Suelo elevado

Un piso elevado (también piso elevado , piso de acceso o piso de computadora de acceso elevado ) proporciona un piso estructural elevado sobre un sustrato sólido (a menudo una losa de hormigón) para crear un vacío oculto para el paso de servicios mecánicos y eléctricos. Los pisos elevados se utilizan ampliamente en edificios de oficinas modernos y en áreas especializadas como centros de comando , centros de datos de tecnología de la información y salas de computadoras, donde existe el requisito de enrutar servicios mecánicos y cables, cableado y suministro eléctrico. ^[1] Este tipo de pisos se puede instalar a diferentes alturas, desde 2 pulgadas (51 mm) hasta alturas superiores a 4 pies (1,2 m) para adaptarse a los servicios que se pueden acomodar debajo. A menudo se proporciona soporte estructural adicional e iluminación cuando un piso se eleva lo suficiente para que una persona se arrastre o incluso camine debajo.

En Estados Unidos, la distribución de aire por debajo del piso elevado se está convirtiendo en una forma más común de enfriar un edificio, utilizando el espacio vacío debajo del piso elevado como una cámara de distribución de aire acondicionado, algo que se viene haciendo en Europa desde los años 70. ^[2] En los centros de datos, las zonas de aire acondicionado aisladas suelen estar asociadas a pisos elevados. Tradicionalmente, se colocan baldosas perforadas debajo de los sistemas informáticos para dirigir el aire acondicionado directamente hacia ellos. A su vez, el equipo informático suele estar diseñado para extraer aire de refrigeración desde abajo y expulsarlo hacia la habitación. A continuación, una unidad de aire acondicionado extrae aire de la habitación, lo enfría y lo empuja hacia abajo del piso elevado, completando el ciclo.

Lo anterior describe lo que históricamente se ha percibido como piso elevado y aún cumple el propósito para el cual fue diseñado originalmente. Décadas más tarde, un enfoque alternativo al piso elevado evolucionó para gestionar la distribución de cables bajo el piso para una gama más amplia de aplicaciones donde no se utiliza la distribución de aire bajo el piso. En 2009, Construction Specification Institute (CSI) y Construction Specification Canada (CSC) establecieron una categoría separada de piso elevado para separar los enfoques similares, pero muy diferentes, de los pisos elevados. En este caso, el término piso elevado incluye pisos de acceso de altura fija de perfil bajo. ^[3] Las oficinas , aulas , salas de conferencias , espacios comerciales , museos , estudios y más, tienen la necesidad principal de acomodar rápida y fácilmente los cambios de tecnología y configuraciones del plano del piso. La distribución de aire bajo el piso no está incluida en este enfoque ya que no se crea una cámara de distribución. La distinción de altura fija de perfil bajo refleja los rangos de altura del sistema desde tan solo 1,6 a 2,75 pulgadas (41 a 70 mm); Los paneles del piso están fabricados con soporte integral (no con pedestales y paneles tradicionales). Los canales de cableado son directamente accesibles debajo de placas de cubierta livianas.

El tipo tradicional de piso consiste en un marco o subestructura de metal enrejado con soportes de altura ajustable (llamados "pedestales") que brindan soporte para paneles de piso removibles (elevables), que generalmente miden 2 por 2 pies (0,61 m × 0,61 m). La altura de las patas/pedestales depende del volumen de cables y otros servicios que se brindan debajo, pero generalmente se disponen para un espacio libre de al menos 6 pulgadas (150 mm) con alturas típicas entre 24 y 48 pulgadas (610 y 1220 mm). ^{[ cita requerida ]}

Los paneles normalmente están hechos de tableros de partículas revestidos de acero o de un panel de acero con un núcleo interno de cemento , aunque algunas baldosas tienen núcleos huecos. Los paneles pueden estar cubiertos con una variedad de acabados para pisos para adaptarse a la aplicación, como baldosas de alfombra , laminados de alta presión , mármol , piedra y acabados antiestáticos para usar en salas de computadoras y laboratorios . Cuando se usa un panel con una superficie superior de cemento, los paneles a veces se dejan desnudos y sellados o se tiñen y sellan para crear una apariencia de baldosa y ahorrarle dinero al cliente. Esta aplicación desnuda se usa con mayor frecuencia en áreas de oficinas, pasillos, vestíbulos, museos, casinos, etc.

Un piso de acceso para gestión de cables de altura fija y perfil bajo contemporáneo se diferencia del piso de acceso tradicional al requerir mucho menos espacio en rampa en las transiciones de altura del piso, e incluso se puede eliminar en construcciones nuevas con depresiones en losas. Las principales ventajas se obtienen con paneles mucho más livianos para una manipulación más fácil. No se requieren herramientas para realizar cambios, y las rutas de canales de cables organizados son parte integral del sistema. El tiempo y los gastos se reducen en gran medida durante la instalación y cada vez que se realizan cambios en el futuro durante la vida útil del edificio. Dado que este tipo de piso de acceso no está unido a la estructura, se considera mobiliario, accesorios y equipos (FF&E) que pueden ser un gasto depreciado o arrendado. Dado que el cableado debajo del piso no está en un plenum, no se requiere el gasto de cable clasificado para plenum.

