3.1.- ANNEX 1: CÀLCUL DE LES INSTAL LACIONS DE A.F.S., A.C.S. I A.C.I.

Transcripción

1 3.1.- ANNEX 1: CÀLCUL DE LES INSTAL LACIONS DE A.F.S., A.C.S. I A.C.I OBJECTE L objecte d aquest apartat és realitzar un disseny adequat i òptim per a les instal lacions d aigua calenta sanitària (A.C.S.), aigua freda sanitària (A.F.S.) i aigua contra incendis (A.C.I.), de manera que es pugui distribuir, de forma eficient i complint la normativa, l aigua als diferents espais on es prevegi un cert consum NORMATIVA APLICABLE La normativa a seguir i/o a tenir en compte és la següent: - Código Técnico de la Edificación (CTE): DB HS-4 (Documento Básico Salubridad) - NTE IFF ( normativa tècnica a seguir en les instal lacions de A.F.S.) - NTE IFC (normativa tècnica a seguir en les instal lacions de A.C.S.) - RITE ITE R.D. 909/2001 (mesures de protecció en front la legionel la) - UNE (mesures de protecció en front la legionel la) CONSIDERACIONS INICIALS En la residència d avis hi resideixen un total de 31 persones (quan aquesta funciona al màxim de la seva capacitat).no es disposa de cap zona enjardinada, per la qual cosa tota l aigua que es consumeixi en la residència serà aigua de consum (AFS) i aigua contra incendis. En la realització dels càlculs s ha tingut en compte que el 50% dels residents són homes i el 50% restant són dones (degut a la impossibilitat d establir el número de residents segons el sexe en cada moment). El personal del qual consta l empresa és de 19 treballadors i, pel que fa al sexe, les dades històriques de la mateixa indiquen que el 99,9% són dones. En tot cas, aquesta consideració es pot prendre per correcta degut a què és el cas més desfavorable, és a dir, el sexe masculí requereix unes necessitats d aigua inferiors. De tot aquest personal, els que treballaran de forma simultània es mostren en la Taula

2 TREBALL Nº TREBALLADORS TEMPS TREBALL (hores) Cuidador/a 4 8 Cuinera 1 8 Infermera 1 4 Psicòloga 1 4 Animadora Social 1 8 Fisioterapeuta 1 4 Assistent Social 1 8 Terapeuta Ocupacional 1 4 Metge 1 4 Neteja 1 8 Manteniment 1 8 Director/a 1 8 Taula 1.- Relació de personal que treballa de forma simultània en la Residència. A continuació, en la Taula 2, es mostren els cabals mínims de subministre de AFS als diferents aparells existents segons la normativa CTE-DB-HS. TIPUS D APARELL CABAL INSTANTANI USOS PER MÏNIM DE AFS (l/s) PERSONA TEMPS (s) Rentamans PB 0, Rentamans PP 0, Urinari amb aixeta 2 0,15 temporitzada 60 Inodor amb cisterna 2 0,10 PB 100 Inodor amb cisterna 2 0,10 PP 100 Dutxa 0,20 0,5 600 Rentador NO 1 0,30 domèstic 600 Rentadora Industrial 0, Bidet PB 0,10 0,5 120 Bidet PP 0,10 0,5 120 Taula 2.- Cabals mínims de subministre de AFS, usos i temps d ús, on PB = planta baixa i PP = planta primera. A continuació, en la Taula 3, es mostren els cabals mínims de subministre de ACS als diferents aparells existents segons la normativa CTE-DB-HS

3 TIPUS D APARELL CABAL INSTANTANI USOS PER MÏNIM DE ACS (l/s) PERSONA TEMPS (s) Rentamans 0, Dutxa 0, Rentador NO 1 0,20 domèstic 600 Rentadora Industrial 0, Bidet 0,065 0,5 120 Taula 3.- Cabals mínims de subministre de ACS, usos i temps d ús NECESSITATS D AIGUA EN FUNCIÓ DELS USOS Per al càlcul del cabal total i simultani d aigua en cada zona de consum, s han utilitzat les següents fórmules: Qsim = Qi 1 = n 1 1 Qi k On: Qi són els diferents cabals instantanis existents k 0,2 n són el nombre d aparells que consumeixen aigua Qsim és el cabal simultani que caldrà tenir en compte per al dimensionament de les canonades Qt = Qtotal = Qi On: Qt és el cabal total o la suma de cabals que circularan per les canonades Necessitats d aigua en funció dels usos: ús sanitari A continuació es detalla cada punt on hi ha consum d aigua i es realitza el càlcul tenint en compte tant a residents com a treballadors. Serveis Planta Baixa: WC 1, WC 2, WC 3, WC4 i WC 5 En la Taula 4 es poden observar les necessitats de AFS en els serveis de la planta inferior

4 ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 1,3 Qsim (cabal simultani) - 0,3605 Rentamans PB 192 0,05 Urinaris 216 0,15 Bidet PB 192 0,10 Inodors PB 400 0,10 TOTAL Taula 4.- Necessitats de AFS en els serveis de la planta baixa. En la Taula 5 es poden observar les necessitats de ACS en els serveis de la planta inferior. ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - Qsim (cabal simultani) - 0,095 Rentamans 115,2 0,03 Bidet 11,7 0,065 TOTAL 126,9 - Taula 5.- Necessitats de ACS en els serveis de la planta inferior. Cuina Planta Baixa En la Taula 6 es poden observar les necessitats de AFS en la cuina situada en la planta inferior. ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 0,30 Qsim (cabal simultani) - 0,30 Rentador NO domèstic 540 0,30 TOTAL Taula 6.- Necessitats de AFS en la cuina. En la Taula 7 es poden observar les necessitats de ACS en la cuina situada en la planta inferior

5 ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 0,20 Qsim (cabal simultani) - 0,20 Rentador NO domèstic 360 0,30 TOTAL Taula 7.- Necessitats de ACS en la cuina. Serveis Planta Primera: WC 6, WC 7, WC 8, WC 9 i WC 10 En la Taula 8 es poden observar les necessitats de AFS en els serveis de la planta primera. ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 1,65 Qsim (cabal simultani) - 0,4125 Rentamans 96 0,05 Dutxa 960 0,2 Bidet 192 0,10 Inodors 400 0,10 TOTAL Taula 8.- Necessitats de AFS en els serveis de la planta primera. En la Taula 9 es poden observar les necessitats de ACS en els serveis de la planta primera. ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 0,675 Qsim (cabal simultani) - 0,1687 Dutxa 480 0,10 Rentamans 57,6 0,03 Bidet 11,7 0,065 TOTAL 549,3 - Taula 9.- Necessitats de ACS en els serveis de la planta primera

6 Zona bugaderia La zona de bugaderia compta amb dues rentadores industrials i dues assecadores industrials. Per al càlcul de les necessitats d aigua només es tindran en compte les primeres. A la Taula 10 es poden observar les necessitats de AFS en la zona de bugaderia. ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 0,60 Qsim (cabal simultani) - 0,60 Rentadores Industrials ,60 TOTAL Taula 10.- Necessitats de AFS en la bugaderia. A la Taula 11 es poden observar les necessitats de ACS en la zona de bugaderia ELEMENT CONSUM DIARI (l/dia) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 0,40 Qsim (cabal simultani) - 0,40 Rentadores Industrials ,40 TOTAL Taula 11.- Necessitats de ACS en la zona de bugaderia Necessitats d aigua en funció dels usos: ús contra incendis Per tal de complir amb la normativa CTE BD SI, s instal laran un total de 4 BIE s. En el càlcul de les necessitats d aigua contra incendis, caldrà preveure l alimentació simultània únicament de dues BIE s de 25mm durant un període d una hora, reflectit a continuació en la Taula 12. ELEMENT CONSUM 1 HORA (l) CONSUM INSTANTANI (l/s) Qt (cabal total S.H.) - 6,4 Qsim (cabal simultani) - 3,2 B.I.E. 25mm (x2) ,6 TOTAL Taula 12.- Necessitats d Aigua Contra Incendis

7 DISSENY DE L ESCOMESA I DEL DIPÒSIT D AIGUA Utilitzarem una escomesa amb connexió directa a la X.P. (xarxa pública) amb dipòsit acumulador que permetrà subministrar aigua a la residència durant un dia (24h) en cas de tall en el subministre. També es preveurà l acumulació d aigua contra incendis en el dipòsit degut a què la pressió de xarxa no és suficient per a fer funcionar les BIE s. A continuació en la Taula 13 es mostren les necessitats diàries totals d aigua. CONSUM (l/dia) TOTAL A.F.S TOTAL A.C.S. 3916,2 TOTAL A.C.I TOTAL AIGUA 22944,2 Taula 13.- Necessitats diàries totals d aigua. Per a realitzar el dimensionament del dipòsit d aigua considerarem que l omplerta s ha de realitzar en un temps màxim de 5 hores. Es tindrà en compte també un sobredimensionament d un 20% ja que l aspiració d aigua des del dipòsit no es realitza mai des del punt més baix, sempre es deixa un cert espai per tal de no succionar brutícia que hi pugui haver en el fons. Volum del dipòsit: Omplerta del dipòsit: Cabal simultani SERVEIS Planta Baixa: Col lector impulsió A.F.S.: Cabal cap a preparació de A.C.S. : Cabal simultani CUINA: Cabal simultani Planta Pis: V = Qt 1,2 = 22944,2 1,2 = 27533,04l 28000l = 28m 22944,2 l Q = = 4588,84 = 1, h l s l Qsim. serveispb = 0, 3741 s Q AFS = 0, 8416 Qsim. cuina = 0, 60 l s Qacs = 1, 2084 l s Qsim. serveispp + bugaderia = 0, 6997 l s l s

8 DISSENY DEL DIPÒSIT ACUMULADOR I POTÈNCIA DE LA CALDERA PER A LA INSTAL LACIÓ DE ACS Per al dimensionat del dipòsit acumulador i la potència de la caldera s ha considerat el consum en hora punta, que és a mitja tarda, quan es realitzen els torns de les dutxes. Els altres punts de consum importants són el rentador NO domèstic, que s utilitza principalment al migdia i al vespre, i les rentadores industrials, que s utilitzen habitualment a primera hora del matí i a última hora de la tarda. Per tant, es pot observar que no hi ha coincidència en els consums importants d ACS. Si es considera que en cada torn de dutxa s utilitza ACS durant un temps mig de 10 minuts, hi ha 3 dutxes i es realitzen 3 torns diaris, es pot dir que el temps de durada de la punta de consum és, aproximadament, de 30 minuts. Es considera que el temps de preparació de l ACS és de 2 hores. Per tant, el temps de funcionament total de la caldera és de 2,5 hores. Els elements que consumeixen ACS són rentamans, bidets i dutxes. El consum de les dutxes és de 60 litres per ús (10 minuts a raó de 6 litres per minut), el del rentamans de 1,8 litres per ús (1 minut a raó de 0,03 litres per segon) i el del bidet de 7,8 litres per ús (2 minuts a raó de 0,065 litres per segon). Es considera que en el moment de màxim consum, és a dir, en el moment dels torns de dutxa, hi haurà també un cert ús de rentamans i bidets ja que així es contempla el cas més desfavorable, estant llavors assegurant el consum. Per tant, el consum en hora punta serà: 540 litres destinats a dutxes 57,6 litres destinats a rentamans (1 ús per resident, és a dir, 32 usos) 78 litres destinats a bidets (10 usos en total) Això fa que el consum total d ACS en hora punta sigui de 675,6 litres. Per al càlcul de la potència de la caldera s utilitzaran els següents paràmetres, establerts segons la normativa CTE DB HS4: - Temperatura d acumulació: 60ºC - Temperatura de subministre: 50ºC - Cp(H2O) = 1Kcal/l ºC Les fórmules a utilitzar són: - Pot t = consum ( T 10) + V ( T 10) funcionament - Pot = Q Cp T acumulacio - Pot t = V ( T 10) preparacio acumulacio I substituint valors obtenim: - Potència de la caldera: kcal/h = 78,5 kw - Volum del dipòsit acumulador: 3378 litres distribucio

9 L elecció de la caldera es realitza en l annex 4 de Contribució solar mínima CARACTERÍSTIQUES CONSTRUCTIVES DE LA SALA DE CALDERA Accessos La sala de calderes només tindrà un accés degut a què d aquesta manera, mai es supera la longitud de 15 metres fins a arribar a la sortida. Aquesta entrada es realitzarà des de dins de l edifici, per la qual cosa es preveurà un vestíbul d accés. Dipòsit de Combustible Pel que fa al dipòsit de combustible, en la MI IP 03, reglamentació específica per a gasoil, permet situar-lo en la mateixa sala de caldera sempre i quan es respecti una distància mínima d 1 metre a qualsevol equip productor de calor i que la seva capacitat no superi els 5000 litres. Distàncies Les distàncies que cal que la caldera compleixi són de 0,7 metres de separació de qualsevol tancament vertical i de 0,8 metres de separació des de la caldera fins al sostre o tancament horitzontal. Ventilació Degut a què una de les parets de la sala de calderes està en contacte directe amb l exterior, la ventilació es realitzarà mitjançant ventilació natural directa.aquesta ventilació consisteix en obertures amb reixa de protecció a la intempèrie i amb malla antipardals. La superfície de ventilació ha de complir: On: SV 5 SV: secció de ventilació en cm². PN PN: potència nominal de la caldera en kw. SV 5 78,5 392,5cm 2 Tancaments El terra tindrà resistència estructural suficient per a suportar el pes dels equips. Pel que fa als tancaments amb sales adjacents que siguin habitades, caldrà realitzar un aïllament acústic suficient. També cal assegurar que tots els tancaments de la sala de calderes no permetin la filtració de cap tipus d humitat

