CLIMATIZACIÓN DE UN PABELLÓN DEPORTIVO MULTIUSOS

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1 CLIMATIZACIÓN DE UN PABELLÓN DEPORTIVO MULTIUSOS Autora: Sara Egea de la Mata Director: Juan Antonio Hernández Bote Entidad Colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia de Comillas RESUMEN DEL PROYECTO El objeto del presente proyecto es la determinación de la instalación de climatización de un edificio multiusos situado en Madrid basándose en las condiciones técnicas y legales establecidas. Estas instalaciones de climatización permiten cubrir adecuadamente las necesidades de refrigeración y calefacción durante cualquier día del año. El edificio multiusos, con una superficie útil total de m 2, cuenta con tres niveles y un sótano. Los dos niveles superiores dan acceso al graderío, el nivel bajo alberga las zonas de servicios y el sótano se encuentran instalados los equipos del edificio. El edificio se caracteriza arquitectónicamente por la presencia de un muro cortina de vidrio transparente que recubre parte de la fachada exterior del edificio. Las condiciones de confort establecidas son de 24 ºC en verano y 22 ºC en invierno y un 50 % de humedad relativa. Se han calculado las cargas térmicas de las zonas susceptibles de ser climatizadas atendiendo a la normativa legal RITE y a la arquitectura del edificio. Para ello los factores a tener en cuenta son la ubicación del edificio, la transmisión térmica de los materiales y la ocupación e iluminación presentes en el edificio. No se climatizan pasillos, escaleras, aseos, ni cuartos de instalaciones. Sin embargo si se realizará la extracción de aire con el aire primario en aseos y salas con fancoils para lograr condiciones de confort. Para el correcto dimensionamiento se han cumplido las indicaciones del Manual de Aire Acondicionado Carrier, asistido por una hoja de cálculo Excel, para el cálculo de las cargas térmicas. La potencia térmica total requerida por el edifico es de 9.677,7 kw 3

2 para verano y de 3.552,4 kw para invierno. Estas cargas y pérdidas se calculan en las condiciones más desfavorables para la instalación a lo largo del año. Estas condiciones externas están basadas en estudios climáticos. Para las cargas de verano se tienen en cuenta los fenómenos de transmisión, radiación, infiltración, ocupación (sensible y latente) y las aportaciones por parte de los equipos eléctricos y la iluminación instalados en cada módulo. Para las pérdidas solo se consideran la transmisión e infiltración ya que los otros factores son despreciables o disminuirían las pérdidas. Una vez calculadas las cargas térmicas se ha procedido al cálculo de los equipos de cada zona a climatizar. De este modo, se han instalado fan-coils de techo en las salas con una carga térmica inferior a los 12 kw buscando así también, la eficiencia económica. Estas salas sólo se encuentran en la planta baja o nivel 0. Los otros dos niveles han sido equipados con uno o dos climatizadores para cada dependencia, ubicados en el sótano del edificio. Estos climatizadores son Airlan-Aermec de la serie NCT y Kool-Clima de la serie NB con caudales de impulsión que van desde m 3 /h hasta los m 3 /h. Asimismo, se ha instalado un climatizador de aire primario que combate las cargas provenientes del aire exterior. Por el método de pérdida de carga constante se han calculado los conductos de impulsión y retorno a todas las zonas a climatizar. Se trata de conductos circulares, de chapa de acero galvanizado con el aislamiento pertinente y los diámetros varían desde 300 hasta mm. Los tramos verticales discurren bien por los patinillos para las instalaciones, bien por el exterior del edificio pegados a la fachada. Estos conductos parten de los climatizadores y transportan aire hasta los difusores en todos los niveles excepto en las gradas y pista donde se requiere el uso de toberas de largo alcance debido a los 15 metros de altura de la sala y a los grandes caudales requeridos. El retorno se realiza a través de rejillas. Se han empleado, para la producción de calor y frío, cinco centrales de producción de frío de kw cada una y dos centrales de producción de calor de kw cada una, que se sitúan en la planta sótano del edificio junto con los climatizadores. Las tuberías de agua caliente y fría parten de estas centrales y suministran agua tanto al climatizador primario y al resto de los climatizadores del sótano como a los fancoils del nivel 0. Estas tuberías también han sido calculadas con indicaciones del manual Carrier obligando a una velocidad del agua inferior a 2 m/s y una pérdida de carga 4

