CLIMATIZACIÓN DE UN CENTRO COMERCIAL EN CÓRDOBA. Entidad colaboradora: Universidad Pontificia de Comillas ICAI

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1 CLIMATIZACIÓN DE UN CENTRO COMERCIAL EN CÓRDOBA Autor: Dalila Álvarez Bravo Director: Javier Martín Serrano Entidad colaboradora: Universidad Pontificia de Comillas ICAI RESUMEN DEL PROYECTO El proyecto que a continuación se presenta tiene como objeto el diseño del sistema de climatización de un centro comercial situado en la ciudad de Córdoba. Para ello, se han seguido las normas establecidas en el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios, nueva normativa de obligado cumplimiento a partir del 12 de Diciembre de 2010, y las recomendaciones de las Normas UNE, del Manual de Aire Acondicionado de Carrier International Limited y de la Asociación Americana de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). El centro comercial está dividido en dos plantas, el edificio presenta todas las orientaciones posibles sin tener ninguna edificación en contacto. El hecho de que no tenga ningún edificio en contacto y que, por lo tanto, presente todas las orientaciones será determinante a la hora de realizar el cálculo de cargas térmicas. La planta baja está destinada principalmente a un aparcamiento totalmente abierto al exterior, en esta planta también se encuentra una zona de recepción de mercancía, un gran almacén y uno más pequeño para residuos. En la primera planta destaca una gran sala de ventas central, igualmente hay cinco locales comerciales cuyo uso no está definido pues son locales de alquiler. En la zona Suroeste de la primera planta hay una zona de uso exclusivo para el personal del centro comercial, en esta zona se encuentra una sala de descanso y vestuarios tanto femenino como masculino, también están los aseos destinados al público además de la línea de cajas y el servicio a

2 domicilio. En la zona Norte está el área administrativa con una gran sala de oficina y una sala de reuniones. En esta zona también se hallan los obradores y una serie de almacenes para alimentos. La cubierta del edificio queda destinada única y exclusivamente para la ubicación de equipos de refrigeración, calderas, climatizadores, unidades externas VRV y la red de tuberías. En el cálculo de las cargas térmicas hay que tener en cuenta las especificaciones del edificio descritas anteriormente asi como las condiciones exteriores. El centro comercial está situado en Córdoba teniendo una humedad relativa exterior de 33% y una temperatura media en verano de 38ºC y en invierno de -1ºC. El sistema diseñado tiene que ser capaz de combatir las cargas tanto exteriores como interiores para mantener las condiciones de confort establecidas en el RITE, esto es, 26ºC en invierno y 22ºC en verano, la humedad relativa dentro del edificio será del 50% en ambos casos. En verano, las cargas que se han tenido en cuenta han sido las debidas a la transmisión, radiación, ocupación, iluminación y equipos presentes. Sin embargo, en el caso del cálculo de las pérdidas de invierno sólo se ha considerado la carga debida a la transmisión ya que el caso más desfavorable será el que determine el diseño de la instalación. En ninguno de los dos casos se ha tenido en cuenta la carga debida a las infiltraciones exteriores esto se debe a que se creará una sobrepresión en el interior del edificio que impida dichas infiltraciones, creando fugas de dentro hacia fuera. La instalación proyectada tiene que hacer frente a una carga de verano de kcal/h y en invierno a unas pérdidas de kcal/h, esta carga se encuentra repartida por las distintas estancias del centro comercial. Los sistemas diseñados para cada estancia se presentan a continuación, al ser los mismos sistemas tanto en invierno como en verano se han diseñado para el caso más desfavorable, verano. La instalación diseñada para la sala de ventas está compuesta por dos climatizadores. Se han elegido estos equipos ya que la carga a combatir es muy grande y las condiciones tanto de horario como de temperatura son constantes.

3 En la sala de descanso, la sala de reuniones, la oficina y la sala de recepción se ha optado por el uso de sistemas VRV, Volumen de Refrigerante Variable. Se ha preferido este sistema teniendo en cuenta que el horario de estas estancias va a ser distinto al de apertura del centro comercial asimismo pueden ser controlados individualmente, aportando un mayor ahorro energético y mejor estado de confort. Los locales a alquilar se han previsto de suministro de aire primario de ventilación con unidades independientes del resto del centro comercial también se ha diseñado una red de tuberías junto con una red de condensación compuesta por una torre de refrigeración y una caldera de modo que se podrá imputar a cada inquilino su propio gasto eléctrico. La instalación diseñada también incluye la ventilación de todas las estancias, tanto los aseos como el almacén de residuos tienen una extracción independiente al resto de salas. En los aseos se ha diseñado un sistema de extracción cumpliendo las 10 renovaciones hora recomendadas en la norma americana, en este caso no se impulsa aire ya que se crear una depresión en el interior para que no salgan los malos olores al resto de recintos. En las otras estancias se diseña un sistema de impulsión y otro de retorno para la ventilación, el dimensionamiento de los conductos se ha realizado teniendo en cuenta la pérdida de carga máxima 0.12 m.m.c.a siendo siempre la velocidad inferior a 7 m/s. Las especificaciones de los equipos que componen la instalación están recogidas en los anexos del proyecto. El diseño de la distribución del sistema de climatización se presenta en los planos. El presupuesto final del proyecto asciende a un total de ,15 (seiscientos setenta y un mil seiscientos treinta y uno coma quince euros).

4 HEATING, VENTILATING AND AIR CONDITIONING OF A SHOPPING CENTER IN CÓRDOBA Author: Dalila Álvarez Bravo Director: Javier Martín Serrano Collaborating entity: Universidad Pontificia de Comillas ICAI PROJECT SUMMARY The purpose of this project is to design the heating, ventilating and air conditioning system of a shopping center in the city of Córdoba, according to the conditions established by the Regulation of Thermal Installations in Buildings, new mandatory regulations from December 12 of year 2010, and the recommendations of the American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning Engineers (ASHRAE). The shopping center, with a total useful surface of m 2 is composed of two height levels. The fact of not having any other building in contact and, therefore, to present all possible directions, is going to be crucial for the calculation of thermal loads. The ground floor is mainly formed by a parking that is completely open, on this ground there is also a reception area, a large warehouse and a smaller one for toxic waste materials. The first floor stands out for its big central mall. In addition, there are five establishments, their use is not defined as they are for renting. In the Southwest zone there is a restricted area that is exclusively for the mall s staff, there is a resting room and there are two locker rooms. Also, there are public restrooms and a checkout line with a home delivery service room. In the North zone it is found the administrative area with a large office room and a meeting room. Here, it is also found the bakeries and some food stores.

5 The roof of the building is only intended for the location of refrigeration equipment, boilers, air conditioning, VRV outdoor units and the pipeline network. To calculate the thermal loads we have to take into account the specifications of the building described above as well as the external climatic conditions. The mall is located in Córdoba having a relative humidity of 33% and an average temperature during summer of 38ºC and -1ºC during winter. The design system must be able to face the charges both exterior and interior to maintain the comfort conditions ruled by the RITE, this is, 26ºC in winter and 22ºC in summer, the relative humidity inside the building must be, in both cases, of 50%. Therefore, the objective is to achieve these conditions inside the building ensuring them even when the most difficult conditions in summer and winter in Córdoba take place. During summer, the loads taken in account are transmission, radiation, occupation, lighting and equipment. However, when calculating winter regime losses it has only been considered the charge due to transmission as the worst case scenario is the one that will determine the design of the installation. In any case it has been considered the charges due to external infiltration, this is because the system is design to create an overpressure inside the building to prevent such infiltrations, creating leaks from the inside out. The total thermal power required by the building is kcal/h in summer and kcal/h in winter, this load is spread around the different rooms of the mall. With these loads it has been calculated each area s equipment to be air-conditioned. The designed installation for the sales floor is composed of two air conditioners. These equipments have been selected because the load in this site is very large and the conditions of both temperature and business hour is the same in the whole area. In the resting room, the meeting room, the office and the reception room we have opted for a VRV system (Variable Refrigerator Volume system). This

6 system has been preferred having in account that the activity hours of these rooms are different from the one of the mall s opening hours, moreover, these units can be controlled individually, providing greater energy savings and a better state of comfort. Renting premises are planned with primary air supply for ventilation with units that are independent from the rest of the shopping center, also it has been designed a pipeline network with a condensation system formed by a cooling tower and a boiler so it will be possible to allocate to each tenant its own electric expense. It has also been design the ventilation system of each room; the restrooms and the toxic waste material warehouse have an independent extractor system. In these rooms a depression has been created so as to not allow stuffy air to go to other venues. In the other rooms it has been designed a drive and return system for venting, duct sizing has been carried out considering maximum losses of 0.12 m.m.c.a and a maximum air speed of 7m/s. The annexed document contains the technical specifications of all the elements composing the air conditioning system. Likewise, the planes indicate the layout of all components, equipment, conduits and pipes. The total quotation of the current project, enclosed to the last document of the project, amounts to ,15 (six hundred and seventy one thousand six hundred and thirty one euros).

