CLIMATIZACIÓN DE UN PABELLÓN FERIAL SITUADO EN CÁCERES. RESUMEN DEL PROYECTO

Transcripción

1 CLIMATIZACIÓN DE UN PABELLÓN FERIAL SITUADO EN CÁCERES. Autor: Andrada Mamajón, Santiago. Director: Martín Serrano, Javier. Entidad Colaboradora: ICAI- Universidad Pontificia Comillas. RESUMEN DEL PROYECTO El siguiente proyecto establece las condiciones técnicas y legales necesarias a las que debe ajustarse la instalación de climatización de un pabellón ferial. El objetivo que se pretende con dicha instalación es el de hacer frente a las condiciones climáticas más desfavorables que existan tanto en verano como en invierno y a los constantes cambios climáticos que se dan en la actualidad, todo ello respetando el estilo arquitectónico del mismo. Además, se han realizado estudios para que la instalación alcance su cometido de la manera más eficiente energéticamente, mediante el uso de técnicas y soluciones tan innovadoras como el free cooling y como la utilización de recuperadores entálpicos en tareas de ventilación. El pabellón está destinado para acoger convenciones, ferias especializadas y exposiciones. Cuenta con más de m², de los cuales se acondicionarán unos m². La diferencia entre ambas superficies se justifica porque sólo se pueden climatizar las zonas habilitadas para una ocupación constante, no siendo objeto de estudio las escaleras y otras dependencias. El edificio consta de cuatro niveles: la planta baja y la planta primera, donde se sitúan las salas de exposición que ocupan unos m² cada una. Alrededor de estas se van situando las cafeterías, los vestíbulos, aseos, despachos, almacenes, etc. que, además se distribuyen por otros dos niveles intermedios más, la entreplanta y la planta segunda. El cálculo de cargas térmicas de las zonas susceptibles de climatización se ha llevado a cabo considerando: las normativas legales fundamentales en instalaciones de climatización (RITE y el nuevo CTE), el análisis de los planos de arquitectura, los datos de los coeficientes de transmisión térmica de los materiales constructivos, el uso de las distintas partes del edificio y, sobre todo, las condiciones climatológicas que existen en la ciudad de Cáceres. Todo esto para mantener unas condiciones de confort y bienestar dentro de nuestro pabellón de 24 ºC en verano y 22 ºC en invierno, ambos con una humedad relativa del 50%.

2 Con el uso del manual de climatización Carrier se ha realizado el cálculo de cargas térmicas, tanto para verano como para invierno. En el caso de verano se han buscado las condiciones más desfavorables para los distintos módulos de nuestro edificio, comprobando según unas hipótesis, cuál era la más desfavorable. Las hipótesis mencionadas consisten en obtener fecha y hora de aportaciones debidas a radiación a través de cristales, por diferencias de temperaturas con el exterior y, en caso de las cubiertas, cuando la radiación y la inercia térmica de los cerramientos son máximas. La elección de los diferentes sistemas de climatización utilizados viene condicionada por las necesidades calculadas en forma de caudales y las cargas a vencer. Debido a la gran variedad de módulos del edificio se han proyectado diferentes tipos de instalaciones: utilización de climatizadores con zonas con gran demanda de caudal, uso de fancoils para zonas que necesitan gran independencia de funcionamiento como despachos, uso de unidades autónomas para habitaciones de cuadros eléctricos, utilización de suelo radiante para zonas con grandes volúmenes donde el aire caliente no sería efectivo, etc. Para poder alimentar a los climatizadores y fancoils se necesitan cuatro grupos frigoríficos de condensación por aire, para agua fría, de unos 1600 kw. de potencia frigorífica y dos calderas con quemadores presurizados de gasóleo/gas de unos 2500 kw., para la producción de agua caliente. Estos equipos se situarán en zonas habilitadas para ello en la primera planta. Destacar las grandes potencias requeridas, debido a las grandes superficies climatizadas. En zonas como vestíbulos, salas de exposiciones y caferías se han utilizado climatizadores de diferentes caudales en los cuales se ha estudiado detenidamente el sistema de ahorro de energía usando free cooling. El free cooling consiste en utilizar el aire exterior para acondicionar nuestro edificio, cuando sea posible, sin gasto energético en su tratamiento. Los fancoils de cuatro tubos garantizan la alimentación de agua fría y caliente de forma separada para que exista una gran independencia entre los distintos despachos. Se ha aconsejado el uso de recuperadores entálpicos en estas instalaciones, pues ayudarían a reducir el gasto energético de tratamiento del aire exterior en verano en un 65 % y un 57 % en invierno en las condiciones más desfavorables.