10 DIMENSIONAMENT DE LA XARXA DE DISTRIBUCIÓ I RAMALS A continuació, en la Taula 14, es defineixen les diferents velocitats de circulació del fluid (aigua) en el pas pels diferents tipus de canonades. TIPUS DE CANONADA VELOCITAT DE L AIGUA (m/s) Col lectors zona NO ocupada 2 Col lectors zona ocupada 1,5 Ramal zona ocupada 1 Taula 14.- Velocitats de circulació de l aigua per les diferents canonades. Pel càlcul dels diàmetres nominals de les canonades s ha utilitzat la següent fórmula: 4000 Q Dn = = [ mm] π v On: Q= cabal d aigua en l/s v= velocitat de l aigua en m/s Totes les canonades destinades al subministrament d aigua de consum seran, en tots els trams, de COURE. Els trams de canonada d alimentació d aigua a les BIE s (Aigua Contra Incendis) seran, en tot moment, d ACER NEGRE. S instal larà una xarxa de retorn d ACS degut a què la producció d ACS és centralitzada i existeixen punts que disten en més de 15 m d aquest punt de producció. A continuació, en la Taula 15,es recullen els diàmetres de les diferents canonades de la xarxa de distribució d AFS. Es poden també veure en els plànols 6 i 7. CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Cabal (l/s) Dn (mm) Canonada seleccionada (mm) Escomesa 2 1, ,49 33/35 Cu Col lector impulsió A.F.S. 2 0, ,15 26/28 Cu A serveis PB 1,5 0, ,82 20/22 Cu a serveis PB dreta 1 0, ,87 20/22 Cu a WC 4 1 0, ,00 16/18 Cu a WC 5 1 0, ,00 16/18 Cu a serveis PB esquerra 1 0, ,13 20/22 Cu a WC 1 1 0,2 15,96 16/18 Cu a WC 2 1 0, ,07 20/22 Cu

11 a WC 3 1 0,15 13,82 16/18 Cu A cuina 1,5 0,6 22,57 26/28 Cu a rentador NO domèstic 1 0,3 19,54 20/22 Cu A alimentació BIE's PB 2,5 3, ,58 52/54 Cu a BIE's 1, 2 i 3 2,5 3, ,58 52/54 Cu a BIE 1 o 2 o 3 o 4 o 5 2,5 1,6 28,55 33/35 Cu a BIE's 2 i 3 2,5 3,2 40,37 40/42 Cu A alimentació BIE's PP 2,5 3,2 40,37 40/42 Cu a BIE's 4 i 5 2,5 3,2 40,37 40/42 Cu A preparació ACS 2 1, ,74 33/35 Cu A alimentació PP 2 0, ,11 26/28 Cu Col lector PP 1,5 0, ,37 26/28 Cu a serveis PP dreta + bugaderia 1,5 0, ,99 33/35 Cu a serveis PP esquerra 1,5 0, ,57 20/22 Cu a bugaderia 1 1,2 39,09 40/42 Cu a rentadora industrial 1 0,6 27,64 33/35 Cu a WC's 6,7 i 8 1 0, ,52 26/28 Cu a WC's 6 i 7 1 0, ,38 26/28 Cu a WC 6 1 0, ,00 16/18 Cu a WC's 9 i 10 1,5 0, ,57 16/18 Cu a WC 9 1 0, ,00 16/18 Cu a WC , ,19 20/22 Cu Taula 15.- Diàmetres de les canonades de distribució de AFS. A continuació, en la Taula 16, es recullen els diàmetres de les diferents canonades de la xarxa d impulsió d ACS. Es poden també veure en els plànols 6 i 7. CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Cabal (l/s) Dn (mm) Canonada seleccionada (mm) A serveis PB 1,5 0, ,52 13/15 Cu a serveis esquerra 1 0, ,67 13/15 Cu a WC 1 1 0,095 11,00 13/15 Cu a WC 2 i 3 1 0,06 8,74 10/12 Cu a WC 2 1 0,03 6,18 8/10 Cu a WC 3 1 0,03 6,18 8/10 Cu a serveis dreta 1 0, ,82 13/15 Cu

12 a WC 4 1 0,095 11,00 13/15 Cu a WC 5 1 0,095 11,00 13/15 Cu A cuina 1,5 0,4 18,43 20/22 Cu a rentador NO domèstic 1 0,2 15,96 16/18 Cu A alimentació PP 2 0, ,37 20/22 Cu a WC's 9 i 10 1,5 0,145 11,09 13/15 Cu a WC 9 1 0,095 11,00 13/15 Cu a WC ,195 15,76 16/18 Cu a WC's 6, 7 i 8 + rentador 1,5 0, ,07 20/22 Cu a rentador 1 0,8 31,92 33/35 Cu a rentadora Industrial 1 0,4 22,57 26/28 Cu a WC's 6,7 i 8 1 0, ,28 16/18 Cu a WC 8 1 0, ,25 16/18 Cu a WC's 6 i 7 1 0,145 13,59 16/18 Cu a WC 7 1 0, ,25 16/18 Cu a WC 6 1 0,095 11,00 13/15 Cu Taula 16.- Diàmetres de les canonades de la xarxa d impulsió d ACS. A continuació, en la Taula 17, es recullen els diàmetres de les diferents canonades de la xarxa de retorn d ACS. Es poden també veure en els plànols 6 i 7. CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Cabal (l/s) Dn (mm) Canonada seleccionada (mm) De serveis PB 1,5 0, ,52 13/15 Cu de serveis esquerra 1 0, ,67 13/15 Cu de WC 1 1 0,095 11,00 13/15 Cu de WC 2 i 3 1 0,06 8,74 10/12 Cu de WC 2 1 0,03 6,18 8/10 Cu de WC 3 1 0,03 6,18 8/10 Cu de serveis dreta 1 0, ,82 13/15 Cu de WC 4 1 0,095 11,00 13/15 Cu de WC 5 1 0,095 11,00 13/15 Cu De cuina 1,5 0,4 18,43 20/22 Cu de rentador NO domèstic 1 0,2 15,96 16/18 Cu

13 De alimentació PP 2 0, ,37 20/22 Cu de WC's 9 i 10 1,5 0,145 11,09 13/15 Cu de WC 9 1 0,095 11,00 13/15 Cu de WC ,195 15,76 16/18 Cu de WC's 6, 7 i 8 + rentador 1,5 0, ,07 20/22 Cu de rentador 1 0,8 31,92 33/35 Cu de rentadora Industrial 1 0,4 22,57 26/28 Cu de WC's 6,7 i 8 1 0, ,28 16/18 Cu de WC 8 1 0, ,25 16/18 Cu de WC's 6 i 7 1 0,145 13,59 16/18 Cu de WC 7 1 0, ,25 16/18 Cu de WC 6 1 0,095 11,00 13/15 Cu Taula 17.- Diàmetres de les canonades de la xarxa de retorns d ACS CARACTERÍSTIQUES DELS GRUPS DE PRESSIÓ Per dimensionar els grups de pressió primer cal definir els següents paràmetres: - Cabal simultani (Qsim) - Pressió de treball. Les suposicions inicials per començar a definir els grups de pressió són: - Pèrdues per aspiració del grup: 5m de c.d.a. - Pèrdues per aixetes i elements terminals: 15m c.d.a. El cabal simultani ja ha estat definit anteriorment en l apartat de necessitats d aigua en funció dels usos. La pressió de treball de les bombes es calcula utilitzant la següent fórmula: J ( m _ c. d. a.) = V L F D 1,25 On: V= velocitat de l aigua en [m/s] L= longitud del tram de canonada en [m] F= factor de correcció a multiplicar en funció del material de les canonades (Ag-> F=0,00023, Cu-> F=0,00056, Pe/PP -> F=0,00054) D= diàmetre de la canonada en [m]

14 Grup de Pressió per al subministre d AFS. Per a realitzar aquest dimensionament es tindrà en compte el tram més desfavorable, és a dir, el tram que tingui el punt de consum més allunyat del grup de pressió, assegurant que en la punta d aquesta aixeta més allunyada hi hagi una pressió mínima de 15m c.d.a. En el càlcul de totes les longituds dels trams s ha tingut en compte un increment del 20% degut a colzes i canvis de direcció en general. A continuació, en la Taula 18, es poden observar les longituds dels diferents trams de canonada d AFS, velocitat de circulació de l aigua i la pèrdua de càrrega produïda. A continuació, en la Taula 19, es poden observar les longituds dels diferents trams de canonada d ACS, velocitat de circulació de l aigua i pèrdua de càrrega produïda. CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Diàmetre (m) Longitud del tram (m) P[m c.d.a.] Escomesa 2 0,033 15,00 2,01 Col lector impulsió A.F.S. 2 0,026 0,88 0,16 A serveis PB 1,5 0,02 5,05 0,76 a serveis PB dreta 1 0,02 12,61 0,94 a serveis PB esquerra 1 0,02 16,48 1,23 A cuina 1,5 0,026 18,92 2,06 A alimentació PP 2 0,026 4,80 0,87 Col lector PP 1,5 0,026 3,15 0,34 a serveis PP dreta + bugaderia 1,5 0,033 22,17 1,79 a serveis PP esquerra 1,5 0,02 12,56 1,90 TOTAL P Serveis PB dreta 3,87 TOTAL P Serveis PB esquerra 4,16 TOTAL P Cuina 4,23 TOTAL P Serveis PP dreta + bugaderia 5,

15 TOTAL P Serveis PP esquerra 5,28 Taula 18.- Longituds i pèrdues de càrrega dels diferents trams de canonada d AFS. CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Diàmetre (m) Longitud del tram (m) P[m c.d.a.] A preparació ACS 2 0,033 6,82 0,91 A serveis PB 1,5 0,013 1,72 0,45 De serveis PB 1,5 0,013 1,79 0,46 a serveis PB dreta 1 0,013 9,05 1,15 de serveis PB dreta 1 0,013 10,64 1,36 a serveis PB esquerra 1 0,008 12,91 3,02 de serveis PB esquerra 1 0,008 14,41 3,37 A cuina 1,5 0,02 19,37 2,93 De cuina 1,5 0,02 20,48 3,10 A alimentació PP 2 0,02 4,80 1,20 De alimentació PP 2 0,02 4,80 1,20 Col lector PP 1,5 0,02 3,64 0,55 De Col lector PP 1,5 0,02 3,42 0,52 a serveis PP dreta + bugaderia 1,5 0,013 18,65 4,84 de serveis PP dreta + bugaderia 1,5 0,013 20,05 5,20 a serveis PP esquerra 1,5 0,013 12,11 3,14 de serveis PP esquerra 1,5 0,013 14,00 3,63 TOTAL P Serveis PB dreta 4,34 TOTAL P Serveis PB esquerra 8,22 TOTAL P Cuina 6,03 TOTAL P Serveis PP dreta + bugaderia 14,42 TOTAL P Serveis PP esquerra 11,16 Taula 19.- Longituds i pèrdues de càrrega dels diferents trams de canonada d ACS

16 La pèrdua de càrrega total que ha de vèncer la bomba d AFS és: P = Pf ± z + J + Pa On: P= pèrdua de càrrega que ha de vèncer la bomba (Taula 18 i Taula 19) Pf = pèrdua de càrrega en l element terminal Z= diferència de cotes entre final i inicial J = pèrdues de càrrega en el tram Pa = pèrdua de càrrega per aspiració de la bomba. Finalment, per determinar la potència de la bomba s utilitza la següent fórmula: Q P Pb = γ ζ 75 On: Pb = potència de la bomba en cavalls de vapor. Q = cabal d aigua a impulsar per la bomba (l/s) P = pèrdua de càrrega a vèncer per la bomba (m c.d.a.) γ = densitat de l aigua (1 kg/l) ζ = coeficient de correcció (0,7 0,8) Pèrdua de càrrega a Cabal a impulsar Potència de la bomba vèncer (m c.d.a.) (C.V.) 37,42 0,4283 l/s 1,5418(m³/h) 0,305 Característiques i model de la bomba seleccionada: La bomba seleccionada ha estat de la marca CALPEDA, model MXH 204E, de característiques especificades a continuació: - cabal màxim: 2 m³/h - alçada màxima: 37,5 metres - potència màxima: 0,75 C.V

17 Grup de Pressió per a la xarxa de retorn d ACS. Degut a què, per la configuració de l edifici, la xarxa d ACS requereix d un circuit de retorn, aquest retorn cal assegurar-lo mitjançant un grup de bombeig que faci tornar l aigua al dipòsit acumulador. Les pèrdues de càrrega que ha de vèncer aquest grup són les mateixes que en el cas d AFS ja que la canonada de retorn té els mateixos diàmetres i la mateixa distribució, però degut a què no tota l aigua calenta ha de retornar a l acumulador (ja que sempre hi pot haver un cert consum) el dimensionament de la bomba es realitza només per a un 25% del cabal total impulsat

18 Pèrdua de càrrega a Cabal a impulsar Potència de la bomba vèncer (m c.d.a.) (C.V.) 37,42 0,107 l/s 0,385(m³/h) 0,103 Característiques i model de la bomba seleccionada: La bomba seleccionada ha estat de la marca CALPEDA, model MXH 204E, de característiques especificades a continuació: - cabal màxim: 2 m³/h - alçada màxima: 37,5 metres - potència màxima: 0,75 C.V