3 inferior a 30 mm.c.a/m. Se han instalado tres grupos de bombeo para proporcionar la presión de agua adecuada a los equipos. La selección de las bombas se realiza mediante la pérdida de carga más desfavorable para cada circuito: fancoils, climatizadores y aire primario. Un grupo está situado a la salida de las centrales térmicas y abastece los circuitos de agua de los fan-coils situados en el nivel 0 ó planta baja, el segundo cubre el circuito de climatizadores y el tercero cubre el circuito del aire primario. Se han empleado bombas de la marca Bomba Elías que presentan unos caudales de entre 4 y 160 m 3 /h y unas presiones de entre 8,9 y 21,3 m.c.a. Para incrementar la fiabilidad del sistema en caso de avería se añaden bombas en paralelo. Finalmente se completa la instalación con elementos auxiliares como válvulas, vasos de expansión, codos, reducciones, etc. Los detalles de la ejecución del proyecto deben adecuarse a lo establecido en el Pliego de Condiciones Técnicas El edificio cuenta con un razonable Coeficiente Global de la Instalación de 2,29. Así mismo, se ha instalado un sistema de control técnico centralizado que se justifica por la necesidad de supervisión y control de las instalaciones, permitiendo la gestión autónoma sin necesidad de presencia permanente de personas, y consiguiéndose además ahorros energéticos y mejoras en los rendimientos. En los anexos se recogen las características de todos los elementos que componen la instalación. Igualmente, los planos recogen la distribución de instalaciones. El presupuesto final del presente proyecto, adjuntado en el último documento del mismo, asciende a la cantidad de de ,22 (un millón seiscientos doce mil seiscientos treinta y cuatro euros con veintidós céntimos). En Madrid a 29 de Junio de

4 AIR CONDITIONING OF A MULTI PURPOSE SPORTS HALL Author: Sara Egea de la Mata Director: Juán A. Hernández Bote Collaborating organization: ICAI-Universidad Pontificia de Comillas PROJECT SUMMARY The purpose of this project is to establish the legal and technical conditions that the installation of an air conditioning system for a sports hall in Madrid must satisfy. The air conditioning system has been designed in order to satisfy both cooling and heating needs during the whole year. The building, with a total useful surface of m 2, is composed of three height levels and a basement. The two upper floors give access to the stands while the lower level is the service level, and the basement houses the equipment of the building. Part of the outer facade is glazed. The system has been designed in order to provide comfortable conditions of 24 ºC in summer, 22 ºC in winter with a 50 % of relative humidity. The calculations of the thermal charges of the areas to be air-conditioned have been done according to current legal regulations (RITE) and to the architectural scheme of the building. In order to do this, location of the building, thermal transmission of the materials, and occupation and lighting to which the building is going to be exposed, have been taken into account. Among the non air-conditioned areas are corridors, stairs, bathrooms and facilities rooms. For the restrooms and rooms equipped with fancoil air extraction would be performed to reach comfort. To calculate the thermal charges of the building it has been taken into account the indications of Carrier s Air Conditioning Manual supported by an Excel spreadsheet to make the workload lighter. The total thermal power required by the building is 9.677,7 kw in summer and 3.552,4 kw in winter. 6

5 These thermal charges have been calculate under the worst conditions. After the calculations of the thermal charge, it has been calculated each area s equipment to be air-conditioned. It has been decided to install ceiling fan-coils in those areas with a thermal charge lower than 12 kw, taking into account the economic aspect. These fan-coils will be installed only in the lower floor or level 0. The rest of the floors and rooms have been provided with an air-conditioning unit for each partition that will be placed in the basement. These units Airlan-Aermec NCT and Kool- Clima NB series have a drive caudal that goes from m 3 /h to m 3 /h. The drive conduits to the air-conditioned areas and the return conduits to the air conditioning units have been designed following the constant loss of load method, and are made of circular galvanized steel, and its appropriate isolation, with diameters from 300 to mm. The vertical stretches will either flow through the facilities hollows or along the outer wall. The drive conduits supply the ceiling diffusers in every floor excepting the stands and court, that will be equipped with long distance drive nozzles that supply a greater caudal, which is needed due to the great latent charge existing in the stands area. For the return caudal, rectangular grilles have been provided. For the production of heat there are two boilers of kw each one. Also, for the production of cool there are five cooling groups of kw each one. All of these units will be installed in the basement and from them will leave the water pipes that will supply with hot and cool water to the air-conditioning units in that same floor, as well as to the fan-coils on the upper floor. To dimension the water pipes, indications on Carrier s manual have been followed. The pipes section decreases as it leaves to supply the fan-coils and air-conditioning units. To assure the proper water pressure in the equipment, they have been calculated and installed three pumping groups, according to the greatest losses of load in the circuits. 7

6 The first pumping group is situated next to the cool and heat production units, and it guaranties the pressure to supply the air conditioning units in the basement. The second group supplies the fan-coils on the level 0 and the third group supplies the primary climate control air. The chosen pumps are Bomba Elías, and they provide caudal from 4 to 160 m 3 /h and pressures from 8,9 to 21,3 m.w.c. They have been installed additional pumps in parallel with the others to assure the supply in case of failure. Finally, the rest of auxiliary accessories that complete the system, such as valves, glasses of expansion, elbows, etc. have been chosen and installed. The technical requirements document details the specifications that the execution of the project must satisfy. The building has a Global Installation Coefficient of 2,29. A system of automatic control has also been installed in order be able to administer the installation from the distance and to increase energy s performance. The annexe 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 ,22 (one million six hundred twelve thousand six hundred thirty four Euros and twenty two cents) Madrid, June 29 th