Muchas salas de equipos y computadoras modernas emplean una distribución de aire por debajo del piso para garantizar una refrigeración uniforme de la sala con un desperdicio mínimo de energía. El aire acondicionado se suministra por debajo del piso y se distribuye hacia arriba en la sala a través de placas difusoras espaciadas regularmente, ventiladores o conductos dirigidos a equipos específicos. Es posible que se requieran apagados automáticos de protección contra incendios para la ventilación por debajo del piso , y se pueden instalar sistemas de extinción adicionales en caso de incendios por debajo del piso .

Muchos edificios de oficinas utilizan suelo técnico para crear espacios más flexibles y sostenibles. Una gran empresa puede tener más de 32 000 km de cableado en una sola instalación. ^[4]

Cuando el aire acondicionado por suelo radiante se diseña desde el principio del proyecto, el edificio puede ser menos costoso de construir y menos costoso de operar durante la vida útil del edificio. El aire acondicionado por suelo radiante requiere menos espacio por piso, lo que reduce la altura total del edificio, lo que a su vez reduce el costo de la fachada del edificio. Los sopladores y manejadores de aire necesarios para el aire acondicionado por suelo radiante son mucho más pequeños y requieren menos energía, ya que el aire caliente sube naturalmente a través del espacio al entrar en contacto con las personas y los equipos que calientan el aire y sube hasta el techo. Además, cuando los edificios se diseñan para combinar electricidad modular, paredes modulares y suelo técnico, el espacio dentro del edificio se puede reconfigurar en unas pocas horas, en comparación con los medios históricos de demoler paredes y perforar agujeros en el piso para colocar los servicios eléctricos y otros. A medida que más empresas construyan o renueven edificios para cumplir con el Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental (LEED), el uso de aire acondicionado por suelo radiante y suelo técnico seguirá creciendo. El Consejo de Construcción Ecológica de Estados Unidos (USGBC) afirma que entre el 40 y el 48 por ciento de las nuevas construcciones no residenciales son ecológicas. ^[5]

Aplicaciones comunes: Los suelos elevados son habituales en oficinas, espacios comerciales, salas de ordenadores y de control. En el Reino Unido existen dos estándares de referencia para las pruebas de rendimiento: el PSA MOB PF2 PS (spu) de 1992 y el más reciente, ligeramente menos estricto, BS/EN12825 . Estos estándares establecen criterios de carga estática definidos que debe cumplir el suelo elevado. El máximo para los suelos elevados para oficinas en general (PSA de grado medio) es de 8 kilonewtons por metro cuadrado (kN/m2 ⁾ de carga uniformemente distribuida (UDL) y una carga puntual de 3,0 kN. Se aplica un factor de seguridad adicional de 3 x a las cargas. Las salas de ordenadores y de control, incluidos los centros de datos, suelen tener un requisito más alto en lo que respecta a las cargas estáticas y se debe utilizar el PSA de grado pesado. Esto proporciona una UDL de 12 kN/m2 ^y una carga puntual de 4,5 kN, de nuevo con un factor de seguridad de 3 x aplicado.

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

Para retirar los paneles, se utiliza una herramienta con una ventosa en el extremo (conocida como "extractor de suelo", "elevador de baldosas" o "elevador de ventosa"). En los paneles alfombrados se puede utilizar un elevador con velcro . Los suelos técnicos de altura fija y perfil bajo se mantienen en su lugar por gravedad sin pegamento ni sujetadores y no requieren ninguna herramienta para realizar cambios.

Los problemas estructurales, como los paneles oscilantes y los espacios entre ellos, pueden provocar daños importantes en los equipos y lesiones al personal. Las inspecciones periódicas de la integridad estructural de un sistema de piso elevado pueden ayudar a identificar y mitigar los problemas.

El uso de pisos que no cumplen con las exigencias de carga puede provocar daños en los equipos y en el piso. Las capacidades de carga varían de 1000 a 25 000 libras (0,45 a 11,34 t). Se pueden usar paneles más altos en áreas más pesadas de un piso, mientras que se pueden usar paneles más bajos en áreas más livianas.

Muchos de estos problemas pueden atribuirse a una instalación deficiente. Durante la instalación, se debe prestar atención al estado del contrapiso, que debe estar limpio de residuos y lo más nivelado posible. Las paredes que rodean el piso elevado deben ser lo más cuadradas posible para minimizar la necesidad de cortar los paneles del piso elevado y minimizar los paneles oscilantes y los espacios. ^{[ cita requerida ]}

Los sistemas de perfil bajo y altura fija se adaptan a habitaciones con formas irregulares con componentes de borde ajustables que minimizan el corte de paneles.