19 Grup de Pressió per al subministre d ACI (BIE s). Per a realitzar aquest dimensionament es tindrà en compte el tram més desfavorable, és a dir, el tram que tingui el punt de consum més allunyat del grup de pressió, assegurant que en la punta d aquesta BIE més allunyada hi hagi una pressió mínima de 350 kpa o 35,7 m.c.a. (1 kpa -> 0,102 m.c.a.). En el càlcul de totes les longituds dels trams s ha tingut en compte un increment del 20% degut a colzes i canvis de direcció en general. Funcionament del Grup de Pressió El grup de pressió està format per una bomba principal elèctrica i una altra, també elèctrica, anomenada jockey. La bomba jockey és l encarregada de mantenir la pressió quan l equip està en repòs, compensant les possibles fuites que hi pugui haver en la instal lació. En el moment que es produeix l incendi, en començar a obrir els punts de consum, baixa la pressió de la jockey i es dona pas a la posta en marxa automàtica de la bomba principal. Aquesta bomba principal ha de complir: - ha de poder subministrar un 40% més del cabal nominal. - A cabal zero, la pressió no superarà el 130% de la pressió nominal. - Cal dimensionar el motor per a què compleixi el punt del 140% del cabal nominal. Càlcul de pèrdues de càrrega CANONADA Velocitat de l'aigua (m/s) Diàmetre (m) Longitud del tram (m) P[m c.d.a.] Escomesa 2 0,033 15,00 2,01 Col lector impulsió A.C.I. 2,5 0,052 0,88 0,10 A BIE's 1,2 i 3 2,5 0,052 0,38 0,04 A BIE's 2 i 3 2,5 0,04 12,50 1,94 a BIE 1 2,5 0,033 4,72 0,93 a BIE 2 2,5 0,033 8,76 1,73 a BIE 3 2,5 0,033 11,88 2,35 A BIE's 4 i 5 2,5 0,04 7,56 3,68 a BIE 4 2,5 0,033 6,46 1,28 a BIE 5 2,5 0,033 12,65 2,50 TOTAL P BIE 1 3,

20 TOTAL P BIE 2 5,83 TOTAL P BIE 3 6,45 TOTAL P BIE 4 7,06 TOTAL P BIE 5 8,29 Taula 20.- Longituds i pèrdues de càrrega dels diferents trams de canonada d ACI. Pel càlcul de la pèrdua de càrrega total que ha de vèncer la bomba s utilitza el mateix procediment que per al cas de la bomba de subministre d AFS. Pèrdua de càrrega a vèncer (m c.d.a.) Cabal Nominal de càlcul Cabal a impulsar de càlcul 48,99 3,2 l/s 11,52(m³/h) 4,48 l/s 16,13(m³/h) Característiques i model del grup de pressió seleccionat: El grup de pressió seleccionat ha estat de la marca CALPEDA, model CUE/ 12-55, de característiques especificades a continuació: - cabal nominal: 12 m³/h - cabal de sobrecàrrega: 16,8 m³/h - potència de la bomba principal: 5,5 C.V. - potència de la bomba jockey: 2 C.V. - alçada nominal: 55 m.c.a - alçada de sobrecàrrega: 49 m.c.a AÏLLAMENT I DISTRIBUCIÓ DE LES CANONADES D AFS, ACS I ACI La distribució de les canonades, tant d aigua freda com aigua calenta sanitària, es realitza per damunt del fals sostre suposant això que hagin d anar aïllades. Per tal d arribar des del sostre fins als diferents punts de consum les canonades s encasten en la paret, recobrint-les amb tub d acer corrugat com a mesura de protecció segons marca la normativa DB HS-4. Aquest tub corrugat tindrà un diàmetre lleugerament superior al de la canonada a la qual protegeixi. L aïllament de les canonades es realitzarà mitjançant espuma elastomèrica del tipus ARMAFLEX, segons normativa del RITE i les seves ITE, tal i com es mostra a continuació en la Taula 21:

21 FLUID GRUIX CANONADA AÏLLAMENT Aigua Calenta Sanitària Fins a 35 mm ARMAFLEX 30 mm Aigua Calenta Sanitària Més de 35 mm ARMAFLEX 35 mm Aigua Freda Sanitària qualsevol ARMAFLEX 9mm Taula 21.- Gruixos dels aïllaments de les canonades d ACS i AFS. Quan les canonades, ja siguin d AFS o bé d ACS, han d atravessar un mur, s utilitzen passamurs. Aquest detall, juntament amb el detall del transcurs de les canonades per fals sostre i aïllament es pot veure en el plànol número

22 3.2.- ANNEX 2: CÀLCUL DE LA INSTAL LACIÓ CONTRA INCENDIS OBJECTE L objecte d aquest annex és descriure, justificar i establir les condicions de seguretat contra un possible incendi en l edifici amb la finalitat de reduir al màxim les possibilitats de la seva iniciació. Amb això el que s intenta és evitar la pèrdua de vides humanes, reduir els danys materials i facilitar les operacions d extinció NORMATIVA APLICABLE La normativa aplicada en la realització de la instal lació contra incendis del present projecte és: - Código Técnico de la Edificación (CTE). Documento Básico SI: Seguridad en caso de Incendio TIPIFICACIÓ DE L EDIFICI L edifici en qüestió objecte d aquest projecte és una residència d avis, com a criteris generals d aplicació, segons el punt 3 del DB-CT-SI, els edificis, establiments o zones dels mateixos els ocupants dels quals requereixin, en la seva majoria, ajuda per a evacuar l edifici (residències geriàtriques o de persones discapacitades, centres d educació especial, etc.) se ls aplicarà les condicions específiques del Ús Hospitalari. Per tant, s aplicaran les condicions específiques d ús hospitalari COMPARTIMENTACIÓ EN SECTORS D INCENDI: PROPAGACIÓ INTERIOR Per tal d evitar al màxim l aparició d un incendi i, en cas que aquest es donés, la seva propagació, els edificis han d estar compartimentats en diferents sectors anomenats sectors d incendi i aquests han de complir unes característiques mínimes de resistència al foc. A efectes de comptabilitat de superfície d un sector d incendi, es considera que les zones de risc especial, les escales i passadissos continguts en aquest sector no formen part del mateix. Les escales i ascensors que comuniquin sectors d incendi diferents o bé zones de risc especial amb la resta de l edifici estaran compartimentats conforme al que s estableix en el punt anterior. Els ascensors disposaran en cada accés, o bé de portes E30 o bé

23 d un vestíbul d independència amb una porta EI 30-C5, excepte en zones de risc especial o d ús d aparcament. En aquest cas, portes tipus E30. Tota zona l ús previst de la qual sigui diferent a la principal de l edifici ha de constituir un sector d incendi diferent quan superi els següents límits: - Ús Residencial Vivenda, en tot cas. - Zona d allotjament o d ús administratiu, comercial o docent, la superfície de la qual excedeixi de 500m². - Zona d ús de Pública concurrència l ocupació de la qual excedeixi de 500 persones. En aquest edifici existeixen alguns locals diferents a l ús previst de l edifici, però en cap cas sobrepassen els límits establerts per a què conformin un sector d incendi independent. A continuació, en la Taula 22, es mostren els diferents sectors d incendi existents en l edifici, considerats segons l establert en la Taula 1.1 del CTE DB SI de Condiciones de compartimentación en sectores de incendio. SECTOR DESCRIPCIÓ Planta Baixa + Planta Primera Tota la planta baixa menys els locals de risc especial existents en PB Ascensor Comunica PB amb P1 i per sí sol constitueix un sector d incendi Taula 22.- Sectors d incendi existents en l edifici. En la Taula 23 es mostren les característiques de resistència al foc que han de tenir les parets, sostres i portes que delimiten sectors d incendi, obtingudes de la Taula 1.2 del CTE DB SI de Resistencia al fuego de las paredes, techos y puertas que delimitan sectores de incendio, Uso Hospitalario. Degut a què l alçada d evacuació és inferior a 15 metres en tot cas i no existeix cap planta sota rasant, totes les parets i sostres hauran de tenir una resistència al foc EI 90, tant en els diferents sectors d incendi com en els sectors de Risc Especial, ja que tots els existents són de Risc Baix. DESCRIPCIÓ UBICACIÓ PARET O SOSTRE Parets Planta Baixa (a exterior) Parets Planta Primera (a exterior) Paret llindant entre Sector Planta Baixa i Aparcament vehicles Paret llindant entre Sector Planta Baixa i CARACTERÍSTIQUES DE RESISTENCIA AL FOC EI90 EI90 EI90 / EI120 EI

24 Sala Caldera Paret llindant entre Sector Planta Baixa i Sala Maquinària Ascensor Portes de l Ascensor, tant en PB com en PP Parets de l aparcament de vehicles Sostre aparcament de vehicles EI90 E30 EI120 REI 120 Taula 23.- Característiques de resistència al foc que han de tenir parets i sostres que delimiten sectors d incendi. Per conèixer les característiques de resistència al foc que han de tenir les portes que separen sectors d incendi s han realitzat els següents càlculs establerts en l Annex B de la norma CTE DB SI de tiempo equivalente de exposición al fuego. Temps de resistència al foc de les portes de pas entre sectors: On: t = k b w f kc q f, d k b = coeficient de conversió en funció de les propietats tèrmiques de l evolvent del sector; aquest valor es pot prendre igual a 0,07. w f = coeficient de ventilació en funció de la forma i tamany del sector. k c = coeficient de correcció segons el material estructural (taula B.1 de l annex B) q, = valor de càlcul de la densitat de càrrega de foc en funció de l ús del sector, en f d MJ/m², obtinguda segons s indica en l apartat B.4 de l annex B: On: q q m f, d = f, k δ q1 δ q2 δ δ q, = valor característic de la densitat de càrrega de foc (taula B.6 de l annex f k B) m = coeficient de combustió que té en compte la fracció de combustible que crema en l incendi. En els casos en què es tracta de material del tipus cel lulòsic (fusta, paper, teixits, etc.) pot prendre s m=0,8. Si es tracta d un altre material i no se n coneix el seu coef. de combustió pot prendre s m=1. δ q1 = coef. que té en compte el risc d iniciació degut al tamany del sector. δ q2 = coef. que té en compte el risc d iniciació degut al tipus d ús o activitat. δ c = coef. de correcció segons les conseqüències de l incendi. δ n = coef. que té en compte les mesures actives voluntàries existents. n c

25 Així doncs, anant a l annex B del CTE DB SI i substituint valors, obtenim que la densitat de càrrega de foc en funció de l ús del sector és: q f, d = 1 1,5 1,25 0,87 (1,0 1,5) = 685,13MJ / 280 m 2 I el temps de resistència al foc és: t = 0,07 2,6 1,0 685,13 = 122,69 min uts Per tant, totes les portes que delimitin sectors d incendi tindran una resistència al foc: EI 2 60 C5 Les portes que comuniquin locals de Risc Especial amb altres zones de l edifici tindran una Resistència al Foc de EI2 45-C5 i sempre s obriran cap enfora. Els locals de RISC ESPECIAL sí que conformaran un sector d incendi diferent. Aquests es classifiquen segons el seu nivell de risc, establert en la Taula 2.1 del CTE DB SI de Clasificación de los locales y zonas de riesgo especial integrados en edificios i es mostren a continuació en la Taula 24. LOCAL O DEPENDENCIA RISC Sala Caldera (Pu < 200 kw) BAIX Sala Dipòsit Combustible BAIX Aparcament de Vehicles BAIX Sala Maquinària Ascensor BAIX Taula 24.- Locals de Risc Especial existents en l edifici. Els locals de Risc Especial han de complir les següents característiques especificades en la Taula 25, extretes de la Taula 2.2 de la CTE DB SI de condiciones de las zonas de riesgo especial integradas en edificios. CARACTERÍSTICA RISC BAIX RISC MIG RISC ALT Resistència al foc de l estructura R90 R120 R180 Resistència al foc de les parets i sostres que separen la zona de la resta de l edifici EI90 EI120 EI180 Vestíbul d independència en cada comunicació de la zona amb la resta de NO SI SI

26 l edifici Portes de comunicació amb la resta de 2 x EI x EI2 30- EI2 45-C5 l edifici C5 C5 Màxim recorregut d evacuació fins a 25m 25m 25m alguna sortida del local Taula 25.- Condicions de les zones de risc especial integrades en edificis. En aquest cas, degut a què tots els locals de Risc Especial tenen un Risc BAIX, tots ells hauran de complir les característiques de la primera columna de la Taula PROPAGACIÓ EXTERIOR Façana Segons s estableix en la secció SI 2 del CTE DB SI, tots els punts de la façana tindran, al menys, una resistència al foc de EI 60. A més, es compleix la normativa pel que fa a distància entre obertures de façanes en sectors d incendi diferents (resistència inferior a EI 60). En tots els casos en què es produeix un canvi d orientació en la façana, aquest es realitza a 90º, i en cap cas la distància entre obertures de dues façanes diferents a 90º és inferior a 2m. En els casos en què les obertures de diferents sectors d incendi es troben en la mateixa façana, la distància no és inferior a 3m. Pel que fa a mitjaneres, l edifici no es troba en contacte amb cap altre edifici vei. Coberta Amb la finalitat de limitar el risc de propagació exterior de l incendi per la coberta, segons s estableix en la secció SI 2 del CTE DB SI, aquesta tindrà una resistència al foc REI 60 en una franja d 1 metre d amplada sobre el punt de trobada de tot element compartimentador d un sector d incendi o d un local de risc especial amb la coberta EVACUACIÓ D OCUPANTS Càlcul de l ocupació Es calcula l ocupació de cada zona segons la norma CTE DB SI tot i que aquesta, generalment, és una xifra fixa ja que les places per a residents són les que hi ha i el personal que hi treballa és l obligat pel Departament d Acció Social i Ciutadania de la Generalitat de Catalunya degut a què es tracta d un Centre Col laborador. De totes maneres, per al dimensionat dels mitjans d evacuació s utilitzarà el cas més desfavorable. L ocupació es mostra a continuació en la Taula