7 Documento Nº1 Memoria

8 Documento Nº1 - Memoria 1. Objeto del proyecto Emplazamiento de la instalación Actividad Usos Superficies Capítulo 1 (RITE) Descripción Capítulo 2 (RITE) Condiciones de Funcionamiento de la Instalación Condiciones de Ventilación Criterios de diseño Criterios de diseño del aparcamiento y almacén de residuos Capítulo 3 (RITE) Coeficiente de transmisión de calor de los cerramientos CAPITULO 4 (RITE) Condiciones Exteriores de Cálculo (según Norma UNE) CAPITULO 5 (RITE) Condiciones Interiores de Cálculo Coeficientes por Transmisión Niveles de ocupación y de actividad Cargas internas debidas a la iluminación Cargas internas debidas a equipos CAPITULO 6 (RITE) Cálculo de Cargas Térmicas de Verano Radiación Solar Transmisión Infiltraciones Ocupación Iluminación Equipos Cálculo de Pérdidas de Invierno

9 9.2.1 Pérdidas por Transmisión Pérdidas por Infiltración Cálculo de Cargas de los Locales de Alquiler Resultados Cargas de verano Pérdidas de Invierno CAPITULO 7 (RITE) Sistema de climatización Cálculo del climatizador Verano Invierno Cálculo de los sistemas VRV CAPITULO 8 (RITE) Red de tuberías Tablas de tuberías CAPITULO 9 (RITE) Red de conductos Tablas de conductos Pérdida más desfavorable CAPITULO 10 (RITE) Descripción de equipos Extracción Equipos de climatización Unidades VRV Sistema autónomo

10 ANEXOS ANEXO 1 Ábaco Psicométrico ANEXO 2 Norma DIN ANEXO 3 Conductos rectos de aire ANEXO 4 Equivalencia entre conductos redondos y rectangulares ANEXO 5 Especificaciones climatizadores ANEXO 6 Especificaciones difusores ANEXO 7 Especificaciones unidades VRV externas ANEXO 8 Especificaciones unidades VRV internas

11 1. Objeto del proyecto El objeto del presente proyecto es el diseño del sistema de climatización de un centro comercial en la ciudad de Córdoba, estableciendo las condiciones técnicas y legales a las que deberán ajustarse las instalaciones de climatización. Los objetivos de este proyecto comprenderán por tanto, el dimensionamiento de los equipos necesarios para la climatización del centro comercial en cuestión, tanto los equipos en régimen de verano (refrigeración), como los equipos en régimen de invierno (calefacción), así como los climatizadores, difusores y rejillas, las tuberías de agua, y los conductos de impulsión y retorno de aire. El diseño de los sistemas de climatización se ha realizado siguiendo las exigencias del Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios, nueva normativa de obligado cumplimiento a partir del 12 de Diciembre de 2010, y las recomendaciones de las Normas UNE, del Manual de Aire Acondicionado de Carrier International Limited y de la Asociación Americana de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). 5

12 2. Emplazamiento de la instalación El centro comercial objeto de estudio está ubicado en la ciudad de Córdoba, en la esquina de la calle Ronda de los Tejares con la Avenida del Gran Capitán. La posición geográfica de Córdoba es latitud 37º 53, la altitud del municipio varía entre 90 y los 693 metros encontrándose el centro comercial a una altitud de 128 metros. La temperatura media anual de Córdoba es de 17.7 C con 2800 horas de sol anuales. Los inviernos son suaves, aunque con algunas heladas, y los veranos muy calurosos con importantes oscilaciones térmicas diarias y con las temperaturas máximas más altas de Europa. 6

13 3. Actividad 3.1. Usos El centro comercial consta de un total de 2 alturas. El edificio presenta todas las orientaciones posibles si bien su fachada principal tiene orientación Sur. La cubierta del edificio queda destinada única y exclusivamente para la ubicación de equipos de refrigeración, calderas, climatizadores, unidades externas VRV y la red de tuberías. En la primera planta se encuentran 5 locales diseñados para distintos fines, estos locales serán alquilados por lo que el diseño del sistema de climatización y ventilación no es competencia de este proyecto, no obstante se les tendrá que proveer de los conductos necesarios para el mismo asi como una torre de refrigeración y caldera a las que se conectarán los equipos que usen. En la zona Suroeste de la primera planta se sitúan los servicios destinados al público, la zona de caja central de información y servicio a domicilio, y una zona de uso restringido en la que hay vestuarios y servicios, hombres y mujeres, que tendrán que ser ventilados o termo ventilados en el caso de vestuarios, y una sala de descanso para el personal del centro comercial. El área principal de la primera planta está destinada a sala de ventas (hipermercado). En su fachada Norte se encuentra el obrador de panadería, distintas cámaras frigoríficas, un vestíbulo para la distribución de los productos y una zona administrativa compuesta por una oficina principal y una sala de reuniones. La planta baja corresponde esencialmente a un aparcamiento con varias entradas, en la cara Sur y Este del edificio, si bien sólo dispone de dos entradas para coches el aparcamiento es totalmente abierto al exterior. Se dispone de un acceso de carga y descarga con una sala para la recepción administrativa, un almacén de residuos y un gran almacén dentro del cual hay un aseo y el montacargas que sube hasta la cubierta. 7

14 3.2. Superficies En la tabla 1 se muestra la distribución de superficies útiles de cada estancia del centro comercial. Nivel Orientación Recinto Superficie (m 2 ) 0 Norte Almacén Principal 506,85 Norte-Este Porche Carga y Descarga 306,13 Sur Cuadros Eléctricos 15,11 R.I.T.I 3,08 Contadores Eléctricos 4,27 Sala de Recepción 14,62 Almacén Residuos 13,07 Aseo 2,28 Aparcamiento 2784,97 Superficie Total Nivel ,38 Nivel Orientación Recinto Superficie (m 2 ) 1 Norte Sala de Reuniones 10,72 Norte Vestíbulo Distribución 33,51 Norte Cuadros Eléctricos 6,06 Norte Obrador Aves/Carnes 5,61 Norte-Este Obrador Panadería 38,87 Norte-Oeste Oficina 50,74 Sur Cuadros Eléctricos 4,19 Sur Aseo Caballeros 11,78 Sur Aseo Minusválidos 4,38 Sur Aseo Mujeres 14,47 Sur Local 3 18,22 Sur Local 4 19,86 Sur-Este Local 2 63,80 Sur-Este Local 5 25,84 Sur-Oeste Sala de Descanso 16,00 Sur-Oeste Local 1 72,15 Oeste Aseos Mujeres Personal 20,09 Oeste Vestuario Mujeres 17,60 Aseos Caballeros Personal 15,39 Vestuario Caballeros 6,08 Servicio Domicilio 10,75 Sala de Ventas 3182,00 Superficie Total Nivel ,10 Tabla 1- Relación de superficies útiles La superficie útil total aproximada del edificio es de m 2. 8

15 4. Capítulo 1 (RITE) 4.1 Descripción Descrito en el capítulo tres. 9

16 5. Capítulo 2 (RITE) 5.1 Condiciones de Funcionamiento de la Instalación El centro comercial tiene un horario de funcionamiento estimado de 10 horas al día de lunes a sábado, lo que corresponde a un funcionamiento anual de 3120 horas anuales. 5.2 Condiciones de Ventilación Criterios de diseño En la ventilación del centro comercial, a excepción del aparcamiento cubierto y del almacén de residuos, se aplica el apartado I.T del R.I.T.E, según el cual la categoría de calidad del aire interior que se debe alcanzar como mínimo en el centro comercial es IDA 3, correspondiente a una calidad media. Según la normativa contra-incendios se exige instalar compuertas cortafuegos a lo largo de la red de conductos de aire en aquellos puntos en los que los conductos pasen de un sector de incendios a otro. Las estancias en las que se ha proyectado un sistema de ventilación se muestran en la tabla 2. Estancia Sala de Ventas Obrador Panadería Vestuarios Aseos Sala Descanso Oficina Fin del sistema de ventilación Garantizar una adecuada calidad del aire interior, extraer el aire contaminado y malos olores Garantizar una adecuada calidad del aire interior, disipar el calor generado por los hornos y demás equipamiento Garantizar una adecuada calidad del aire interior, y calefacción en invierno Garantizar una adecuada calidad del aire interior Garantizar una adecuada calidad del aire interior Garantizar una adecuada calidad del aire interior 10