3 La conducción del aire se ha estudiado utilizando las indicaciones del manual de climatización Carrier, usando para el cálculo una combinación entre los métodos de pérdida de carga constante y velocidad constante, apropiado para el reparto de caudales en grandes superficies. Se han utilizado conductos circulares para la mayoría de las distribuciones, excepto para algunas zonas donde se han utilizado rectangulares por haber falso techo. La elección de los elementos de distribución de aire se ha basado en razones técnicas, pero también en cuestiones estéticas. Se han proyectado en algunos vestíbulos toberas de largo alcance que, además de tener un impacto estético positivo, ayudan al reparto eficaz del aire en la habitación. Igualmente, los sistemas de tuberías se han dimensionado con el citado manual, limitando las velocidades y pérdidas de carga según la normativa. Se han utilizado bombas para la recirculación del agua, se han elegido las válvulas, vasos de expansión, codos y otros componentes necesarios para cada uno de los circuitos que componen la instalación. En pliegos se incluye información detallada sobre las consideraciones que deben cumplir los elementos de la instalación. Para la selección de estos se han tenido que consultar catálogos reales con especificaciones técnicas y con precios que han ayudado a realizar el presupuesto que sería aplicable en la realización de la instalación. Quedan así definidos todos los rasgos más característicos de este proyecto de climatización, quedando representada en los planos la distribución de los distintos equipos y sus componentes, los cuales hacen que la ejecución del proyecto ascienda a ,75 (dos millones, setecientos treinta y tres mil, trescientos noventa con setenta y cinco euros). Madrid, 7 de Junio de Santiago Andrada Mamajón. AUTOR D. Javier Martín Serrano. DIRECTOR DE PROYECTO

4 AIR CONDITIONING OF AN EXHIBITION HALL PLACED IN CÁCERES. Author: Andrada Mamajón, Santiago. Director: Martín Serrano, Javier. Collaborating organization: ICAI- Universidad Pontificia Comillas. PROJECT SUMMARY Next project establish the technical and legal conditions that the installation of an air conditioning system for a stand building in Cáceres must satisfy. Its aim is to face the unfavourable climatic conditions, in summer and winter, and the constant changes of weather, all this, without damaging its architectural design. Furthermore, several studies have been made about an energy efficient system with the innovative application of free cooling and the use of air-to-air latent heat exchangers in ventilation. The building is used for events, specialized fairs and exhibitions. The total surface amounts to m², and only m² have been taken into account in our system. The building is made up of two main storeys: the ground floor and the first storey and around it, two new ones called mezzanines and the second floor, where we can find the snack bars, the lobbies, toilets, offices, etc. The calculations of the heat load for all the areas which were going to be air conditioned were made taking into consideration all the legal regulations (RITE and the new CTE), the analysis of the architectural plans, the thermal transmission coefficients of the materials used in the construction, the use to which the building is going to be put and, specially, the climatological conditions that exists in Cáceres. In this way, we try to obtain a comfortable temperature of 24 ºC in summer and 22 ºC in winter, in both cases with 50 % relative humidity. The calculation of heat load has been carried out with the aid of Carrier s air conditioning manual. In the case of summer, the most unfavourable conditions in the different units of our building have been sought. These conditions have been checked with three hypothesis: to become the date where the radiation across the windows is the highest, to obtain it by the

5 differences between temperatures inside and outside and, in case of rooms with a roof, when the combination of radiation and thermal inertia are the highest. Given the results of the flow rate and the heat load we try to restrain, many different systems have been selected: industrial air conditioning units for places that requires a high flow rate, fan-coils when we need independence between rooms, self-governing units for electric panel board rooms, the use of floor radiant heating in rooms with very high volume where heat air could not be useful, etc. Four refrigerating groups of 1600 kw. using air condensation for the production of cold water and two boilers with pressurized combustion chamber of 2500 kw. for heat production are needed to distribute the water between fancoils and air conditioning units. In such as lobbies, exhibition rooms and snack bars, where different flow rate are needed, an energy saving technique has been developed: Free cooling. Where possible we use the outside air for conditioning our room, as it does not require the use of additional energy. Fan-coils with four pipes satisfy the cold and heat water distribution in a separate way, because we need independence between offices. It is advisable to use air-to-air latent heat exchangers, because they reduce the energy investment in air treatment by 65 % in summer and 57 % in winter. The systems of air conduction have been dimensioned according to the indications stated in Carrier s air conditioning manual, using for their calculation a combination between the constant pressure and the reduction of flow speed methods, suitable for distributing the air in huge volumes. The conduits will be circular, but rectangular in places where false ceiling exists. Air distribution systems have been dimensioned in accordance with both, the technical and aesthetic criteria. In some lobbies, high distance nozzles that are aesthetically pleasing impression and make an efficient distribution of air have been chosen. In the same way, the pipelines systems have been selected in accordance with the indications of the above mentioned manual, limiting the speeds and the losses of load according to the legal specifications. We will install pumps capable of transporting the total amount of water and an auxiliary one for safety reasons. Valves, glasses of expansion,

6 elbows and other components that are necessaries for each pipelines system have been chosen. In the annexed documents the considerations for the selection of all components can be found. Real catalogues with technical specifications and prices which have been useful for elaborating the budget must be used. Therefore, this report contains the main steps and features of this air conditioning Project of air conditioning, the distribution of the different equipments and its components being specified in the plans. The total value of carrying out of the project is ,75 (two million seven hundred and thirty-three thousands, three hundred ninety with seventy-five euros). Madrid, June 7, Santiago Andrada Mamajón. AUTHOR D. Javier Martín Serrano. PROJECT DIRECTOR