Debido a que las baldosas del piso rara vez se quitan una vez que se ha instalado el equipo, el espacio debajo de ellas rara vez se limpia y se acumulan pelusas y otros desechos, lo que hace que trabajar en el cableado debajo del piso sea una tarea sucia. Los detectores de humo debajo del piso elevado pueden activarse si los trabajadores remueven el polvo , lo que da como resultado falsas alarmas .

La instalación de un sistema de piso elevado puede cambiar el comportamiento térmico del edificio al reducir la interacción entre las ganancias de calor y la losa de hormigón térmicamente masiva. ^[7] El piso elevado sirve como separación entre la habitación y la losa. Las simulaciones energéticas de un edificio de oficinas ubicado en San Francisco mostraron que la mera presencia del piso elevado afecta el perfil de carga de enfriamiento de la zona y tiende a aumentar la carga de enfriamiento máxima. Cuando hay alfombras, el impacto negativo del piso elevado en la carga de enfriamiento máxima de la zona puede reducirse. ^[7]

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

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

• Pisos elevados sin largueros: un conjunto de pedestales que proporcionan la altura necesaria para el paso de cables y también sirven para sostener cada esquina de los paneles del piso.
• Pisos elevados con cuerdas: una disposición vertical de conjuntos de pedestales de acero (placa base de acero, montante tubular y un cabezal) espaciados uniformemente en centros de 2 pies (0,61 m) y fijados mecánicamente al piso de concreto.
• Plataformas estructurales: miembros construidos con ángulos o canales de acero que se sueldan o atornillan entre sí para formar una plataforma integrada para soportar equipos.
• Conjuntos de cerchas: utilizan puntos de sujeción al contrapiso para sostener una red de cerchas sobre la que descansan los paneles del piso. La cercha tiene una gran resistencia lateral y transfiere las cargas laterales al contrapiso con menos tensión que la que es posible con un conjunto de pedestal vertical.

Una instalación de telecomunicaciones puede contener filas continuas de gabinetes de equipos. La configuración de instalación más densamente poblada consistiría en filas continuas de gabinetes de equipos de 2 pies de ancho con pasillos que separan filas adyacentes de 2 pies de ancho. Esta configuración de filas se considera la más densamente poblada en términos de área en pies cuadrados y, por lo tanto, la mayor carga de piso anticipada para un sistema de piso elevado. Considerando el espacio de pasillo prorrateado, un solo gabinete de equipos ocupará un área de piso de 8 pies cuadrados (0,74 m2 ⁾ (4 pies cuadrados o 0,37 m2 ^para el gabinete y 4 pies cuadrados de pasillo).

El centro de datos puede estar ubicado en ubicaciones remotas y está sujeto a tensiones físicas y eléctricas provenientes de fuentes como incendios y fallas eléctricas.

El entorno determina los métodos de instalación de los pisos elevados, incluida la preparación del sitio, el cableado y las estanterías para cables, la conexión a tierra y la resistencia al fuego. La instalación real debe realizarse de acuerdo con las prácticas del cliente. ^{[9] [10]}

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

Telcordia NEBS: Requisitos genéricos de pisos elevados para redes y centros de datos , ^[11] GR-2930 presenta requisitos de ingeniería genéricos para pisos elevados que se encuentran dentro de las estrictas pautas NEBS.

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

Este diseño permite fijar el equipo directamente a la plataforma sin necesidad de barras de sujeción ni soportes suplementarios. ^[1] Las plataformas estructurales pueden contener o no paneles o largueros; no se recomiendan en lugares propensos a terremotos. ^[1]

Los centros de datos suelen tener pisos elevados compuestos por baldosas cuadradas extraíbles de 60 cm (2 pies). La tendencia es hacia espacios vacíos de 80 a 100 cm (31 a 39 pulgadas) para permitir una distribución del aire mejor y más uniforme. Estos espacios proporcionan una cámara para que el aire circule por debajo del piso, como parte del sistema de aire acondicionado, además de proporcionar espacio para el cableado eléctrico.

Los pisos elevados y otras estructuras metálicas, como bandejas para cables y conductos de ventilación, han causado muchos problemas con filamentos de zinc en el pasado y es probable que aún estén presentes en muchos centros de datos. Esto sucede cuando se forman filamentos metálicos microscópicos en metales como el zinc o el estaño que protegen muchas estructuras metálicas y componentes electrónicos de la corrosión. El mantenimiento de un piso elevado o la instalación de cables, etc. pueden desalojar los filamentos, que ingresan al flujo de aire y pueden provocar un cortocircuito en los componentes del servidor o las fuentes de alimentación, a veces a través de un arco de plasma de vapor de metal de alta corriente . ^[12]

Este fenómeno no es exclusivo de los centros de datos y también ha provocado fallos catastróficos en satélites y equipos militares. ^[13]

• Distribución del aire en la habitación
• Techo suspendido
• Distribución de aire por suelo radiante