17 Garantizar una adecuada calidad del aire Sala reuniones interior Proveerlos de los conductos necesarios Locales alquiler para garantizar una calidad de aire interior adecuada Tabla 2 - Estancias con sistema de ventilación Los valores adoptados del caudal de aire exterior mínimo de ventilación se muestran en la tabla 3, valores necesarios para alcanzar la categoría de calidad de aire interior indicada por el RITE. En la tabla Caudales de aire exterior del RITE se encuentra el caudal mínimo exigido por persona para cumplir la categoría de calidad IDA 3, en este caso 28.8 m 3 /h por persona en el local. En la ventilación de los vestuarios destinados a personal se tiene un caudal de impulsión que está en función del número de taquillas, siendo este de 40 para mujeres y 18 para hombres, se aplicará un factor de disponibilidad del 50%. Al estar los aseos dentro de los vestuarios el caudal de ventilación de extracción de 90 m 3 /h por inodoro tiene que cumplirse, sino, se aumentará el de impulsión calculado anteriormente. Con objeto de evitar malos olores y una correcta ventilación se diseña el sistema de ventilación de los vestuarios de modo que la impulsión esté en la zona de taquillas y el retorno en la zona de aseo y duchas. Dado el uso de los vestuarios la impulsión en los mismos se hará mediante termo ventilación, de este modo se podrá controlar la temperatura del aire impulsado. En los locales de alquiler se estima un caudal de ventilación de 2 renovaciones por hora, en base a lo expuesto en la norma ASHRAE. La calidad de aire exterior según el RITE es ODA 1, siendo aire puro con partículas sólidas de forma temporal. Según IT Filtración de aire exterior mínimo de ventilación, la instalación debe estar prevista de un filtro F7. El sistema se ha diseñado con unos prefiltros instalados en las entradas de aire exterior a cada unidad de tratamiento, así como en las entradas de aire de retorno. Los filtros se instalan después de la sección de tratamiento procurando una distribución uniforme de aire sobre la sección del filtro. 11

18 La ventilación en el obrador de panadería viene dada por los dos grandes hornos industriales que tiene, cada horno tiene un sistema de ventilación interior. El caudal que hay que impulsar en el obrador para que la ventilación se lleve a cabo se calcula teniendo en cuenta el diámetro de los conductos de ventilación de los hornos, 350mm, y la velocidad a la que extrae el aire, 7m/s. Estancia Caudal de ventilación mínimo exigido en m 3 /h Sala de Ventas Sala descanso 200 Sala de Reuniones 216 Oficina 432 Obrador Panadería 4600 Aseo Planta Baja 90 Aseo Personal 180 Sala Recepción 55 Aseo recepción 22,80 Aseo Caballeros 117,80 Aseo Minusválidos 43,75 Aseo Mujeres 144,70 Aseos Mujeres Personal 200,90 Vestuario Mujeres 600,00 Aseos Caballeros Personal 153,90 Vestuario Caballeros 270,00 Local 1 68,2 Local 2 51,6 Local 3 34,6 Local 4 36,8 Local 5 48,6 Tabla 3 - Caudal de aire exterior 12

19 5.2.2 Criterios de diseño del aparcamiento y almacén de residuos En la ventilación del aparcamiento cubierto y del almacén de residuos se aplica la sección DB-HS 3 del C.T.E. En los aparcamientos y garajes debe disponerse un sistema de ventilación que puede ser natural o mecánico. Para poder usar un sistema natural se exige que se disponga de aperturas mixtas al menos en dos zonas opuestas de la fachada, de tal forma que su reparto sea uniforme. El aparcamiento del centro comercial es una planta baja, completamente abierta en su perímetro, por lo que se puede considerar ventilado de forma natural. En la tabla 4 se presenta el caudal correspondiente al uso para el que resulte un caudal mayor, tabla 2.1 del Código Técnico de la Edificación. En dicha tabla se observa que el almacén de residuos situado en la planta baja necesita un caudal de ventilación de 10 l/s m 2 útil, es decir, m 3 /h. Caudal de ventilación mínimo exigido q v en l/s Por ocupante Por m 2 útil Otros parámetros Dormitorios 5 Salas de estar y comedores 3 Viviendas Aseos y cuartos de baño 15 por local Cocinas 2 50 por local Trasteros y zonas comunes 0,7 Aparcamientos y garajes 120 por plaza Almacenes de residuos 10 Tabla 4 Caudales de ventilación mínimos exigidos 13

20 6. Capítulo 3 (RITE) 6.1 Coeficiente de transmisión de calor de los cerramientos En la tabla 5 se usa la constante de conductividad de los distintos cerramientos. Las constantes de conductividad cumplen con el DB-HE 1, Documento Básico exigencia HE1, Limitación de demanda energética, que establece Los edificios dispondrán de una envolvente de características tales que limite adecuadamente la demanda energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad, del uso del edificio y del régimen de verano y de invierno, así como por sus características de aislamiento e inercia, permeabilidad al aire y exposición a la radiación solar, reduciendo el riesgo de aparición de humedades de condensación superficiales e intersticiales que puedan perjudicar sus características y tratando adecuadamente los puentes térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor y evitar problemas higrotérmicos en los mismos. El cálculo del coeficiente de transmisión de calor se ha hecho en base al Anexo 2 de la Norma Básica NBE-CT-79, a la que nos remite la ITE Según el apartado 1.7 del Anexo 1 de la citada norma, se emplea la fórmula dada en la ecuación 1. (1) Donde: k = Coeficiente de transmisión, W/m 2 ºC. = Resistencia térmica superficial interior, m 2 ºC/W. = Resistencia térmica superficial exterior, m 2 ºC/W. e = Espesor del componente n del cerramiento, m. λ = Conductividad térmica del componente n, W/m 2 ºC. 14

21 Aplicando la ecuación 1 se obtienen los siguientes coeficientes de transmisión dados en la tabla 5. Superficie K (W/m 2 ºC) Cristal 1,13 Muro Exterior 0,54 Tabique 1,2 Tejado 0,46 Suelo 1,1 Tabla 5- Constante de conductividad 15

22 7. CAPITULO 4 (RITE) 7.1 Condiciones Exteriores de Cálculo (según Norma UNE) Las condiciones exteriores a tener en cuenta son las más desfavorables. Para el verano, la Norma UNE establece que hay que tener en cuenta cada orientación además de la hora y el mes más desfavorable. Para la cubierta la hora solar y el mes más desfavorable son las 15 horas del mes de Julio. Las condiciones exteriores para las 15 horas solares del mes de Julio en la ciudad de Córdoba son las que se observan en la tabla 6. T a seca Variación seca Días Grado ALTITUD LATITUD HR VERANO Diurna INVIERNO Acumulados 128m C 33 % 17-1 C 662 Tabla 6 - Condiciones Externas En la tabla 7 se muestra la hora y el mes más desfavorable para cada orientación. T a ORIENTACIÓN HORA SOLAR MES NORTE 15 Julio SUR 12 Agosto ESTE 10 Julio OESTE 16 Agosto Tabla 7 Hora y mes más desfavorable según orientación Dado que los datos que presenta la tabla 6 son para las 15 horas del mes de Julio (orientación Norte), hay que aplicarle las correcciones según la hora y el mes correspondientes a cada orientación, tabla 7. En la tabla 8 se muestran las condiciones exteriores para las distintas orientaciones con las correcciones en las temperaturas ya aplicadas. Introduciendo la temperatura seca y húmeda halladas en el diagrama psicométrico se obtienen el resto de variables necesarias en el cálculo de cargas. 16

23 ORIENTACIÓN T a seca T a húmeda T a rocío Entalpía (KJ/Kg) HR Habs NORTE 38 C 24.3 C 19 C % 1.4 % SUR 34.5 C 23.6 C 19 C % 1.38 % ESTE 31 C 22.5 C 18.8 C % 1.36 % OESTE 37.5 C 24.3 C 18.8 C % 1.36 % Tabla 8 Condiciones Exteriores 17

