independiente los elementos que no formen pareja. Las mediciones pueden exportarse al formato estándar FIEBDC-BC3, compatible con programas de mediciones y presupuestos.
Intercambio OpenBIM e IFC
La instalación hidráulica modelada en TK-ICA puede integrarse dentro del flujo de trabajo OpenBIM de TeKton3D. Mediante el módulo TK-IFC es posible exportar la geometría, datos de los elementos y resultados de cálculo en formato IFC para coordinar el proyecto con otras disciplinas.
La exportación puede incluir tuberías, válvulas, equipos, símbolos, dimensiones, propiedades técnicas, funciones y resultados, facilitando la coordinación BIM/MEP y la trazabilidad de la información del modelo.