27 DESCRIPCIÓ ZONA SUP.(m²) OCUPACIÓ OCUPACIÓ (m²/pers) (persones) Aparcament de vehicles Sala estar 1 20, Sala estar 2 33, Sala estar 3 37, Menjador 32,3 1pers/seient 32 Oficina 9, Planta Pis d hospitalització de residents 1 242, Planta Pis d hospitalització de residents 2 42, Zones Ocupació Ocasional varies Nul la 0 Taula 26.- Ocupació de les diferents zones existents. Número de sortides i longituds dels recorreguts d evacuació Segons la Taula 3.1 del CTE DB SI 3 de número de salidas de planta y longitud de los recorridos de evacuación, per a un edifici d ús Hospitalari: Planta Baixa: en aquesta planta no es duu a terme cap tipus d hospitalització ni de tractament intensiu per la qual cosa la longitud dels recorreguts d evacuació fins a alguna sortida de planta no superarà en cap cas els 50 metres. En aquesta planta existeixen 3 sortides cap a l exterior, 2 sortides que són les habituals més una sortida d emergència. Planta Primera: en aquesta planta es duu a terme l hospitalització o tractament intensiu de la gent gran resident, és per això que la longitud dels recorreguts d evacuació fins a alguna sortida de planta no superarà els 30 metres. A més, cal complir que els recorreguts d evacuació des del seu origen fins a arribar a algun punt des del qual existeixin almenys dos recorreguts alternatius no excedeixi de 15 metres. En aquesta planta existeixen tres sortides, dues d emergència consistents en unes escales exteriors situades en la façana de l edifici i una habitual consistent en les escales de comunicació entre planta baixa i planta primera. Locals Risc Especial: En els locals de risc especial, el recorregut d evacuació màxim fins a alguna sortida del local no pot excedir els 25 metres. Veure Plànols número 8, 10, 11 i

28 Dimensionament dels mitjans d evacuació Quan en un recinte, en una planta o en l edifici hagi d existir més d una sortida, la distribució dels ocupants entre elles, a efectes de càlcul, ha de realitzar-se suposant el cas més desfavorable, és a dir, suposant-ne una d elles inutilitzada. També cal tenir en compte que en la planta de desembarcament el flux de persones haurà d afegir-se a la sortida de planta que correspongui, a efectes de determinar l amplada d aquesta. El dimensionament dels mitjans d evacuació es realitza segons la norma CTE DB SI3, Taula 4.1 de Dimensionado de los medios de evacuación, i es pot veure a continuació, juntament amb la capacitat d evacuació, en la Taula 27. ELEMENT DIMENSIONAT DIMENSIONS Porta Sortida Emergència 1 Porta Sortida Emergència 2 Porta Sortida Emergència 3 Porta Sortida Emergència 4 Porta Sortida Emergència 5 Portes Habitacions Portes situades en el recorregut evacuació Passadís Planta Pis Escales 1 i 2 protegides Exteriors PERSONES A EVACUAR (hipòtesi bloqueig) CAPACITAT D EVACUACIÓ A 1,05 1, A 1,05 1, A 1,05 1, A 1,05 1, A 1,05 1, A 1,05 1, A 1,05 1, A 2,20 2, A 1, Taula 27.- Dimensionament dels mitjans d evacuació i capacitat d evacuació. En el cas de les sortides d emergència 1, 2 i 3 de la Planta Baixa, es suposa per al càlcul de la capacitat d evacuació que una d elles està totalment inutilitzada (hipòtesi de bloqueig). El total de persones que es poden reunir en la planta baixa és de

29 (segons el càlcul d ocupació realitzat segons normativa) per tant, si una de les sortides queda inutilitzable, les altres han de tenir capacitat per a evacuar a 41 persones. En el cas de les sortides d emergència 4 i 5 de la Planta Pis, no és necessari considerar una de les escales totalment inutilitzada ja que ambdues són protegides pel fet de ser exteriors. S ha considerat un bloqueig parcial del 80%. El número màxim de persones que es reuneixen en la Planta Pis és durant la nit quan els 31 residents es troben en les seves habitacions i el treballador de nit està de guàrdia. És per això que cada escala ha de tenir capacitat per a evacuar 29 persones (16pers més el 80% de l evacuació de l altra escala). Portes en els recorreguts d evacuació Totes les portes que siguin de sortida de planta o de sortida d edifici seran abatibles amb eix de gir vertical i el seu sistema de tancament, o bé no actuarà mentre hi hagi activitat en les zones a evacuar, o bé consistirà en un dispositiu de fàcil i ràpida obertura des del costat des del qual provingui l evacuació, sense haver d utilitzar una clau i sense haver d actuar sobre més d un mecanisme. A més, totes les portes situades en els recorreguts d evacuació obriran cap enfora. Senyalització dels mitjans d evacuació Les sortides de l edifici o planta tindran un senyal amb el ròtul SORTIDA i seran fàcilment visibles des de qualsevol punt del recinte o edifici. El senyal amb el ròtul SORTIDA D EMERGÈNCIA ha d utilitzar-se en tota sortida prevista per a ús exclusiu en cas d emergència. Han de disposar-se senyals indicatives de direcció dels recorreguts, visibles des de qualsevol punt d origen de l evacuació des del qual no es percebin directament les sortides o els seus senyals indicatius. En els punts dels recorreguts d evacuació en què existeixin diferents alternatives que puguin generar confusió també es disposarà de senyals indicatives de direcció, de forma que quedi clarament indicada l alternativa correcta. En els recorreguts d evacuació, en les portes que no siguin de sortida i puguin generar confusió en l evacuació, s ha de posar un cartell que indiqui SENSE SORTIDA. Tots els senyals han de ser visibles inclòs en cas de fallida del subministre elèctric, és a dir, cal col locar llums d emergència i/o posar els senyals del tipus fotoluminiscents. Control del fum de l incendi No obligatori en l edifici en qüestió

30 RESISTÈNCIA AL FOC DE L ESTRUCTURA L elevació de la temperatura que es produeix com a conseqüència d un incendi en un edifici afecta a la seva estructura, i ho fa, generalment, de dues maneres diferents. Per un costat, els materials veuen afectades les seves propietats, modificant-ne de forma important la seva capacitat mecànica. Per l altre costat, apareixen accions indirectes com a conseqüència de les deformacions dels elements que, generalment, donen lloc a tensions romanents que es sumen a les degudes a altres accions ja contemplades. Es considera que la resistència al foc d un element estructural principal de l edifici (inclosos forjats, bigues i suports) és suficient si es pot englobar dins d alguna de les classes tipificades en la Tabla 3.1 o 3.2 de la CTE DB SI 6 de Resistencia al fuego suficiente de los elementos estructurales, que representen el temps en minuts que, estan exposats al foc, mantenen gairebé intactes les seves propietats. En el nostre cas, una residència d avis, la resistència al foc que hauran de tenir els elements estructurals serà: Ús Hospitalari amb alçada d evacuació inferior a 15m: R90 Zones de Risc Especial integrades en l edifici: Risc Baix R90 Risc Mig R120 Risc Alt R180 Com l edifici en qüestió ja està construït, el que es detalla a continuació en la Taula 28 és la resistència al foc dels materials existents per tal de comprovar si compleixen amb la normativa a dalt descrita DESCRIPCIÓ Parets de càrrega de tancament de l edifici, parets de formigó de 50 cm de gruix Forjat de separació entre Planta Baixa i Planta Pis, forjat de formigó armat conjunt amb cassetons de material ceràmic Parets de la Sala de Caldera, parets de material ceràmic (8-10cm) revestit de ciment per ambdues cares Parets de l Aparcament de Vehicles, parets de material ceràmic (8-10cm) revestit de ciment per ambdues cares EXIGÈNCIA RESISTÈNCIA NORMATIVA REAL COMPLEIX? R90 >R240 SI R90 R180 SI R90 R90 SI R90 R90 SI

31 Parets de la sala de maquinària de l ascensor, parets de material ceràmic (8-10cm) revestit de R90 R90 SI ciment per ambdues cares Taula 28.- Resistència dels materials existents en l estructura i exigència per normativa. Nota: els valors de la resistència real dels materials existents s ha extret de l apèndix 1 de l antiga norma contra incendis CPI INSTAL LACIONS DE PROTECCIÓ CONTRA INCENDIS Els edificis han de disposar dels equips i instal lacions de protecció contra incendis que s indiquen en la Taula 1.1 del CTE DB SI 4 de dotación de instalaciones de protección contra incendios, i que s indiquen a continuació. Pel que fa a característiques generals: extintors portàtils d eficàcia 21A-113B a 15 metres de recorregut en cada planta, com a màxim, des de tot origen d evacuació. En els locals de risc especial cal col locar un extintor en l exterior del local i pròxim a la porta d accés, el qual podrà servir a diferents locals o zones. En l interior del local de risc especial s instal laran, a més a més, els extintors necessaris per a què el recorregut real fins a algun d ells no superi en cap cas els 15 metres (per ser tots els locals de risc especial existents de risc baix). Boques incendi: NO NECESSARI Ascensor d emergència: NO NECESSARI Hidrants exteriors: NO NECESSARI Instal lació Automàtica de detecció: NO NECESSARI Pel que fa a característiques específiques de l ús Hospitalari: Columna seca: NO NECESSARI ja que l alçada d evacuació no excedeix els 15m. Boques d incendi: s instal laran boques d incendi de 25 mm cada equip. Sistema de detecció i d alarma d incendi: s instal larà un sistema amb detectors i polsadors manuals que han de permetre la transmissió d alarmes locals, generals i la transmissió d instruccions verbals. Ascensor d Emergència: NO NECESSARI ja que l alçada d evacuació és inferior a 15m. Hidrants Exteriors: NO NECESSARI ja que la superfície construïda no arriba als 2000m²

32 Els detectors de fums tenen una superfície de vigilància de 60m² aproximadament i hi haurà una distància màxima entre detectors de 15m. Aquests s instal laran en el sector d incendi que comprèn la Planta Baixa i la Planta Pis. Degut a la continua generació de fums que es produeix en la Cuina i en l Aparcament de vehicles, els detectors de fums no són apropiats. S instal laran llavors detectors termovelocimètrics, que tenen una superfície de vigilància d aproximadament 20m². Els polsadors s instal laran de manera que no s hagi de recórrer més de 25m fins a trobar-ne un. Pel que fa a l aparcament, no es requereix la instal lació de cap mitjà de detecció i extinció d incendis a part dels ja mencionats anteriorment com detectors termovelocimètrics i extintors portàtils que cal col locar en els recorreguts d evacuació. Veure Plànols número 11 i

33 3.3.- ANNEX 3: CÀLCUL DE LA XARXA DE SANEJAMENT OBJECTE L objecte d aquest apartat és dissenyar una xarxa de sanejament, tant d aigües residuals com pluvials, de forma que compleixi amb totes les condicions i requisits establerts en la normativa actual vigent del CTE DB HS5 Salubridad: evacuación de aguas NORMATIVA APLICABLE Tal i com ja s ha mencionat, la normativa aplicable en el disseny de la xarxa de sanejament és: - Código Técnico de la Edificación, Documento Básico HS Salubridad, concretament la secció 5 de Evacuación de aguas. - Normes subsidiàries del Municipi Lleidatà de Barbens TIPIFICACIÓ DE L EDIFICI L edifici en qüestió és una residència d avis, amb una generació d aigües residuals equiparable a la generada en una vivenda convencional. Pel que fa a aigües pluvials, la recollida s efectua en la coberta, la qual és del tipus PLANA transitable, amb recollida d aigües a través de boneres DESCRIPCIÓ I DIMENSIONAMENT DE LA INSTAL LACIÓ Preguntat a l Ajuntament del Municipi de Barbens, s obté el plànol amb la situació del col lector públic d aigües residuals al qual s ha de connectar la xarxa de sanejament de l edifici. També ens fa saber que el municipi no compta amb xarxa separativa d aigües fecals i pluvials. És per això que la instal lació es dissenyarà de forma que la recollida d aigües fecals i pluvials es realitzi per separat, però que abans d abocar en el col lector públic es mesclaran Dimensionament de la xarxa d aigües pluvials. L edifici objecte d aquest projecte es troba situat en la província de Lleida, a 37 quilòmetres a l est de la ciutat de Lleida