24 8. CAPITULO 5 (RITE) 8.1 Condiciones Interiores de Cálculo La instalación a climatizar debe mantener el interior del edificio en condiciones de confort, tanto en invierno como en verano, teniendo en cuenta la actividad realizada en el mismo y minimizando los efectos de la temperatura exterior. Según el Real Decreto 1826/2009 de acuerdo con I.T apartado 2 los valores límite de la temperatura y humedad son los que se muestran en la tabla 9. VERANO INVIERNO Tª seca HR Tª seca HR 26 C 50 % 21 C 50 % Tabla 9 - Condiciones Externas Asimismo, también se limitará la potencia sonora, cumpliendo con ITE Ruidos y vibraciones, se ha considerado un máximo de 45 db como potencia sonora aceptable Coeficientes por Transmisión Dados en la tabla Niveles de ocupación y de actividad El nivel de ocupación depende del número de personas que se encuentre en cada local, función del uso que se le dé a cada uno. La ocupación de cada estancia junto con la ganancia sensible y latente debida a los ocupantes se da en la tabla 10, estos datos son dados por la tabla 48 del Manual Carrier para temperatura seca del local 26ºC y metabolismo medio. 18

25 Recinto Ocupación (pers) Cs C L Grado Actividad Sala de Reuniones Empleado Oficina Sala Recepción Trabajo Ligero Obrador Panadería De pie, marcha lenta Oficina Empleado Oficina Sala de Descanso Sentados, en reposo Sala de Ventas De pie, marcha lenta Sala de Recepción De pie, marcha lenta Tabla 10 - Ocupación Cargas internas debidas a la iluminación Las cargas por iluminación son debidas al alumbrado habitual en el interior del local, se dan en dependiendo de la intensidad de iluminación del local. Las correspondientes a las estancias del centro comercial se presentan en la tabla 11. Recinto Iluminación (W/m 2 ) Sala de Reuniones 20 Sala Recepción 35 Obrador Panadería 35 Oficina 20 Sala de Descanso 20 Sala de Ventas 20 Sala de Recepción 35 Tabla 11 Iluminación Cargas internas debidas a equipos Dependiendo de la naturaleza de los equipos presentes en el local se aportará carga sensible, latente o ambas. De acuerdo a las especificaciones de cada equipo la tabla 12 muestra los equipos presentes en cada local y su carga. 19

26 Recinto Equipos Equipos S (W) Equipos L (W) Sala de Reuniones Obrador Panadería 1 Ordenador 1 Cafetera 2 Horno Industrial 1 Amasadora 975,00 425, , ,00 Oficina 8 Ordenador 2400,00 0,00 Sala de Descanso Sala de Ventas 1 Cafetera 1 Microondas 1 Frigorífico 16 Cajas 32 Mural Frigorífico 5 Arcón Congelador 8 Mural Congelador 2375,00 800, ,50 0,00 Sala de Recepción 1 Ordenador 300,00 0,00 Tabla 12 - Equipos 20

27 9. CAPITULO 6 (RITE) 9.1 Cálculo de Cargas Térmicas de Verano La estimación de las cargas térmicas de verano tiene como objetivo determinar la cantidad de calor que será necesario extraer en un tiempo determinado para mantener las condiciones de confort. Estas cargas térmicas se dividen en exteriores, radiación solar, transmisión e infiltraciones, e interiores, ocupación, iluminación y equipos Radiación Solar La radiación solar es el flujo de calor que entra en el local a través de las superficies acristaladas en las condiciones de proyecto. La aportación depende de la temperatura de rocío en las condiciones de proyecto, el tipo de vidrio, el color, la altitud y la latitud. La ganancia solar se obtiene de la tabla 15 del manual Carrier, estos datos están referidos a vidrio sencillo por lo que habrá que aplicarle los coeficientes de corrección de la tabla 16 del manual Carrier dependiendo del tipo de vidrio usado. El factor de corrección que hay que aplicarle a dicha ganancia es el presentado en la ecuación 2. (2) Donde: : Coeficiente de corrección por el tipo de marco de la ventana : Coeficiente de corrección por limpieza Alt: Coeficiente de corrección por altitud PR: Coeficiente de corrección por punto de rocío según orientación : Factor de almacenamiento a través del vidrio 21

28 : Factor de ganancia solar a través del vidrio La expresión de la potencia de radiación solar aportada al local se muestra en la ecuación 3. (3) Siendo: : Ganancia solar : Factor de corrección : Coeficiente de transmisión del cristal S: Superficie del vidrio Transmisión La transmisión es el flujo de calor que existe entre dos espacios separados por un medio físico a diferentes temperaturas. Las cargas por transmisión pueden ser a través de cerramientos sin masa térmica, cristales, o a través de cerramientos con masa térmica, muros y cubiertas. También se tendrá en cuenta la transmisión entre un local climatizado y otro que no lo esté. Los huecos de los ascensores, las escaleras, los aparcamientos, los servicios, etc., se tendrán como zonas no acondicionadas, particiones. I. Transmisión a través de cerramientos sin masa térmica. Las cargas por transmisión a través de cristales cumplen la ecuación 4. (4) Siendo: K: Coeficiente de transmisión del cristal S: Superficie del cristal 22

29 : Incremento de temperatura entre el exterior e interior II. Transmisión a través de cerramientos con masa térmica. Las cargas por transmisión a través de muros y de la cubierta cumplen la ecuación 5. La temperatura equivalente considera el flujo de calor que desprende el muro por haberse calentado al sol, es decir, la memoria térmica del muro. El muro exterior del centro comercial es de color medio, si bien el color de la cubierta es claro. (5) Siendo: K: Coeficiente de transmisión del muro S: Superficie del muro : Incremento de temperatura equivalente, tabla 13 (6) Siendo: a: Corrección por un incremento distinto de 8⁰C entre las temperaturas interior y exterior : Coeficiente que considera el color de la cara exterior de la pared pared a la sombra : Diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada para la pared al sol : Diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada para la 23

30 : Máxima insolación en el mes y latitud de proyecto, para la orientación de proyecto : Máxima insolación en el mes de julio, a 40⁰ de latitud Norte, para la orientación de proyecto ORIENTACIÓN T e SUR 6,78 ESTE 4,71 OESTE 13,16 CUBIERTA 11,20 Tabla 13 Temperatura Equivalente III. Transmisión a través de particiones. (7) Siendo: K: Coeficiente de transmisión de la partición S: Superficie de la partición : Mitad del incremento de temperatura entre el exterior y el interior Infiltraciones Las infiltraciones de aire en locales climatizados se producen por aportación de aire desde el exterior. El caudal de aire de infiltración varía según la estanqueidad y número de puertas y ventanas, porosidad de muro, altura, escaleras, ascensores, dirección y velocidad del viento. En este proyecto habrá una sobrepresión en el interior que impedirá que el aire exterior pueda introducirse en el edificio. Por lo tanto, no se considerará el estudio de las infiltraciones. 24

31 9.1.4 Ocupación Las cargas internas debidas a la ocupación tienen un componente sensible y otro latente, debido éste último a la respiración y transpiración. En las cargas por ocupación será un factor determinante la actividad realizada por las personas y la temperatura en el interior del local. Las cargas sensible y latente debidas a la ocupación cumplen las ecuaciones 8 y 9. (8) (9) Siendo: : Nivel de ocupación, tabla 10 tabla 10 : Ganancia debida a los ocupantes, tabla 48 del manual de Carrier, : Superficie del suelo del local Iluminación La aportación calorífica de los equipos se calculará multiplicando la potencia de iluminación en la superficie del local por el coeficiente de conversión de Vatios a Kcal, (10) Siendo: : Potencia Calorífica, Tabla 11 : Superficie del suelo del local 25

32 9.1.6 Equipos La aportación calorífica de los equipos se calculará multiplicando la potencia de los diferentes equipos por el coeficiente de conversión de Vatios a Kcal, (11) Siendo: : Potencia Calorífica, tabla Cálculo de Pérdidas de Invierno En el cálculo de las pérdidas de invierno los factores a tener en cuenta serán las infiltraciones y la transmisión que en este caso será del interior del local hacia el exterior. Las cargas interiores y la radiación son factores que favorecen la obtención de las condiciones de confort requeridas. Las condiciones más desfavorables en invierno se darán a las 8 de la mañana, sin sol y con el edificio vacío, de modo que se tenga la mínima carga calorífica en el interior del centro comercial Pérdidas por Transmisión Las pérdidas por transmisión se diferencian entre transmisión a través de muros y cubierta, cumplen la ecuación 12, y transmisión a través de particiones, cumplen ecuación 13. Según la orientación y el coeficiente de transmisión del cerramiento hay que tener en cuenta el factor de viento cuyos valores se muestran en la tabla

33 Cerramiento Orientación f v Cristal Muro Exterior N 1,35 S 1,00 E 1,25 O 1,20 N 1,20 S 1,00 E 1,15 O 1,10 Cubierta H 1,00 Tabla 14 Temperatura Equivalente (12) (13) Siendo: : Factor de viento, tabla 14 : Coeficiente de transmisión : Superficie del suelo del local : Incremento de temperatura entre el interior del local y el exterior Pérdidas por Infiltración Al igual que en el estudio de verano se creará una sobrepresión en el interior del edificio de modo que las pérdidas por infiltración no se considerarán. 27

34 9.3 Cálculo de Cargas de los Locales de Alquiler En el caso de los locales de alquiler el caso de las cargas interiores debe estimarse al no conocerse el uso que se le dará a cada local. De este modo se considera una carga interna en verano de 180 W/m 2 y en invierno la carga será de 90 W/m 2. 28

35 9.4 Resultados Cargas de verano Recinto Cargas Exteriores (kcal/h) Cargas Interiores (kcal/h) Cargas (kcal/h) Transmisión Radiación Ocupación S Ocupación L Equipos S Equipos L Iluminación Sensible Latente Carga Total Sala de Reuniones 446,00 118,00 270,00 295,00 975,00 425,00 230, ,05 792, ,05 Vestíbulo Distribución 766,00 0,00 124,00 254, ,00 0, , ,98 279, ,98 Obrador Panadería 1017,00 0,00 54,00 59, , , , , , ,00 Oficina 1390,00 284,00 540,00 590, ,00 0, , ,00 656, ,00 Sala de Descanso 623,00 0,00 424,00 280, ,00 800,00 345, , , ,08 Sala de Ventas 54737,00 0, , , ,50 0, , , , ,00 Sala de Recepción 657,00 0,00 54,00 59,00 300,00 0,00 550, ,00 65, ,00 Tabla 15 Cargas de Verano 29

36 9.4.2 Pérdidas de Invierno Recinto Carga (kcal/h) Sala de Reuniones 990 Vestíbulo Distribución 1413 Obrador Panadería 2117 Oficina 4015 Sala de Descanso 980 Sala de Ventas Sala de Recepción 1253 Tabla 16 Pérdidas de Invierno 30

37 10. CAPITULO 7 (RITE) 10.1 Sistema de climatización La instalación de climatización es la misma tanto en invierno como en verano, por lo que en ambos casos tiene que proporcionar las condiciones de confort necesarias. El diseño del sistema se ha hecho eligiendo el equipo que mejor se adapte a las necesidades de cada local independientemente del resto. El sistema de climatización usado en la sala de ventas está constituido por dos climatizadores, los conductos de impulsión que salen de los mismos, rejillas y conductos de retorno, así como por los difusores. Para el cálculo de estos equipos es necesario conocer el caudal de impulsión, la temperatura y humedad absoluta del aire de dicho caudal (T i, H i ) y las potencias requeridas. En la sala de descanso, la sala de reuniones, la oficina y la sala de recepción se ha optado por el uso de sistemas VRV, Volumen de Refrigerante Variable. Se ha preferido este sistema teniendo en cuenta que el horario de estas estancias va a ser distinto al de apertura del centro comercial asimismo sólo requiere una unidad externa para varias unidades internas que pueden ser controladas individualmente, aportando un mayor ahorro energético y de confort. Dentro de los sistemas VRV se ha preferido los equipos inverter con recuperación de calor, puesto que permiten que una misma unidad externa esté alimentando frío en unos equipos internos y calor en otros dependiendo de las necesidades requeridas. Para los locales a alquilar se ha previsto que se les suministre aire primario de ventilación con unidades independientes del resto del centro comercial también se ha diseñado una red de tuberías junto con red de condensación compuesta por una torre de refrigeración y caldera de modo que se podrá imputar a cada inquilino su propio gasto eléctrico. 31

38 Cálculo del climatizador Verano En primer lugar, se calcularán las cargas efectivas, en ellas se tienen en cuenta las pérdidas existentes en la batería con un Factor de By-Pass de 0,10. En este cálculo se aplican las fórmulas 14 y 15. (14) (15) Siendo: : Carga sensible y latente efectiva : Carga sensible y latente : Factor de By-Pass : Caudal de ventilación, RITE IDA 3 Con los valores obtenidos hallamos la recta de factor de calor sensible, del local usando el factor de calor sensible efectivo, FCSE. Se traza una paralela a esta recta hallada pasando por el punto definido por las condiciones interiores del local, con las condiciones del punto de corte de esta recta con la línea de saturación se aplica la ecuación 16 o 17 y se halla el caudal de impulsión. (16) (17) Con este valor y la ecuación 18 se halla el caudal de retorno. (18) Una vez obtenido el caudal de impulsión necesario se hallan la temperatura y la humedad del aire de impulsión aplicando las ecuaciones 19 y 20 respectivamente. 32

39 (19) (20) El próximo punto del que es necesario calcular sus condiciones es el de la mezcla del aire de retorno con el del aire procedente del exterior, ventilación. Estas propiedades se hallan aplicando las fórmulas 21 y 22, teniendo en cuenta que las condiciones del aire de retorno son las condiciones interiores, y las del aire de ventilación las exteriores. (21) (22) La potencia frigorífica que ha de tener el climatizador es el total de la latente y la sensible que se obtienen mediante las ecuaciones 23 y 24. En las propiedades del punto de salida de batería se tendrá 1.5 C menos que la temperatura de impulsión y una humedad absoluta igual a la del aire impulsado. (23) (24) Por último, se ha de calcular el caudal de agua destinada a alimentar la batería de frío del climatizador. Este caudal de agua de refrigeración se calcula aplicando la ecuación 25. (25) Siendo la diferencia de temperatura del agua de refrigeración entre la entrada y la salida de la batería de frío, sufre una variación de 5 C, pasando de 12ºC a 7ºC. En la tabla 17 se presentan todos los valores obtenidos necesarios para el diseño del climatizador, según condiciones verano. 33

40 T imp (ºC) 13,40 H imp (g/kg) 9,30 T m (ºC) 28,96 H m (g/kg) 11,24 Q v (m3/h) 15273,61 Q imp (m3/h) 61957,94 Q r (m3/h) 46684,32 P S (KW) 368,68 P L (KW) 98,05 P T (KW) 466,73 Q agua refr (m3/h) 80277,33 Tabla 17 Valores climatizador verano Invierno Al igual que en el cálculo de verano, para el diseño del climatizador según las condiciones existentes en invierno se necesitan conocer el caudal de impulsión, la temperatura y humedad absoluta del aire de dicho caudal (T i, H i ) y las potencias requeridas. Los caudales del climatizador no son variables por lo que se usarán los hallados en el cálculo de verano, tabla 17, para el cálculo de las condiciones necesarias en invierno. Las condiciones, tanto interiores como exteriores, de invierno son las dadas en las tablas 6 y 9. La temperatura del aire de impulsión se aplica aplicando la ecuación 26, la temperatura del aire de mezcla se calcula aplicando la ecuación 27. (26) (27) En el diagrama psicométrico, uniendo el punto de condiciones interiores con el punto de condiciones exteriores, se halla la humedad referente al punto de mezcla (subiendo por la temperatura de mezcla hallada). Finalmente se iguala la humedad 34

41 relativa del punto de mezcla a la de impulsión y se despeja la temperatura de impulsión. La potencia calorífica necesaria en el climatizador se calcula aplicando la ecuación 28. (28) Por último, se ha de calcular el caudal de agua destinada a alimentar la batería de frío del climatizador. Este caudal de agua de refrigeración se calcula aplicando la ecuación 29. (29) Siendo la diferencia de temperatura del agua de refrigeración entre la entrada y la salida de la batería de calor, sufre una variación de 10 C (de 70 C a 60 C, evitando concentraciones de ácido sulfúrico). En la tabla 18 se presentan todos los valores obtenidos necesarios para el diseño del climatizador, según condiciones de invierno. T imp (ºC) 28,38 T m (ºC) 15,58 H m (g/kg) 6,00 Q v (m3/h) 15273,61 Q imp (m3/h) 61957,94 Q r (m3/h) 46684,32 P S (KW) 276,69 P L (KW) 155,62 P T (KW) 432,31 Q agua cal (m3/h) 37178,58 Tabla 18 Valores climatizador invierno La humedad relativa del local será la que resulte de llevar el punto de mezcla a humedad absoluta hasta la temperatura de impulsión, en este caso, se obtiene una humedad relativa del 25%. 35