34 La intensitat pluviomètrica de la zona s obté de l apèndix B de obtención de la intensidad pluviométrica de la normativa CTE DB HS5 i es pot observar a continuació en la Figura 1. Figura 1.- Mapa de Isoyetas i zones pluviomètriques. A partir de la Figura 1 podem obtenir el valor de la intensitat pluviométrica de la zona on està situat l edifici, que es mostra a continuació en la Taula 29. ISOYETA ZONA INTENSITAT PLUJA (mm/h) 40 B 90 Taula 29.- Valor de la intensitat pluviomètrica en funció de la zona i la isoyeta. La recollida d aigües fluvials es realitza mitjançant l evacuació de la pròpia coberta degut al seu pendent i conduint aquesta aigua a unes boneres de recollida d aigües distribuïdes al llarg de la coberta, les quals condueixen l aigua pluvial fins a la xarxa de sanejament corresponent. A continuació, en la Taula 30, es mostren les diferents zones en què s ha dividit la coberta de l edifici, la seva superfície i el número de boneres que exigeix la normativa en la Taula 4.6 de Número de sumideros en función de la superfície de cubierta del CTE DB HS

35 DESCRIPCIÓ SUP.Horitzontal (m²) normativa SUP.Horitzontal real (m²) NÚM. BONERES Zona C1 100 S ,75 3 Zona C2 100 S ,75 3 Zona C3 S ,60 2 Zona C4 S ,60 2 Zona C5 S 100 5,15 2 Taula 30.- Diferents cobertes existents, superfície i número de boneres. A continuació, en la Taula 31, es mostren els diferents diàmetres dels baixants de recollida d aigües fluvials, segons la Taula 4.8 de Diámetro de las bajantes de aguas pluviales para un régimen pluviómetrico de 100mm/h de la CTE DB HS5. Es poden veure també en el plànol número 13. DESCRIPCIÓ Núm. SUP. per Factor de Diàmetre Baixant Boneres bonera (m²) correcció (mm) Zona C1 3 49,25 0,9 90 Zona C2 3 49,25 0,9 90 Zona C3 2 13,30 0,9 90 Zona C4 2 13,30 0,9 90 Zona C5 2 2,58 0,9 90 Taula 31.- Diàmetre dels baixants de recollida d aigües pluvials. Un cop l aigua pluvial és recollida per les boneres i conduïda a nivell de terra pels baixants, aquesta és transportada pels col lectors fins a l arqueta sifònica general de l edifici on es mesclen tant les aigües pluvials com les residuals. Aquesta arqueta ha de ser sifònica ja que és aquí on es produeix la mescla d aigües i s ha d evitar la transmissió de gasos d una sortida a l altra. A continuació, en la Taula 32, es mostren els diàmetres dels diferents col lectors d aigües pluvials segons la Taula 4.9 de Diámetro de los colectores de aguas pluviales para un régimen pluviométrico de 100mm/h del CTE DB HS5, els quals, degut a què no hi ha planta soterrani, aniran soterrats i amb un pendent del 2% en el sentit d evacuació de l aigua. Es poden veure també en el plànol número 14. DESCRIPCIÓ SUP. Recollida Pendent Factor de Diàmetre del col lector (%) correcció Col lector (mm) (m²) Col lector 1 49,25 2 0,9 90 Col lector 2 98,50 2 0,

36 Col lector 3 49,25 2 0,9 90 Col lector 4 156,85 2 0,9 90 Col lector 5 26,60 2 0,9 90 Col lector 6 13,30 2 0,9 90 Col lector 7 13,30 2 0,9 90 Col lector 8 130,25 2 0,9 90 Col lector 9 54,4 2 0,9 90 Col lector 10 5,15 2 0,9 90 Col lector 11 2,58 2 0,9 90 Col lector 12 49,25 2 0,9 90 Col lector ,85 2 0,9 200 Taula 32.- Diàmetres dels diferents col lectors d aigües pluvials. Com els col lectors van soterrats, malgrat la normativa indiqui en la majoria d ells que han de tenir un diàmetre de 90mm, tots els col lectors tindran un diàmetre mínim de 200mm. La trobada entre els baixants i els col lectors soterrats es realitzarà mitjançant la interposició d arquetes de peu de baixant, que no cal que siguin sifòniques, amb tapa de registre per tal de poder realitzar el corresponent manteniment. A continuació, en la Taula 33, es mostren les dimensions de les arquetes de peu de baixant segons la Taula 4.13 de Dimensiones de las arquetas del CTE DB HS 5. BAIXANT (mm) Diàmetre del col lector de sortida Longitud arqueta de peu de baixant (cm) Amplada arqueta de peu de baixant (cm) BP BP BP BP BP BP BP BP BP BP

37 BP BP BP Taula 33.- Dimensions de les arquetes de peu de baixant de la xarxa d aigües pluvials Dimensionament de la xarxa d aigües residuals. Per tal de realitzar el dimensionament de la xarxa d aigües residuals s ha dividit l edifici en estances on hi ha consum d aigua i, com a conseqüència, generació d aigües residuals. Degut a què la distribució d aquestes estances en la planta baixa no té res a veure amb la distribució en la planta pis, cadascuna tindrà els seus baixants i els seus col lectors de forma que s ajuntaran al final, a cota del carrer, abans d arribar a l arqueta sifònica general. PLANTA BAIXA A continuació es mostra el dimensionament de les derivacions individuals de cada estança de la PLANTA BAIXA realitzat a partir de la Taula 4.1 de Uds correspondientes a los distintos aparatos sanitarios de la CTE DB HS 5. WC 1 A continuació, en la Taula 34, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC1. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ Lavabo 1 L Bidet 1 B Inodor 1 I Taula 34.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 1. WC 2 A continuació, en la Taula 35, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC

38 APARELL IDENTIFICACIÓ Ø min. SIFÓ I UDs DERIVACIÓ DESCÀRREGA (mm) Lavabo 2 L Urinari 2.1 U Urinari 2.2 U Urinari 2.3 U Taula 35.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 2. WC 3 A continuació, en la Taula 36, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC3. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 3 L Inodor 1 I Taula 36.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 3. WC 4 A continuació, en la Taula 37, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC4. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 4 L Bidet 4 B Inodor 4 I Taula 37.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 4. WC 5 A continuació, en la Taula 38, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC5. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 5 L Bidet 5 B

39 Inodor 5 I Taula 38.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 5. CUINA A continuació, en la Taula 39, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells de la cuina. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Rentador NO RC domèstic 1 Rentador NO RC domèstic 2 Taula 39.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells de la cuina. A continuació en la Taula 40 es mostra el dimensionament dels ramals col lectors de cada estança de la PLANTA BAIXA, realitzat a partir de la Taula 4.3 de Diámetros de ramales colectores entre aparatos sanitarios y bajante de la CTE DB HS 5. COL LECTOR DIÀMETRE PENDENT (%) Nº UDs RAMAL (mm) C C C C C C C Taula 40.- Diàmetres dels col lectors ramals de les estances de la Planta Baixa. El diàmetre per normativa és 90mm, però degut a què tenim inodors no podem posar diàmetres inferiors a 110mm. A continuació, en la Taula 41, es mostra el dimensionament dels col lectors horitzontals soterrats que recullen les aigües residuals dels aparells sanitaris de la Planta Baixa, realitzat a partir de la Taula 4.5 de Diámetro de los colectores horizontales en función del número de UD y la pendiente adoptada del CTE DB HS

40 COL LECTOR DIÀMETRE PENDENT (%) Nº UDs HORITZONTAL (mm) CH CH CH Taula 41.- Dimensionament dels col lectors horitzontals de la Planta Baixa. PLANTA PIS A continuació es mostra el dimensionament de les derivacions individuals de cada estança de la PLANTA PIS realitzat a partir de la Taula 4.1 de Uds correspondientes a los distintos aparatos sanitarios de la CTE DB HS 5. WC 6 A continuació, en la Taula 42, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC6. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 6 L Bidet 6 B Inodor 6 I Taula 42.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 6. WC 7 A continuació, en la Taula 43, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC7. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 7 L Bidet 7 B Inodor 7 I Dutxa 7 D Taula 43.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC

41 WC 8 A continuació, en la Taula 44, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC8. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 8 L Bidet 8 B Inodor 8 I Dutxa 8 D Taula 44.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 8. WC 9 A continuació, en la Taula 45, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC9. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 8 L Bidet 8 B Inodor 8 I Taula 45.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC 9. WC 10 A continuació, en la Taula 46, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC10. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Lavabo 10 L Bidet 10 B Inodor 10 I Dutxa 10 D Taula 46.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals dels aparells sanitaris del WC

42 BUGADERIA A continuació, en la Taula 47, es mostra el dimensionament realitzat per a la xarxa d aigües residuals de les rentadores de la bugaderia. APARELL IDENTIFICACIÓ UDs Ø min. SIFÓ I DESCÀRREGA DERIVACIÓ(mm) Rentadora RI Industrial Rentadora RI Industrial Taula 47.- Dimensionament de la xarxa de d aigües residuals de les rentadores de la bugaderia. A continuació, en la Taula 48, es mostra el dimensionament dels ramals col lectors de cada estança de la PLANTA PIS, realitzat a partir de la Taula 4.3 de Diámetros de ramales colectores entre aparatos sanitarios y bajante de la CTE DB HS 5. COL LECTOR DIÀMETRE PENDENT (%) Nº UDs RAMAL (mm) C C C C C C Taula 48.- Diàmetres dels col lectors ramals de les estances de la Planta Pis. El diàmetre exigit per normativa és 90mm, però degut a què tenim inodors no podem posar diàmetres inferiors a 110mm. A continuació, en la Taula 49, es mostra el dimensionament dels baixants fecals de la PLANTA PIS, realitzat a partir de la Taula 4.4 de Diámetros de las bajantes según el número de alturas del edificio y el número de UD del CTE DB HS 5. BAIXANT FECAL Número Plantes Nº UDs DIÀMETRE (mm) BF BF BF Taula 49.- Diàmetres dels baixants fecals de recollida d aigües de les estances de la Planta Pis

43 Els diàmetres exigits per normativa són els mostrats en la taula anterior però, degut a què en tots ells hi desemboquen inodors, el diàmetre mínim que es pot instal lar és: DIÀMETRE BAIXANTS 110mm. A continuació, en la Taula 50, es mostra el dimensionament dels col lectors horitzontals soterrats que recullen les aigües residuals provinents dels baixants fecals de la Planta Pis, realitzat a partir de la Taula 4.5 de Diámetro de los colectores horizontales en función del número de UD y la pendiente adoptada del CTE DB HS5. COL LECTOR DIÀMETRE PENDENT (%) Nº UDs HORITZONTAL (mm) CH CH CH Taula 50.- Dimensionament dels col lectors horitzontals de la Planta Pis Dimensionament de la xarxa de ventilació. Tota xarxa de recollida d aigües, tant residuals com pluvials, ha de disposar de la corresponent xarxa de ventilació per evitar la propagació d olors molestes que s hi puguin generar. El disseny d aquesta xarxa es realitza segons el que disposa la normativa del CTE DB HS 5. En aquest cas, degut a què l edifici disposa de menys de 7 plantes, concretament disposa de Planta Baixa més Planta Pis, serà suficient un subsistema de ventilació primària. Tota sortida de ventilació primària estarà situada a més de 6 metres de qualsevol altre punt de presa d aire exterior, ja sigui per a climatització o altres usos, i ha de sobrepassar-lo en alçada. A més, totes les sortides de ventilació que es disposin estaran protegides contra l entrada de cossos estranys i funcionaran segons el principi del tub de Venturi, és a dir, l acció del vent afavorirà l expulsió dels gasos Subsistema de ventilació primària El subsistema de ventilació primària tindrà el mateix diàmetre que la baixant de la qual és prolongació i es prolongarà 1,30 metres per sobre de la coberta per ser aquesta del tipus transitable

44 Es pot observar en l esquema de principi de la instal lació de la xarxa de sanejament, en el plànol 17, i a continuació els diàmetres de les canonades en la Taula 51. IDENTIFICACIÓ PROLONGACIÓ EN COBERTA DIÀMETRE (mm) V1 1,30 90 V2 1,30 90 V3 1,30 90 V4 1,30 90 V5 1,30 90 V6 1,30 90 V7 1,30 90 V8 1,30 90 V9 1,30 90 V10 1,30 90 V11 1,30 90 V12 1, V13 1, V14 1, Taula 51.- Diàmetres de les prolongacions per al subsistema de ventilació primària

45 3.4.- ANNEX 4: CONTRIBUCIÓ SOLAR MÍNIMA D ACS OBJECTE L objecte d aquest apartat és dissenyar una instal lació solar, formada per captadors solars plans, que sigui capaç de subministrar la quantitat d aigua calenta sanitària mínima marcada per la normativa NORMATIVA APLICABLE La normativa aplicable a seguir en el disseny i càlcul d una instal lació solar de baixa temperatura és la següent: - Código Técnico de la Edificación (CTE): DB HS-4 (Documento Bàsico Salubridad) - NTE IFF ( normativa tècnica a seguir en les instal lacions de A.F.S.) - NTE IFC (normativa tècnica a seguir en les instal lacions de A.C.S.) - RITE ITE R.D. 909/2001 (mesures de protecció en front la legionel la) - UNE (mesures de protecció en front la legionel la) - UNE 94002/2005 (cálculo de la demanda energética en instalaciones solares térmicas para producción de agua caliente sanitaria) - Código Técnico de la Edificación (CTE) Ahorro de Energia. - Decret 21/2006, de 14 de febrer (adopció de criteris ambientals i d ecoeficiència en els edificis) TIPIFICACIÓ DE L EDIFICI L edifici objecte d aquest projecte està situat en el municipi de Barbens, ubicat en una finca en la qual existeix un altre edifici, però que en cap cas suposa una barrera en la captació de l energia solar. No hi ha més edificis al seu voltant, ratificant el fet que no existeixen barreres en la captació d energia solar. En aquest cas en concret, no es tracta ni d una obra nova (en les quals és d obligat compliment el CTE DB HE) ni tampoc d una rehabilitació de l edifici (on també és d obligat compliment la normativa ja exposada); si més no, els propietaris han mostrat l interés en la instal lació d aquest sistema d energia renovable de subministre d ACS. Tant és així que en aquest annex es procedeix al càlcul de la contribució mínima d energia solar per a ACS i al posterior càlcul de la corresponent instal lació, tot complint la normativa vigent del Código Técnico de la Edificación