42 Para cumplir con RITE RD 1826/2009 la humedad relativa debe estar comprendida entre el 30% y el 70% por lo que existe la necesidad de aumentarla. Para ello, se puede o impulsar el aire a una temperatura mayor que nos permita aumentar la humedad relativa hasta el 30%, o bien emplear humidificadores. Se ha optado por el uso de un humidificador incorporado en el climatizador pues su respuesta es rápida y fiable al servirse de un microprocesador, se puede controlar desde el sistema de control aun teniendo un controlador integral de humedad propio. El agua de aportación que se emplee debe tener calidad sanitaria, cumpliendo IT El caudal de vapor necesario para que el uso del humidificador se suficiente para alcanzar las condiciones exigidas en el rita se calcula aplicando la ecuación 30. (30) Siendo la diferencia de humedad absoluta entre el punto de mezcla y el necesario a alcanzar para que a temperatura de impulsión la humedad relativa sea de 30%. (31) 36

43 Cálculo de los sistemas VRV Como se comentó anteriormente en las estancias en las que existe una menor carga térmica se ha optado por los sistemas VRV. La regulación de dichos sistemas se hará individualmente en cada local. Se van a usar cinco unidades internas y dos externas pues, aunque se podría usar únicamente una externa, dada la localización de la sala de descanso respecto al resto de estancias donde se usará este sistema se hace más útil usar dos unidades externas, evitándose largos conductos que aumentan las pérdidas del sistema. Conocidas la carga sensible, la carga latente y las pérdidas de invierno en las salas en las que se usarán unidades VRV se procede a la selección de los equipos directamente de catálogo Dadas las características de las salas en las que se van a usar estos equipos, se ha optado por el uso de unidades casette de dos vías. Estas unidades presentan la ventaja de no necesitar un gran amplio techo para su instalación, tienen un mecanismo de orientación automática que garantiza la distribución uniforme del aire y de la temperatura ambiente y evita el ensuciamiento del techo. Como se ha comentado se le va a dar importancia al hecho de regulación independiente buscando el confort de los ocupantes de dichas salas por lo que el hecho de que su funcionamiento sea muy silencioso respecto a equipos similares y tengan la posibilidad de elegir la posición de orientación, supondrá mayor comodidad para los usuarios. Las cargas a las que tendrán que hacer frente estos equipos son las presentadas en la tabla

44 Pérdidas invierno (kw) Carga Verano (kw) Sala de Descanso 1,1 6,2 Sala de Reuniones 1,2 3,5 Oficina 4,7 8,1 Sala de Recepción 1,5 2,1 Tabla 19 Cargas estancias unidades VRV Se observa que las cargas de verano suponen, como era de esperar, el parámetro más desfavorable, por lo tanto serán estas cargas las que se tengan en cuenta para dimensionar los equipos. Se elegirán los equipos más pequeños capaces de cubrir las necesidades, buscando eficiencia energética y manteniendo un presupuesto ajustado. Teniendo en cuenta las condiciones de la sala de oficinas en la que los elementos de mayor aportación de carga (los ordenadores) están en su mayoría en un extremo, y teniendo en cuenta, asimismo, que la intensidad de ocupación también varía dependiendo del extremo de la sala, se ha optado por el uso de dos unidades VRV, en lugar de una única con más potencia, pues se optimizará el uso de ambas obteniendo beneficios energéticos, económicos y de confort. Los equipos seleccionados para cada estancia, unidades internas, son los presentados en la tabla 20. Unidad de casette 2 vías Sala de Descanso FXCQ50M8 Sala de Reuniones FXCQ32M8 FXCQ32M8 Oficina FXCQ40M8 Sala de Recepción FXCQ20M8 Tabla 20 Unidades internas VRV Los equipos exteriores se calculan teniendo en cuenta las unidades internas que dependan de ellos, deben satisfacer las condiciones más desfavorables en su totalidad. La unidad externa 1corresponde a la unidad VRV instalada en la sala de descanso, la unidad externa 2 comprende las unidades internas instaladas en la sala de oficina, la unidad VRV instalada en la sala de reuniones y la unidad instalada en la sala de recepción. 38

45 La carga total a la que tendrán que hacer frente se muestra en la tabla 21, los equipos seleccionados para hacer frente a la carga total más desfavorable, verano, se presenta en la tabla 22. Unidad Externa Pérdidas invierno (kw) Carga Verano (kw) 1 1,1 6,2 2 7,3 13,7 Tabla 21 Cargas totales unidades externas VRV Unidad Externa Unidad de casette 2 vías 1 REYQ8P 2 REYQ8P Tabla 22 Unidades externas VRV En ambos casos se ha elegido una unidad externa con recuperación de calor que garantiza la llegada de refrigerante en las condiciones idóneas para el perfecto funcionamiento de las unidades interiores, estas unidades han sido elegidas ya que permiten el funcionamiento simultáneo de frío o calor según las necesidades de los ocupantes de las distintas estancias. Asimismo, se diseña un sistema de ventilación para estas salas, incluyendo tanto impulsión como retorno de aire a renovar, ver tabla 27. Tanto en las unidades interiores como en las exteriores el refrigerante usado es R-410 A, un refrigerante libre de cloro, con gran rendimiento (alto COP) y respeta el medio ambiente (ODP cero). 39

46 11. CAPITULO 8 (RITE) 11.1 Red de tuberías La red de tuberías será la encargada de transportar el agua hasta el climatizador y los sistemas autónomos dispuestos en los locales a alquilar. El diseño de la red de tuberías se ha llevado a cabo según lo especificado en la sección ITE 02.8 Tuberías y accesorios del RITE. ITE Generalidades ITE Alimentación ITE Vaciado ITE Expansión ITE Dilatación ITE Golpe de ariete ITE Filtración Aunque el RITE no establece valores máximos para las pérdidas de carga lineales en las tuberías, se respetará el límite fijado por las IT.IC de modo que las tuberías serán diseñadas para que tengan las mínimas pérdidas, limitando la pérdida de carga a 20 mm c.a/m, la velocidad del agua en las mismas no podrá ser mayor de 2m/s para evitar ruidos y un incremento en la pérdida de carga. Asimismo, se cumple IT Aislamiento térmico de redes de tuberías. En el cálculo del espesor del aislamiento térmico se ha usado el procedimiento simplificado explicado en el RITE, éste depende del diámetro exterior de la tubería sin aislar y de la temperatura del aire que circula por ella, el aislante usado cumple a 10 C una conductividad térmica de 0.04 W/m ºK. La red de tuberías diseñada para alimentar a los equipos situados en los locales de alquiler está compuesta por una tubería de ida y otra de retorno, sin distinción 40

47 de agua fría o caliente. Las tuberías cerraran un circuito junto con la red de condensación (torre de refrigeración y caldera). Las tuberías son de acero y su dimensionamiento corresponde a la norma DIN 2440 (desde 1/2 hasta 6 ). En los climatizadores hay que diseñar dos circuitos distintos para el agua fría y el agua caliente, pues las necesidades de ambas son independientes. El diseño de la red de tuberías se ha intentado que sea lo más simple posible, minimizando la longitud de la misma y reduciendo el número de codos existentes de modo que las pérdidas sean lo menores posibles. Las pérdidas se han calculado para el tramo más alejado de la red de condensación, es decir, para las tuberías que llegan y parten del local 1. Hay que tener en cuenta las pérdidas de todos los equipos y accesorios que componen la red de tuberías por lo que se calcula la pérdida de carga del punto más desfavorable y se incrementa un 50% para tener en cuenta todos estos accesorios. Para la torre de refrigeración se supone una pérdida de carga de 7 m.c.a. y para la caldera la pérdida supuesta será de 3 m.c.a. Las bombas, se pondrán dos en paralelo, tendrán que ser capaces de vencer esta pérdida de carga más desfavorable. La disposición de la red de tuberías se detalla en los planos correspondientes Tablas de tuberías Tramo Caudal agua (L/s) Diámetro nominal (pulgadas) Longitud (m) Ida/Vuelta 8, ,04 3 7,25 2 7, ,14 3 6,21 2 1/2 18,88 4 5,47 2 1/2 27,57 5 2, ,54 Tabla 23 Dimensionamiento tuberías 41