46 CONTRIBUCIÓ SOLAR MÍNIMA La contribució solar mínima anual és la fracció entre els valors anuals de l energia solar aportada exigida i la demanda energètica anual, obtinguts a partir dels valors mensuals. Barbens, municipi on es troba situat l edifici de la residència, està ubicat a 38 quilòmetres al nord-est de Lleida, en la comarca del Pla d Urgell. Per tal de conèixer la contribució solar mínima cal mirar tres normatives diferents i aplicar els valors de quina sigui més restrictiva. Les normatives a tenir en compte són: - CTE DB HE4 - Decret 21/2006, de 14 de febrer d Ecoeficiència - Ordenança municipal del municipi de Barbens d Ecoeficiència. Pel que fa al municipi de Barbens, aquest no disposa d ordenança municipal d Ecoeficiència, per tant, els criteris a aplicar en la contribució solar mínima seran els més restrictius entre el CTE i el Decret 21/2006. ZONA CLIMÀTICA Segons el CTE DB HE4, en el seu mapa de zones climàtiques, mostrat a continuació, s observa que Barbens està situat en la zona III. Figura 2.- Mapa de zones climàtiques d Espanya

47 Segons el Decret 21/2006 en el seu annex 3, el Pla d Urgell està situat en la zona climàtica número IV. DEMANDA D ACS La demanda diària d ACS s ha calculat anteriorment en l annex 1. Malgrat això, els càlculs que proposen tant el CTE DB HE4 com el Decret 21/2006 no són tant elevats com els realitzats en l annex 1, és per tant que es dóna com a correcte el càlcul, ja que els resultats obtinguts són més restrictius. CONTRIBUCIÓ SOLAR Per tal de conèixer la contribució solar mínima, a més de la zona climàtica, en el CTE DB HE4 cal tenir en compte la font energètica de recolzament, que en aquest cas és gasoil. Per tant, la contribució solar mínima s obté de la Taula 2.1 del CTE DB HS de Contribución solar mínima en %. Caso general. NORMATIVA ZONA CLIMÀTICA NECESSITATS DIARIES ACS(l/dia) LITRES/DIA NORMATIV A TEMP. REFERÈNCIA (ºC) CONTRIBUCIÓ SOLAR MÍN. CTE DB HE4 III 3916, % Decret 21/2006 IV 3916, % Taula 52.- Contribució d energia solar mínima en percentatge. Per tant, la normativa més restrictiva en aquest cas és el Decret 21/2006 i la contribució solar mínima ha de ser del 60%. L orientació òptima dels captadors serà cap al Sud i la inclinació òptima, degut a què la instal lació funcionarà tot l any, serà la corresponent a la latitud geogràfica. Es mostra a continuació en la Taula 53. ORIENTACIÓ LATITUD PERÍODE INCLINACIÓ CAPTADORS GEOGRÀFICA FUNCIONAMENT CAPTADORS SUD 41,6797º Tot l any 41º Taula 53.- Latitud geogràfica i inclinació dels captadors

48 DESCRIPCIÓ DE LA SOLUCIÓ ADOPTADA. La solució adoptada consisteix en un conjunt de captadors solars plans formant un circuit tancat que transmet l energia a l aigua a través d un bescanviador-acumulador. Una instal lació solar en circuit tancat està formada per dos circuits, un de primari i un de secundari. El circuit primari està format pels captadors solars, la bomba d impulsió i és on es produeix la transferència d energia entre el sol i el fluid. El circuit secundari està format per un bescanviador de calor, una caldera de suport energètic i les diferents ramificacions als punts de consum. L energia guanyada pel fluid present en els captadors és cedida a l aigua del circuit secundari mitjançant un bescanviador de calor. En la Figura 3 es mostra un esquema d una instal lació solar en circuit tancat. S han escollit captadors solars plans degut a què són els més adequats en aplicacions d aigua calenta sanitària a baixa temperatura (T<120ºC). Pel que fa al tipus de circuit de la instal lació, s ha escollit un circuit tancat degut a què és el més adequat per a garantir el manteniment de les prestacions energètiques, ja que en els circuits oberts, degut a la continua renovació de l aigua que circula a través dels captadors, es poden produir deposicions calcaries en les parets interiors dels tubs. Figura 3.- Esquema d una instal lació solar amb circuit tancat CÀLCUL DEL NÚMERO DE CAPTADORS El càlcul del número de captadors solars es realitza a partir de les necessitats energètiques anuals i l energia neta disponible anual, segons es mostra a continuació: Nec. Energ.( kw h / any) S = Energ. Neta. disp.( kw h) /( m 2 any)

49 on: S= superfície de captadors solars (m 2 ) Nec.Energ.= necessitats energètiques anuals (kw h/any) Energ.Neta.disp.= energia neta disponible anual (kw h)/ (m 2 any) ENERGIA NETA DISPONIBLE L energia neta disponible anual es calcula a partir del sumatori de l energia neta disponible mensual. L energia neta disponible mensual es calcula a partir de: on: 2 Energ. Neta. disp.( kw h) / m = E η E= l energia solar incident sobre superfície inclinada (kw h)/ (m 2 ) η= rendiment del captador solar L energia solar incident sobre superfície inclinada es calcula amb: on: 0,94 K E ( kw h / m ) = 3,6 2 H K= factor de correcció degut a la inclinació del captador H= energia solar incident sobre superfície horitzontal (kw h)/ (m 2 ) Com que la instal lació es troba situada en el petit municipi de Barbens, sense edificacions al voltant, no s ha aplicat el factor corrector per pol lució atmosfèrica ja que es pot considerar que es troba en el camp, no en ciutat. El rendiment del captador solar ve definit pel fabricant; en aquest cas s ha escollit un captador solar marca Wolf, model TopSon TX, el rendiment del qual és: on: T η = 0,797 2,833 I T= ((T ACS T AFS )- T amb ) (ºC) T ACS = Temperatura de l Aigua Calenta Sanitària (ºC) T AFS = Temperatura de l Aigua Freda Sanitària (ºC) T amb = Temperatura ambient (ºC) I = Irradiació solar (W/m 2 )

50 Algunes de les característiques del captador solar seleccionat es mostren en la X. Panell Wolf model TopSon TX. Alt rendiment segons DIN Homologat per MINER i IDAE. Absorció d energia 97% Cabal recomanat 90 l/h Emissió (pèrdues per radiació) 5% Pèrdues de càrrega 20 mbar Resistència tèrmica màx. 200ºC Pressió de règim admissible 2-10 bar Superfície 2m² Pes 45 kg Capacitat 1 L Taula 54.- Característiques del panell solar seleccionat. La irradiació solar es calcula amb: I ( w / m 2 ) = E 1000 h sol on: h sol = número d hores de sol del mes (hores) Els valors de k, H, T i h sol s han extret de les taules adjuntes al final d aquest annex. A continuació, en la Taula 55, es mostra el càlcul de l energia neta disponible. Mes dies K H (MJ/m2) (dia) Tª Ambient Tª AFS Tª ACS h sol/dia E (kw h)/ (m2 dia) I (W/m²) Rendiment (η) Energia Neta Disp. (kwh/m²) Gener 31 1, ,18 272,2 0, ,78 Febrer 28 1,29 9, ,33 370,5 0, ,29 Març 31 1, ,45 605,8 0, ,30 Abril 30 1,04 18, ,5 5,11 537,4 0, ,19 Maig 31 0,95 20, ,5 5,18 545,7 0, ,72 Juny 30 0,92 22, ,5 5,43 571,5 0, ,59 Juliol 31 0,95 23, ,5 5,90 621,4 0, ,34 Agost 31 1,05 21, ,5 5,84 614,7 0, ,76 Setembre 30 1,21 16, ,31 589,8 0, ,96 Octubre 31 1,39 12, ,39 488,0 0, ,84 Novembre 30 1,5 7, ,82 352,5 0, ,55 Desembre 31 1,48 4, ,5 1,85 247,3 0, ,87 TOTAL 947,19 Taula 55.- Càlcul de l Energia Neta Disponible

51 NECESSITATS ENERGÈTIQUES ANUALS Les necessitats energètiques anuals són el sumatori de les necessitats energètiques mensuals. Les necessitats energètiques mensuals es calculen a partir de: Nec. Energ.( kw h) = C Cp T on: C= consum mensual d ACS (l) Cp = Calor específic de l aigua (kj/ m 2 ºC) T = T ACS T AFS A continuació, en la Taula 56, es mostra el càlcul de les necessitats energètiques anuals i el resultat obtingut. Mes dies Consum diari ACS (l/dia) Consum mes ACS (l/mes) Temp. AFS (ºC) Temp. ACS (ºC) Necessitats Energètiques (kw h) Gener , , ,1 Febrer , , ,3 Març , , ,9 Abril , ,3 Maig , , ,7 Juny , ,3 Juliol , , ,9 Agost , , ,3 Setembre , ,8 Octubre , , ,1 Novembre , ,3 Desembre , , ,1 TOTAL (kwh/any) 72520,2 Taula 56.- Càlcul de les necessitats energètiques. Un cop calculades les necessitats energètiques i l energia neta disponible es pot calcular la superfície de captació solar, la qual té un valor de: Superfície de captació solar: 76,56m² Segons el Decret 21/2006, la contribució solar mínima ha de ser del 60%, per tant, la superfície de captadors que caldrà instal lar és de 45,95m² equivalent a 23 captadors

52 DISTÀNCIA ENTRE CAPTADORS I DIPÒSIT D ACUMULACIÓ Distància entre captadors Per evitar que els captadors es facin ombra entre ells mateixos cal deixar una distància mínima de separació entre files que obeirà a l equació: d = k h on: d= separació entre files de captadors (m) k= coeficient que depèn de la inclinació del captadors respecte al pla horitzontal h= alçada del captador (m) En aquest cas, per a una inclinació de 41º, el coeficient k adopta un valor de 1,879. Per tant, la separació mínima entre captadors ha de ser de 3,758 m. La instal lació de les files de captadors es realitzarà sobre la cara sud de la coberta principal, de manera que es compleixi la distància mínima exigida. Sobre la coberta no hi ha cap tipus d element que pugui provocar ombra sobre els captadors. Si en algun moment s instal lés algun element susceptible de poder provocar ombres en els captadors, la separació mínima hauria de ser 1,732 vegades l alçada de l objecte. La instal lació es realitzarà mitjançant 8 files de captadors en paral lel, 7 de les quals comptaran amb 3 captadors i una altra amb 2 captadors, tots ells encarats al sud amb una inclinació de 41º. Dipòsit d acumulació Degut a què el consum d ACS és constant al llarg del dia (3916,2 l/dia), el RITE indica que el volum del dipòsit d acumulació ha d estar comprès entre el 80 i el 100% del consum diari. Segons els càlculs realitzats en el dimensionat de les instal lacions d aigua freda sanitària i aigua calenta sanitària, el dipòsit d ACS a instal lar és de 3378 litres, que correspon al 86,25% del consum diari, valor que es pot prendre com a correcte segons normativa. Aquest anirà instal lat al costat de la caldera en la mateixa sala de calderes. El dipòsit d acumulació seleccionat és de la marca LAPESA, model MATER VITRO de 3500 litres de capacitat, les característiques del qual es mostren a continuació: - Temperatura màx. ACS: 90ºC - Pressió màx. dipòsit ACS: 8bar

53 - Temperatura màx. circuit primari: 120ºC - Pressió màx. Circuit primari: 25bar DISPOSICIÓ DELS CAPTADORS SOLARS. Els captadors solars tenen una superfície unitària de 2m² i, tal i com s ha calculat, cal que mantinguin una distància mínima de 3,758m. Tal i com s ha mostrat anteriorment, el funcionament òptim dels captadors passa per orientar-los cap al sud terrestre i amb una inclinació igual a la latitud de l indret on s instal lin, és a dir, 41º. La coberta principal de l edifici és no transitable i té una superfície de 295,5m², espai suficient per a contenir els 23 captadors solars i guardar les distàncies mínimes per tal que no es facin ombres entre ells. Gràcies a què es tracta d una coberta plana, els captadors es disposaran de manera que quedin orientats al sud i amb la inclinació que marca la normativa. Els captadors solars es disposaran en la coberta en dos files de 8 captadors en paral lel (cada fila de 8 captadors tindrà dos grups de 4 captadors cada un connectats en paral lel i alhora, aquests dos grups connectats en paral lel també) i una tercera fila amb 7 captadors en paral lel amb les altres dues (en aquesta fila hi haurà 4 captadors en paral lel i aquests, alhora, en paral lel amb els 3 connectors restants, que també estaran en paral lel entre ells. Les tres files estaran connectades entre elles en paral lel també. La connexió en paral lel es pot observar a continuació en la Figura 4. Figura 4.- Connexió de captadors solars en paral lel. L orientació de l edifici no és ben bé cap al sud per la qual cosa caldrà mirar si es compleixen els requisits de pèrdues per orientació i inclinació (apartat 3.4.9). A continuació, en la Figura 5 i en la Figura 6, es mostra l orientació de l edifici i la disposició dels captadors en la coberta. També es pot veure en els plànols número 19, 20 i