48 Tramo Caudal agua (L/s) Diámetro nominal (pulgadas) Tabla 23 Pérdida de carga en tuberías Roz (mm.c.a./m) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga (mm.c.a) Pérdida carga total (mm.c.a) 1 8, , ,49 600,74 2 7, , ,09 745,64 3 6,21 2 1/ , , ,53 4 5,47 2 1/ , , ,42 5 2, , , ,67 42

49 12. CAPITULO 9 (RITE) 12.1 Red de conductos La red de conductos será la encargada de transportar el aire tanto de impulsión y retorno como de ventilación. El diseño de la red de conductos se ha llevado a cabo sin superar los niveles de ruido especificados en ITE y según lo especificado en la sección ITE 02.9 Conductos y accesorios. ITE 02.9 Tuberías y accesorios. ITE Generalidades ITE Plenums ITE Unidades terminales ITE Aislamiento térmico ITE 04.4 Conductos y accesorios Asimismo, se cumple IT Aislamiento térmico de redes de conductos. Los conductos y accesorios de la red de impulsión de aire disponen de un aislamiento térmico suficiente para que la pérdida de calor no sea mayor que el 4% de la potencia que transportan, siendo suficiente para evitar condensaciones. Las redes de retorno no se aislarán al no discurrir por el exterior, y los conductos de tomas de aire exterior se aíslan evitando la formación de condensaciones. De este modo, se ha seleccionado un aislamiento termoacústico exterior para conducto metálico rectangular de climatización, realizado con manta de lana de vidrio, según UNE-EN 13162, recubierto por una de sus caras con papel kraftaluminio que actúa como barrera de vapor, de 55 mm de espesor. El diseño de la red de conductos se ha realizado como un sistema de baja velocidad siguiendo el procedimiento de pérdida de carga constante (igual fricción). Se fijan los siguientes criterios de diseño: 43

50 -La velocidad máxima de circulación de aire en cada tramo no superará 7 m/s -La pérdida de carga unitaria en cada tramo se fija en un valor aproximadamente constante y no superior a 0.12 mm.c.a./m. Los conductos de sección circular tienen una pérdida de carga menor que los de sección rectangular pero esta pérdida de carga se hace irrelevante cuando circula aire y el incremento económico que supone no justifica su empleo por lo que en este proyecto se usarán conductos de sección rectangular, lo que facilitará su instalación en el falso techo. Para su cálculo se emplean las tablas de cálculo de conductos rectos de aire correspondientes al anexo 3. Se han calculado los conductos buscando una pérdida de carga constante e igual a 0,102mmca/m de modo que se cumplen las especificaciones del RITE a la vez que se optimiza la velocidad de aire en los conductos. Con dicho diámetro equivalente se seleccionan los conductos de sección rectangular con dimensiones que corresponden a medidas de construcción comercial y con área de paso lo más aproximada posible a la calculada, siendo S = a x b. Para hacer la equivalencia entre conducto circular y conducto rectangular con la misma resistencia se ha empleado el diagrama correspondiente al anexo 4. Una vez que se tienen dimensionados los conductos hay que calcular la pérdida de carga más desfavorable pues los aparatos de ventilación y extracción que se seleccionen tienen que ser capaces de vencer dicha pérdida de carga. Esta pérdida de carga se ha calculado aplicando la tabla del anexo 3, entrando con caudal y dimensiones del conducto. A la pérdida de carga habrá que añadirle la del difusor para los conductos de impulsión o rejilla para los conductos de retorno, esta pérdida se estima de 4 m.m.c.a. La disposición de la red de conductos se detalla en los planos correspondientes. Dado el gran número de tramos que existe en el sistema de conductos se ha optado por el uso de 16 dimensiones distintas de conductos normalizados teniendo 44

51 en cuenta el rango de caudal existente en el sistema de climatización diseñado, en la tabla 24 se muestra la leyenda de numeración usada en los planos. Referencia Dimensión conducto x x x x x x x x x x x x x x x x100 Tabla 24 Leyenda conductos 12.2 Tablas de conductos A continuación se presentan las tablas de los conductos, tanto impulsión como retorno, de las distintas estancias. Tabla 25 Conductos impulsión de los climatizadores Tabla 26 Conductos retorno de los climatizadores Tabla 27 Conductos impulsión (oficina, sala reuniones y sala recepción) conductos retorno 1(oficina, sala reuniones y sala recepción) y conductos retorno 3 correspondiente a la extracción de la sala de descanso. Tabla 28 Conductos ventilación de los aseos 45

52 Tabla 29 Conductos impulsión vestuarios (termo ventilación) e impulsión de la sala de descanso Tabla 30 Conductos impulsión de obrador panadería Tabla 31 Conductos impulsión-retorno locales alquiler 46

53 Climatizador 1 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS Tramo Nº difusores Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Impulsión , x , , x200 8, , , x200 15, , , x200 8, , , x260 15, , , x200 17, , , x200 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x100 29, , , x200 17, , , x260 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x100 29, , , x200 8, , , x260 11, , , x200 13, , , x200 15, ,24 47

54 , x200 18, , , x100 20, , , x200 22, , , x260 11, , , x200 13, , , x200 15, , , x200 18, , , x100 20, , , x200 4, , , x260 6, , , x200 9, , , x200 11, , , x200 13, , , x100 16, , , x200 4, , , x260 6, , , x200 9, , , x200 11, , , x200 13, , , x100 16, , , x220 11, , , x200 13, , , x200 15, ,73 48

55 , x200 18, , , x260 20, , , x200 22, , , x200 25, , , x200 27, , , x100 29, , , x220 11, , , x220 13, , , x220 15, , , x200 18, , , x200 20, , , x200 22, , , x260 25, , , x200 27, , , x200 29, , , x200 32, , , x100 34, , , x220 17, , , x200 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x260 27, , , x200 29, ,68 49

56 Climatizador 2 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS , x200 31, , , x200 34, , , x100 36, , , x220 17, , , x220 20, , , x220 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x200 29, , , x260 31, , , x200 34, , , x200 36, , , x200 38, , , x100 41, ,42 Impulsión , x , , x650 8, , , x400 15, , , x650 8, , , x400 15, , , x220 17, , , x220 20, , , x200 22, , , x200 24, ,18 50

57 , x200 27, , , x260 29, , , x200 31, , , x200 34, , , x200 36, , , x100 38, , , x220 17, , , x220 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x260 29, , , x200 31, , , x200 34, , , x200 36, , , x100 38, , , x220 11, , , x220 13, , , x200 15, , , x200 18, , , x200 20, , , x260 22, , , x200 25, ,73 51

58 , x200 27, , , x200 29, , , x100 32, , , x220 11, , , x220 13, , , x200 15, , , x200 18, , , x200 20, , , x260 22, , , x200 25, , , x200 27, , , x200 29, , , x100 32, , , x220 4, , , x220 6, , , x200 9, , , x200 11, , , x200 13, , , x260 16, , , x200 18, , , x200 20, , , x200 23, , , x100 25, ,27 52

59 , x220 4, , , x220 6, , , x200 9, , , x200 11, , , x200 13, , , x260 16, , , x200 18, , , x200 20, , , x200 23, , , x100 25, , , x220 11, , , x220 13, , , x200 15, , , x200 18, , , x200 20, , , x260 22, , , x200 25, , , x200 27, , , x200 29, , , x100 32, , , x220 11, , , x220 13, , , x200 15, ,73 53

60 , x200 18, , , x200 20, , , x260 22, , , x200 25, , , x200 27, , , x200 29, , , x100 32, , , x220 17, , , x220 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x260 29, , , x200 31, , , x200 34, , , x200 36, , , x100 38, , , x220 17, , , x220 20, , , x200 22, , , x200 24, , , x200 27, , , x260 29, ,68 54

61 Cliamtizador 1 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS , x200 31, , , x200 34, , , x200 36, , , x100 38, ,68 Tabla 25 Tramo Nº rejillas Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Retorno , x , , x300 6, , , x220 6, , , x650 7, ,78 55

62 Cliamtizador 2 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS , x300 7, , , x260 10, , , x260 10, , , x260 10, , , x260 10, , , x260 10, , , x260 10, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, ,10 Retorno , x , , x650 6, , , x300 6, , , x650 6, , , x300 5, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, , , x220 0, , , x260 15, ,69 56

63 , x260 14, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, , , x220 0, , , x260 15, , , x260 14, ,10 Tabla 26 Tramo Nº difusores/ rejillas Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Impulsión , x , , x200 36, , , x100 37, , , x100 41, , , x100 41, ,85 Retorno , x , , x200 29, , , x100 30, ,67 57

64 , x100 30, , , x100 43, ,05 Retorno , x , , x100 2, ,26 Tabla 27 58

65 Aseos y Vestuarios Planta 1 UNIVERSIDAD PONTIFICIA COMILLAS Tramo Nº rejillas Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Extracción , x , , x200 0, , , x200 2, , , x100 4, , , x100 3, , , x100 5, , , x100 4, , , x100 5, , , x100 4, , , x100 7, , , x100 6, , , x100 4, , , x100 6, , , x100 5, , , x100 7, , , x100 8, , , x200 2, , , x100 3, , , x200 2, , , x100 3, , , x200 3, ,46 59

66 Aseo Planta 0 Almacén residuos , x100 4, , , x200 4, , , x100 5, , , x100 6, , , x100 7, , , x100 10, , , x100 11, , , x100 11, , , x100 12, , , x100 12, , , x100 13, , , x100 14, ,58 Extracción , x , , x100 10, ,07 Extracción ,52 0, x , ,52 0, x100 39, ,07 Tabla 28 Tramo Nº rejillas Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Impulsión , x , , x100 13, ,41 60

67 , x100 5, , , x100 2, , , x100 6, ,72 Tabla 29 Tramo Nº difusores Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Impulsión , x , , x260 3, ,93 Tabla 30 Tramo Nº difusores Caudal (m 3 /h) Roz (mm.c.a./m) Diámetro equiv (mm) Conducto rectangular (mm) Longitud (m) Nº de codos Leq codo (m) Pérdida carga total (mm.c.a) Impulsión 5 263,78 0, x , ,78 0, x100 3, , ,02 0, x100 23, , , x100 7, , ,94 0, x100 13, ,93 61

68 ,46 0, x100 19, ,04 Retorno 5 239,8 0, x , ,8 0, x100 3, , ,2 0, x100 23, , , x100 7, , ,4 0, x100 13, , ,6 0, x100 19, ,04 Tabla 31 62

69 12.3 Pérdida más desfavorable En la tabla 32 se exponen las pérdidas de carga del punto más desfavorable para cada tramo de conductos del sistema de climatización. A esta carga es a la que tendrán que hacer frente los ventiladores y extractores seleccionados. Pérdida de carga punto más desfavorable (mm.c.a) Impulsión climatizador 1 19,42 Impulsión climatizador 2 18,68 Retorno climatizador 1 10,71 Retorno climatizador 2 10,71 Impulsión VRV Norte 11,85 Retorno VRV Norte 12,05 Retorno VRV Sur 6,26 Aseos planta 1 11,58 Aseo parking 7,07 Almacén residuos 10,07 Impulsión Vestuarios y Descanso 12,05 Impulsión locales alquiler 5,04 Retorno locales alquiler 5,04 Obrador Panadería 6,93 Tabla 32 Pérdida carga más desfavorable 63

70 13. CAPITULO 10 (RITE) 13.1 Descripción de equipos Los equipos seleccionados se pueden dividir principalmente en cuatro grupos a saber: - Ventilación - Climatizadores - Unidades VRV - Sistema autónomo Extracción Como se comentó en el apartado 5.2 para conseguir las condiciones de confort requeridas es necesario ventilar para conseguir una calidad de aire correspondiente al nivel IDA 3. El sistema de ventilación diseñado se puede dividir en ventilación de estancias y extracción de aseos. En la extracción destaca el sistema de ventilación de los aseos, se instala una red de conductos que asegure las 10 renovaciones por hora establecidas por la norma americana ASHRAE. La extracción de los aseos debe ser independiente, es decir, no puede compartir conductos con otras estancias ya que se podrían mezclar malos olores. En los aseos se genera una depresión (hay menos presión al no incluir impulsión) que hace entrar aire de las otras estancias a los aseos facilitando la extracción. Para ello se ha diseñado una red de conductos, con una rejilla de extracción en cada cabina, asimismo se ha dispuesto un extractor en la cubierta. El sistema de impulsión permite la entrada de aire exterior de modo que se renueve el aire viciado. En cada estancia en la que se ha diseñado un sistema de impulsión, también debe diseñarse uno de extracción que favorezca la ventilación de la misma y mantenga la sobrepresión de la estancia controlada. El sistema es el mismo que en la extracción de los aseos, compuesto por rejillas, conductos de retorno y extractor. 64

71 En la tabla 33 se muestran las rejillas de extracción/retorno empleadas en este proyecto y en la tabla 34 los difusores de impulsión. Los conductos usados en el sistema de ventilación están incluidos en las tablas del apartado 12. Rejilla Unidades TROX AT A/1225x125/A1/0/0/E6-C-0 12 TROX AT A/1725x125 /A1/0/0/E6-C-0 15 TROX A/225x125 /A1/0/0/E6-C-0 27 TROX AT A/625x125 /A1/0/0/E6-C-0 6 Total 60 Tabla 33 Rejillas de retorno/extracción Difusor Unidades TROX VSD35-4-AK-M/1000x198x0/0/B00/0/E6-C-0/WH 176 AIRFLOW Nominal 6'' E 7 AIRFLOW Nominal 10'' 1 AIRFLOW Nominal 8'' C 6 TRADAIR serie TLA modelo Total 191 Tabla 34 Difusores de impulsión Equipos de climatización Se instalan dos equipos de climatización para acondicionar la sala principal de ventas. En esta sala se ha elegido climatizadores por el total de carga que se ha de combatir y porque es una sala en la que las condiciones de confort serán las mismas en todos los puntos de la misma, y funcionando en el mismo horario. Estos equipos se han seleccionado teniendo en cuenta los cálculos realizados en el apartado , se tienen dos climatizadores porque el caudal máximo aconsejado por unidad es m 3 /h. El funcionamiento y los componentes de un climatizador se ilustran en la imagen 1. 65

72 El climatizador tiene una serie de filtros que mejora la calidad de aire a impulsar y ayuda al mantenimiento de la unidad de climatización, como ya se comentó, los filtros seleccionados dependen de la exigencia de pureza requerida y la calidad de aire exterior, en este caso IDA 3 ODA 1. Otro componente del climatizador son los ventiladores, se tendrán dos ventiladores uno para la impulsión y otro para la ventilación, es el elemento encargado de generar el caudal de aire correspondiente y la presión que haga circular dicho aire por los conductos del sistema. Hay dos compuertas que regulan el caudal generado por estos ventiladores. Se dispone de una batería de refrigeración y otra de calor, estas baterías son serpentines por los que circula agua fría o caliente según el caso. Dadas las condiciones exteriores de Córdoba se hace necesario el empleo de un humectador en invierno que incrementa la humedad del aire haciendo que se mantenga según un valor prefijado de humedad relativa, 30%. EXTERIOR VENTILACIÓN LOCAL RETORNO Imagen 1 Esquema climatizador El esquema de agua enfriada y agua caliente se muestra en las imágenes 2 y 3 respectivamente. El grupo frigorífico y la caldera se ha seleccionado teniendo en cuenta la carga máxima a la que tendrán que hacer frente los climatizadores. 66

73 Imagen 2 Esquema agua enfriada Los depósitos de expansión presentes tanto en el sistema de agua enfriada como en el de agua caliente se han incluido para mantener una presión constante en dichos circuitos, sino no se podría por la dilatación volumétrica del agua. 67

74 Imagen 3 Esquema caliente Las especificaciones de los climatizadores se muestran en el anexo 5. 68

75 Unidades VRV Descritas en el apartado Las especificaciones de los equipos seleccionados se muestran en el anexo Sistema autónomo En los locales para alquiler se ha diseñado un sistema autónomo con el objeto de poder imputar a cada inquilino su propio consumo. Este sistema estará compuesto por un sistema de ventilación, con sus conductos de impulsión y retorno y una unidad autónoma tipo bomba de calor de condensación por agua. También se diseñará una red de tuberías con una red de condensación, compuesta por una torre de refrigeración y una caldera. Al igual que en la selección de climatizadores la caldera y la torre de refrigeración se ha elegido según la carga máxima a la que tendrá que hacer frente. El esquema del diseño se muestra en la imagen 4. Imagen 4 Esquema sistema autónomo 69

76 ANEXOS 70

77 ANEXO 1 Ábaco Psicométrico 71

78 ANEXO 2 Norma DIN

79 ANEXO 3 Conductos rectos de aire 73

80 ANEXO 4 Equivalencia entre conductos redondos y rectangulares 74

81 ANEXO 5 Especificaciones climatizadores 75

82 76

83 ANEXO 6 Especificaciones difusores 77

84 ANEXO 7 Especificaciones unidades VRV externas 78

85 79

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