54 S Figura 5.- Orientació de l edifici. S Figura 6.- Disposició dels captadors en la coberta EVALUACIÓ DE LES PÈRDUES PER ORIENTACIÓ I INCLINACIÓ. L objecte d aquest apartat és determinar els límits en l orientació i inclinació dels mòduls d acord amb les pèrdues màximes admissibles segons la normativa del CTE DB HE. Les pèrdues per orientació i inclinació es calculen en funció de: - angle d inclinació β definit com l angle que forma la superfície dels mòduls amb el pla horitzontal. - angle d azimut α definit com l angle entre la projecció sobre el pla horitzontal de la normal a la superfície del mòdul i el meridià de l indret on es col loqui la

55 instal lació. Els valors típics són 0º per a mòduls orientats al sud, -90º per a mòduls orientats a l est i +90º per a mòduls orientats a l oest. Aquests angles es poden observar a continuació en la Figura 7. Figura 7.- Orientació i inclinació dels mòduls. En el cas del present projecte, els valors d inclinació i azimut són: - β= +41º - α= +0º (degut a l orientació dels captadors en la coberta) Coneguts aquest parell de valors, en la Figura 8 es determinen els límits d inclinació. Aquesta figura està realitzada per a una inclinació de 41º, justament la inclinació que s ha d adoptar en la instal lació solar d aquest projecte, per la qual cosa, un cop obtinguts els valors de la figura no serà necessari aplicar cap tipus de correcció. Figura 8.- Percentatge d energia respecte al màxim com a conseqüència de pèrdues per inclinació i orientació

56 Tal i com es pot veure, amb una inclinació de 41º i un azimut de 0º aproximadament, s obtenen unes pèrdues per orientació i inclinació compreses entre 0 i 5%. Segons la Taula 57, les pèrdues màximes admissibles en un cas general (cas en què s inclou l edifici) són del 10%, per la qual cosa la instal lació es troba a dins dels marges permesos. Pèrdues LÍMIT CAS ORIENTACIÓ I INCLINACIÓ SOMBRES TOTAL GENERAL 10% 10% 15% SUPERPOSICIÓ 20% 15% 30% INTEGRACIÓ ARQUITECTÒNICA 40% 20% 50% Taula 57.- Pèrdues límit per orientació i inclinació i ombres en els diferents casos SELECCIÓ DEL FLUÏD CALOPORTADOR. S especifica que el fluid caloportador per al circuit primari pot ser aigua de la xarxa, aigua desmineralitzada o amb additius, segons les característiques climatològiques i la qualitat de l aigua del lloc d ubicació de la instal lació. El fluid de treball haurà de tenir un ph a 20ºC comprès entre 5 i 9 i un contingut en sals que haurà de complir que la salinitat de l aigua no sobrepassi de 500 mg/l de sals solubles. A més, el contingut en sals de calci no excedirà els 200 mg/l en contingut de carbonat càlcic, i el límit de diòxid de carboni lliure contingut en l aigua no excedirà els 50 mg/l. També segons el CTE, totes les parts exteriors del sistema hauran de poder suportar la temperatura mínima especificada sense risc de patir danys permanents en el sistema i les parts interiors que puguin patir baixades de temperatura per sota dels 0ºC hauran d estar protegides contra gelades. La instal lació estarà protegida amb un producte químic no tòxic amb calor específic superior a 3 kj/kgºk, a 5ºC menys de la temperatura mínima històrica, amb la finalitat de no produir danys en el circuit primari degut a les possibles gelades. En aquest projecte el fluid caloportador serà una mescla d aigua desmineralitzada amb un cert percentatge d anticongelant, substància que afegida a l aigua baixa el seu punt de congelació. Els anticongelants més utilitzats són l etilenglicol i el propilenglicol, però per motius de minimitzar l impacte ambiental s escull el propilenglicol. Per determinar el percentatge en pes de propilenglicol en el fluid caloportador, per al circuit primari de la instal lació, caldrà establir fins a quina temperatura cal que la mescla no congeli. Segons dades del Servei Meteorològic de Catalunya, la temperatura mínima de Lleida en els últims anys és de -11ºC, enregistrada l any

57 Si a 11ºC es resten els 5ºC de seguretat que dicta el document HE-4 d estalvi d energia del CTE, la temperatura mínima que haurà de suportar la instal lació serà - 16ºC. A partir de la Figura 9 i dels gràfics de propietats de les mescles aigua-propilenglicol extretes de A.A.V.V., ASHRAE 2000 HVAC Fundamentals Handbook., s establiran les propietats de la mescla adient en aquesta instal lació i que es detallen a continuació en la Taula 58. En el gràfic de la Figura 9, extreta del Reglamento de Instalaciones térmicas en los Edificios, es pot establir la relació entre la fracció de propilenglicol que pugui contenir el fluid caloportador i el seu punt de congelació. Figura 9.- Punt de congelació de l aigua en funció del % de propilenglicol. Taula 58.- Propietats de la mescla d aigua amb propilenglicol DIMENSIONAMENT DE LA XARXA DE DISTRIBUCIÓ I RAMALS A continuació, en la Taula 59, es defineixen les velocitats del fluid (aigua) en el seu pas per les diferents canonades

58 TIPUS DE CANONADA VELOCITAT DE L AIGUA (m/s) Ramal 0,3-1,5 Col lectors 0,3-1,5 Taula 59.- Velocitats de circulació de l aigua en el circuit d energia solar. Per al càlcul dels diàmetres nominals de les canonades s ha utilitzat la següent fórmula: 4000 Q Dn = = [ mm] π v On: Q= cabal d aigua en l/s v= velocitat de l aigua en m/s Degut a què en totes les canonades hi circula fluid caloportador, aquestes seran en tots els casos de material COURE. A continuació, en la Taula 60, es recullen els diàmetres de les diferents canonades de la xarxa de distribució. Es poden també veure en el plànol número 18. Velocitat de Canonada TRAM l'aigua (m/s) Cabal (l/s) Dn (mm) seleccionada (mm) 0-1 1,5 0,575 22,09 26/28 Cu tram 1-2 1,5 0,375 17,84 20/22 Cu tram 2-3 1,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,2 13,03 16/18 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,2 13,03 16/18 Cu tram ,5 0,2 13,03 16/18 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu

59 tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,2 13,03 16/18 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,025 4,61 13/15 Cu tram ,5 0,05 6,51 13/15 Cu tram ,5 0,075 7,98 13/15 Cu tram ,5 0,1 9,21 13/15 Cu tram ,5 0,125 10,30 13/15 Cu tram ,5 0,15 11,28 13/15 Cu tram ,5 0,175 12,19 13/15 Cu tram ,5 0,375 17,84 20/22 Cu tram 1.17-retorn 1,5 0,575 22,09 26/28 Cu Taula 60.- Càlcul del diàmetre de les canonades de la instal lació SOLAR CARACTERÍSTIQUES DEL GRUP DE PRESSIÓ Per dimensionar el grup de pressió primer cal definir els següents paràmetres: - Cabal simultani (Qsim) - Pressió de treball. Les suposicions inicials per definir el grup de pressió són: - Pèrdues per aspiració del grup: 5m de c.d.a. - Pèrdues per circulació a través dels panells: 0,2 m c.d.a. (20 mbar) El cabal simultani és la totalitat del cabal que circula pels panells, ja que tots treballen al mateix temps, no existeix cap coeficient de simultaneïtat. La pressió de treball de les bombes es calcula utilitzant la següent fórmula:

60 J ( m _ c. d. a.) 1,75 1,25 = V L F D On: V= velocitat de l aigua en [m/s] L= longitud del tram de canonada en [m] F= factor de correcció a multiplicar en funció del material de les canonades (Ag-> F=0,00023, Cu-> F=0,00056, Pe/PP -> F=0,00054) D= diàmetre de la canonada en [m] Per a la realització d aquest dimensionament es tindrà en compte el tram més desfavorable (el tram que tingui el punt més allunyat de la bomba). Els trams de retorn del fluid s han dissenyat amb retorn invertit per tal d equilibrar les pèrdues de càrrega. A continuació, en la Taula 61, es poden observar les longituds dels diferents trams, velocitats de circulació de l aigua i pèrdua de càrrega dels diferents trams per on circula el fluid caloportador. En les longituds dels trams s ha tingut en compte un increment del 20% degut a colzes i canvis de direcció en general. TRAM Velocitat de l'aigua (m/s) Diàmetre (m) Longitud del tram (m) P[m c.d.a.] 0-1 1,5 0,026 32,10 3,50 tram 1-2 1,5 0,02 5,40 0,82 tram 2-3 1,5 0,013 3,15 0,82 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,016 2,00 0,40 tram ,5 0,016 4,51 0,90 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,

61 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,016 2,00 0,40 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,013 4,51 1,17 tram ,5 0,02 3,15 0,48 tram 1.17-retorn 1,5 0,026 32,10 3,50 Taula 61.- Càlcul de les pèrdues de càrrega en la instal lació d energia solar. La pèrdua de càrrega total que ha de vèncer la bomba és: P = Pf ± z + J + Pa On: P=pèrdua de càrrega que ha de vèncer la bomba Pf=pèrdua de càrrega en el element terminal Z= diferència de cotes entre final i inicial J=pèrdues de càrrega en el tram Pa=pèrdua de càrrega per aspiració de la bomba. Finalment, per determinar la potència de la bomba s utilitza la següent fórmula: Q P Pb = γ ζ 75 On: Pb = potència de la bomba en cavalls de vapor

62 Q = cabal d aigua a impulsar per la bomba (l/s) P = pèrdua de càrrega a vèncer per la bomba (m c.d.a.) γ = densitat de l aigua (1 kg/l) (fluid caloportador) ζ = coeficient de correcció (0,7 0,8) Pèrdua de càrrega a vèncer (m c.d.a.) Cabal a impulsar Potència de la bomba (C.V) 36,03 (360 kpa) 0,575 (l/s) 2,07 (m³/h) 0,345 Característiques i model de la bomba seleccionada: La bomba seleccionada ha estat de la marca CALPEDA, model MXH 204E, de característiques especificades a continuació: - cabal màxim: 2 m³/h - alçada màxima: 37,5 metres - potència màxima: 0,75 C.V

63 AÏLLAMENT I DISTRIBUCIÓ DE LES CANONADES D AIGUA CALENTA I FREDA. La distribució de les canonades, tant d anada del fluid caloportador cap als col lectors com de tornada, en tots els trams on no vagi encastada anirà aïllada per tal de minimitzar les pèrdues i obtenir rendiments més elevats. En els trams en què la canonada baixa des de la coberta fins a la sala de calderes, on hi ha l acumulador, la canonada, en el seu transcurs per parets, anirà encastada, per la qual cosa haurà d anar recoberta amb tub d acer corrugat de diàmetre lleugerament superior al de la pròpia canonada per tal de protegir-la. L aïllament de les canonades es realitzarà mitjançant espuma elastomèrica del tipus ARMAFLEX, segons normativa del RITE i les seves ITE, tal i com es mostra a continuació en la Taula 62: FLUID GRUIX CANONADA AÏLLAMENT Aigua Calenta Sanitària Fins a 35 mm ARMAFLEX 30 mm Aigua Calenta Sanitària Més de 35 mm ARMAFLEX 35 mm Aigua Freda Sanitària qualsevol ARMAFLEX 9mm Taula 62.- Gruixos dels aïllaments de les canonades d ACS i AFS

64 Quan les canonades, ja siguin d AFS o bé d ACS, han d atravessar un mur, s utilitzen passamurs. Aquest detall, juntament amb el detall del transcurs de les canonades per fals sostre i aïllament es pot veure en el plànol número 6. Totes aquelles canonades, tant d aigua calenta com freda, del circuit primari que estiguin a la intempèrie, hauran de portar protecció contra els agents climatològics per a l espuma elastomèrica CÀLCUL DEL VAS D EXPANSIÓ. El vas d expansió té la funció d absorbir les variacions de volum del fluid caloportador contingut en un circuit tancat al variar la seva temperatura degut al conegut fenomen de dilatació que experimenten els cossos en general i els líquids en particular, mantenint uns límits de pressió preestablerts. S instal larà preferentment en l aspiració de la bomba. Caldrà determinar el volum mínim del vas d expansió de la instal lació, de tipus tancat. El seu disseny, segons ITE del RITE, es realitzarà d acord amb la UNE :2004, que fa referència al disseny i càlcul dels sistemes d expansió Mètode de càlcul Primerament cal determinar el volum de fluid contingut en la instal lació (V). Coneixent el volum en litres expansionats per 1 kg d aigua a diferents temperatures i partint d una temperatura d omplerta de 4ºC d acord amb la UNE citada anteriorment, pot utilitzar-se l expressió següent per al càlcul del coeficient d expansió de l aigua. Els resultats es mostren en la Taula 63. Ce 2 = (3,24 T + 102,13 T 2708,3) 10 5 On: Ce= coeficient de dilatació de l aigua a una certa temperatura. T= temperatura de l aigua. TEMPERATURA Ce 40 0, , , , ,

65 90 0,0328 Taula 63.- Valors del Coeficient d Expansió de l aigua a diferents temperatures. La capacitat mínima del vas d expansió haurà de ser igual al volum V. L expressió matemàtica que relaciona aquests paràmetres es la següent: V = V Ce El volum total de fluid de la instal lació (V) serà la suma del contingut a les canonades i del contingut en altres elements del sistema, com dipòsits, col lectors solars, etc. El volum mig contingut per metre lineal de canonada DIN 2440, es mostra a continuació en la Taula 64. Taula 64.- Volum per metre lineal contingut en la canonada Càlcul del volum del vas d expansió. Al circuit hidràulic del circuit primari hi circula el fluid caloportador, barreja d aigua i anticongelant, del que es desconeix el coeficient de dilatació volumètrica. Per calcular β (coeficient de dilatació) es parteix de l equació següent: V β = T V m m ρ1 1 V1 V2 ρ 2 ρ1 ρ 2 = = = ( T2 T1 ) V m 1 ( T ) ( T ) T1 ρ 1 T 1 On:

66 β = coeficient de dilatació volumètrica del propilenglicol, ρ 1= densitat per a temperatura 1, en kg/m³ ρ 2 = densitat per a temperatura 2, en kg/m³ T 1 = temperatura 1 en ºC T 2 = temperatura 2 en ºC º C 1 Prenent dos punts de referència, per exemple 20ºC i 90ºC, tenim que les seves corresponents densitats son ρ = 1036 kg/m3 i ρ = 995 kg/m³, segons els gràfics de propietats de mescles propilenglicol-aigua. Si es substitueixen aquests valors a l equació anterior, el coeficient de dilatació volumètrica del propilenglicol és de 5, º C. El coeficient de dilatació volumètrica de l aigua és de 2,10 10 llibre ASHRAE Fundamentals. 4 º C 1, extret del Per calcular la variació de volum de la mescla aigua-propilenglicol, cal fer una mitjana ponderada tenint en compte el percentatge en volum de cadascun dels components. On: a= aigua p= propilenglicol vol a f = fracció volumètrica d aigua, amb valor 0,65 vol p f = fracció volumètrica de propilenglicol, amb valor 0,35 Per determinar Tmax i Tmin de la mescla d anticongelant, sabent que la vàlvula de seguretat no actuarà fins que el fluid entri en ebullició, 102,8ºC, s establirà Tmax en aquest valor. Tmin, segons diferents referències tècniques, s estableix en 4ºC, temperatura a la qual l aigua està en el seu volum mínim (per sota de 4ºC la relació temperaturaincrement de volum no es lineal i canvia de pendent)

67 Un cop definits aquest valors i substituint-los en la fórmula, s obté que el valor de V V = 0,0339 El que cal realitzar a continuació és el càlcul del volum de fluid que cap en la instal lació, mostrat a continuació en la Taula 65. DESCRIPCIÓ DIÀMETRE LONGITUD (m) VOLUM (L/ml) VOLUM (L) Canonada Cu 1 1/2" 197,08 0,22 43,36 Canonada Cu 2 5/8" 8,51 0,3 2,55 Canonada Cu 3 3/4" 8,55 0,38 3,25 Canonada Cu 4 1" 64,20 0,61 39,16 QUANTITAT VOLUM (L/unitat) VOLUM (L) Col lector Solar VOLUM TOTAL (L) 122,45 Taula 65.- Càlcul del volum del fluid present en la instal lació (circuit primari). Finalment es calcula, a partir de les dades obtingudes fins ara, l increment de volum que pot experimentar el fluid caloportador mitjançant l equació següent: V V p = V ( L) ( ) V a Substituint els valors en la fórmula s obté un increment de volum del propilenglicol de 4,15. Segons el RITE, el volum mínim del vas d expansió ha de ser el 6% del volum total del fluid del circuit. Aquesta dada cal comparar-la amb les obtingudes anteriorment d increment de volum i utilitzar la que sigui més restrictiva. - 6% de 122,45L = 7,35L - 4,15*0,35 + 0,0339*0,65 = 1,47L Per tant, el vas d expansió tindrà un volum mínim de 7,35L

68 Vas d expansió seleccionat El vas d expansió seleccionat és de la marca ROCA, model VASOFLEX de 50 litres i característiques: NOTA IMPORTANT: S escull un vas d expansió sobredimensionat per evitar així haver d incorporar en la instal lació un dissipador de calor. Aquest vas d expansió serà capaç d absorbir les variacions de volum que pugui patir el fluid caloportador degut als canvis de temperatura DIMENSIONAMENT DE LA CANONADA DE BUIDATGE. Segons la ITE 2.8.3, les instal lacions que consisteixin en circuits tancats cal dissenyar-les de forma que es puguin buidar parcial o totalment en cas de ser necessari. A aquests efectes, la mateixa instrucció ofereix una taula de potències de la instal lació en funció de les quals varia el diàmetre de la canonada de buidatge. A continuació, en la Taula 66, es mostren les diferents potències de la instal lació i el diàmetre de canonada necessari segons normativa. POTÈNCIA DIÀMETRE MÀXIMA DEL MÍNIM (mm) CIRCUIT (kw) P< <P< <P< <P 32 Taula 66.- Potència del circuit i diàmetre de canonada necessari. La potència necessària per a escalfar tota l aigua calenta que es consumeix en la instal lació és de 78,5kW (tal i com s ha calculat en l annex 1 apartat 3.1.6). La instal lació solar ha de subministrar almenys un 60% d aquest consum d aigua calenta, per tant la canonada de buidatge que s instal larà, quedant sempre en el costat de la seguretat, serà de 20mm

69 EQUIP DE SUPORT ENERGÈTIC. La instal lació solar ha de comptar amb un equip de suport energètic per als casos en què la instal lació solar no és capaç d aprofitar l energia del sol i hi ha demanda d ACS. Aquest equip ha de ser autònom i ha de poder funcionar amb algun tipus d energia que sigui NO renovable. L equip de suport energètic seleccionat ha estat una caldera de fuel, ja que la potència requerida és massa elevada per a satisfer-la amb electricitat (la despesa econòmica seria molt elevada) i es descarta l opció de calderes de gas natural o gas ciutat degut a què el municipi de Barbens no compta amb aquests serveis. Equip de suport energètic seleccionat: L equip de suport energètic seleccionat ha estat una caldera de gas-oil de la marca ACV, model HM100N capaç de subministrar tant aigua calenta sanitària com aigua calenta per a calefacció. Les principals característiques d aquesta caldera es detallen a continuació: - Cabal calorífic màx.: 107kW - Potència útil màx.: 96,8kW - Capacitat total: 330 l - Amplada: 680mm - Profunditat: 797mm - Alçada: 2093mm - Cabal punta 40ºC: 905l/ REGULACIÓ I CONTROL DEL SISTEMA DE LA INSTAL LACIÓ SOLAR. La instal lació de captadors solars, juntament amb el dipòsit acumulador, anirà controlada per un sistema de regulació i control. Aquesta central de regulació i control fa la lectura de la temperatura del fluid caloportador a l entrada del dipòsit acumulador i la lectura de la temperatura de l aigua a la sortida del dipòsit mitjançant dues sondes de temperatura. Quan l aigua surt del dipòsit acumulador, passa sempre a través de la caldera. Si la lectura de la sonda de temperatura a la sortida del dipòsit acumulador és igual o superior a l establerta com a temperatura de funcionament (60ºC), l aigua passa a través de la caldera però no es sotmet a cap tipus d escalfament. Un cop surt de la caldera, mitjançant una electrovàlvula de tres vies, es mescla l aigua calenta amb aigua freda per tal d aconseguir una temperatura propera a la de distribució, és a dir, 50ºC

70 Si la temperatura de l aigua a la sortida del dipòsit acumulador és inferior a la temperatura establerta com a temperatura de treball, en passar l aigua per la caldera, aquesta l escalfa fins a la temperatura d acumulació, 60ºC. A la sortida, l aigua calenta és mesclada amb aigua freda mitjançant una electrovàlvula de tres vies, per tal d aconseguir una temperatura propera a la de distribució, 50ºC. En el dipòsit acumulador hi ha una sonda de temperatura que en cas de realitzar una lectura de la temperatura de l aigua igual a 95ºC, s obrirà una de les vàlvules del dipòsit per a alliberar aigua calenta directament a la xarxa de clavegueram, permetent així l entrada d aigua freda i disminuir la temperatura d acumulació. Si la lectura de la temperatura de retorn al dipòsit del fluid caloportador és inferior a la temperatura establerta, la instal lació solar s aturarà per tal de no estar funcionant sense possibilitat d aprofitar l energia solar (com en períodes nocturns o dies que no faci sol en general) TAULES EMPRADES. A continuació es mostren algunes de les taules de valors utilitzades en els càlculs realitats en aquest annex de càlcul

71 Temp. Mitja de l aigua de la xarxa general:

72 Energia incident H en una superfície horitzontal per m² en un dia mig (MJ/m² dia):

73 Factor de correcció k en superfícies inclinades:

74 Hores de sol:

75 Temperatura ambient mitja durant les hores de sol:

76 3.5.- ANNEX 5: CÀLCUL DE CÀRREGUES TÈRMIQUES PER A LA INSTAL LACIÓ DE CLIMATITZACIÓ OBJECTE L objecte d aquest apartat és realitzar un càlcul acurat i òptim de les càrregues tèrmiques de l edifici per a un posterior disseny de la instal lació de climatització, incloent-hi tant la calefacció, com la refrigeració i la ventilació, tot seguint la normativa vigent NORMATIVA APLICABLE La normativa a seguir i/o a tenir en compte en el càlcul d aquesta instal lació és la següent: - Real Decreto 1027/2007, de 20 de Juliol, pel que s aprova el Reglament de les Instal lacions Tèrmiques en els Edificis (RITE) i les seves instruccions tècniques (IT). - Normes UNE de referència del RITE - Código Técnico de la Edificación, Documento Básico HE (Ahorro de Energia) CONSIDERACIONS INICIALS I PUNTS DE PARTIDA L edifici s ha dividit en dues grans zones diferents ja que en la planta baixa és on es realitzen les activitats de centre de dia i on passen totes les hores del dia, i la planta pis que és la zona d habitacions i on passen les hores de nit. A continuació, en la Taula 67, es mostren les diferents zones en les quals s ha classificat l edifici. ZONA Zona 1 Zona 2 Zona 3 DESCRIPCIÓ Planta Baixa: centre de dia Planta Pis: zona repòs Aparcament Taula 67.- Diferents zones en què s ha dividit l edifici. La solució adoptada ha estat climatitzar la residència amb dues unitats diferents de producció de fred i calor i tractament d aire, una per a la Planta Baixa i una altra per a la Planta Pis. L aire es filtrarà en aquestes unitats i posteriorment es tractarà en la sala mitjançant fan-coils, els quals rebran l alimentació d energia en forma de calor o fred

77 (aigua) que haurà estat preparada en la unitat de producció. L aparcament serà NO climatitzat, només anirà ventilat. Els lavabos, tant de la planta baixa com de la planta pis, es climatitzaran igual que la resta de sales Condicions de disseny Les condicions interiors de disseny són les marcades en el RITE, en la seva IT1.1 i es mostren a continuació en la Taula 68. Taula 68.- Condicions interiors de disseny. Les condicions exteriors són funció de l indret on hagi de funcionar la instal lació. En aquest cas l indret és Barbens, un municipi de la província de Lleida situat a 38 km de la capital de província, Lleida. Degut a què Barbens és un municipi molt petit, òbviament en els programes de càlcul no apareix per tal de poder obtenir dades climatològiques. Degut a què té un clima gairebé idèntic al de Lleida, el que s ha fet és prendre les mateixes condicions que en la ciutat de Lleida. A continuació, en la Figura 10, es poden observar les condicions climatològiques extremes de la ciutat de Lleida, obtingudes del programa de càlcul DpCLIMA

78 Figura 10.- Condicions climatològiques de la ciutat de Lleida. Tal i com es pot observar, les condicions extremes són: - ESTIU: 35,8ºC de temperatura màxima i 25,1% d humitat relativa. - HIVERN: -4,6ºC de temperatura mínima i 85% d humitat relativa. Les condicions de velocitat de l aire per a mantenir el confort de les persones és la establerta en la norma UNE EN ISO 7730 i es mostra a continuació:

79 Taula 69.- Condicions de velocitat de l aire per al confort tèrmic. Pel que fa a les renovacions d aire, les zones 1 i 2 es poden considerar gairebé iguals, per la qual cosa es regiran per la mateixa normativa, és a dir, el RITE, però la zona 3, en ser un aparcament, tindrà unes condicions diferents. De totes maneres, en la Taula 73 es realitza una classificació complerta de l edifici en sales, el número de persones segons el CTE DB SI que hi hauran en cada sala i el número de renovacions hora que s ha de realitzar en cada sala. Totes les sales de l edifici, a excepció de l aparcament, es poden classificar, segons el RITE, com a zones IDA 2 equivalent a aire interior de bona qualitat per a oficines, residències d avis i d estudiants, sales de lectura, museus, etc. En aquestes zones es calcularà el volum d aire exterior segons el mètode A de la IT , ja que en la residència hi ha un nivell d activitat física molt baix, no hi ha fonts de producció de substàncies contaminants a part dels éssers humans i no està permès fumar. El volum d aire exterior a introduir és, per tant, l establert a continuació en la Taula 70: