college –heating hot water engineering feasibility · pdf fileoption 1 – retain...

36
Fullerton College – Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study Fullerton College Final November 3 rd , 2017 North Orange County Community College District

Upload: vonguyet

Post on 27-Mar-2018

218 views

Category:

Documents


4 download

TRANSCRIPT

Page 1: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

Fullerton College – Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study

Fullerton College

FinalNovember 3rd , 2017

North Orange County Community College District

Page 2: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 1 

Table of Contents 1  EXECUTIVE SUMMARY ...................................................................................................................... 2 

2  EXISTING CONDITIONS ...................................................................................................................... 6 

2.1  Building 1200 Steam Plant ......................................................................................................... 6 

2.2  Wilshire Heating Hot Water Plant ............................................................................................. 9 

3  ANTICIPATED CAMPUS GROWTH AND MODERNIZATION ............................................................ 11 

3.1  Option 1 – Retain Existing Steam Plant & Add Decentralized Boilers at New Buildings ......... 12 

3.2  Option 2 – Decentralize the Boilers Down to the Building Level ............................................. 13 

3.3  Option 3 – Centralized Heating Hot Water Plant with a Campus Distribution Loop ............... 16 

3.3.1  Phase I – Heating Hot Water Central Plant & Campus Loop to Building 100 .................. 17 

3.3.2  Phase II – Heating Hot Water Campus Loop from Building 100 to Building 1000 ........... 20 

3.3.3  Phase III – Heating Hot Water Campus Loop from Building 1000 Back to Central Plant 21 

4  ENGINEERING COST ESTIMATES ..................................................................................................... 23 

4.1  Engineers Opinion of Cost ....................................................................................................... 23 

4.1.1  Option 1 Costs – Retain Existing Steam Plant & Add Decentralized Boilers .................... 23 

4.1.2  Option 2 Costs – Decentralize the Boilers Down to the Building Level ........................... 24 

4.1.3  Option 3 Costs – Centralized Heating Hot Water Plant with a Campus Loop ................. 29 

5  CONCLUSIONS & RECOMMENDATIONS ......................................................................................... 31 

6  APPENDIX A ..................................................................................................................................... 32 

 

   

Page 3: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 2 

1 EXECUTIVE SUMMARY BSE Engineering has been retained by Fullerton College to conduct a heating hot water master planning engineering feasibility study.  In order to determine the best solution for addressing the  heating  hot  water  requirements  of  the  master  planned  buildings  and  major  retrofit projects, the following three possible options were studied: 

Option 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new buildings and major retrofits as needed. 

Option 2 – Decentralize the boilers down to the building level – provide building level heating hot water boiler plants. 

Option 3 – Provide a new centralized heating hot water boiler plant with a distribution loop around the campus. 

Figure 1 ‐ Fullerton College Facilities Master Plan 

Page 4: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 3 

The engineer’s opinion of cost associated with the proposed three options are: 

Option 1 ‐ $1,159,058 

Option 2 ‐ $2,795,457 

Option 3 ‐ $4,915,447 

There are a total of nineteen (19) existing buildings on campus that are being analyzed in this study as shown in Table 1.  Per the Campus Master Plan, five (5) proposed future buildings will be added to the campus as listed in Table 2. 

Table 1 ‐ Existing Buildings 

Building Number  Building Name Heating Load1

[MBH] Boiler Plants 

100  Administration  882  1200 Steam Plant 

200 College Center / Food 

Services 600  1200 Steam Plant 

300  Business & Computer Info  282  1200 Steam Plant 

400  South Science  2,500  1200 Steam Plant 

500  Applied Arts / Humanities  800  1200 Steam Plant 

600  North Science  1,128  1200 Steam Plant 

700  Technology & Engineering  3,030  1200 Steam Plant 

800 Library Learning Resource 

Center 700  1200 Steam Plant 

900  Technology & Engineering  315  1200 Steam Plant 

1000  Fine Arts / Art Gallery  802  1200 Steam Plant 

1100  Music  875  1200 Steam Plant 

1200  Physical Education  4,587  1200 Steam Plant 

1300  Theater Arts  1,155  1200 Steam Plant 

1400  Classroom Office Building  785  1400 HHW Plant 

2000  Student Services / TV  1,688  2100 HHW Plant 

2100  Wilshire Auditorium  676  2100 HHW Plant 

W100  Wilshire Continuing Ed  390  2100 HHW Plant 

W200  Wilshire Continuing Ed  812  2100 HHW Plant 

W300  Wilshire Continuing Ed  188  2100 HHW Plant 

Total: 22,195   Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations.  

   

Page 5: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 4 

Table 2 – Planned Future Buildings 

Future Building Name Planned Square 

Footage  [ASF] 

Estimated Heating Load1  [MBH] 

Instructional Building  47,900  1054 

Maintenance and Operation Building  13,200  290 

Welcome Center  29,470  648 

Performing Arts Complex  25,658  564 

Instructional Building South of Chapman  35,200  744 

Total: 151,428  3,331 Footnotes: 

1. Estimated Heating Load based on 22 BTU per square foot. 

 

RECOMMENDATIONS: 

Based on our findings, the existing steam boiler plant does not have adequate spare capacity 

to serve the needs of the new proposed buildings.   The existing plant is very inefficient and 

the existing distribution piping has reached the end of its useful life.   Old systems pose 

unnecessary risk to the campus in terms of potential failures with the added costs due to high 

maintenance and operation.   This means Option 1 is not a viable option and our office 

recommends against it. 

Further, when comparing Options 2 (decentralized) versus Option 3 (centralized), BSE 

Engineering recommends Option 2 for the following reasons: 

1. Option 2 is $2,119,990 less expensive than Option 3 ‐  $2,795,457 vs. $4,915,447 

2. Option 2 is more efficient than Option 3 – Even though the boiler equipment 

efficiencies between the two options would be similar, Option 3 will have additional 

pumping operational costs due to longer pipe runs associated with increased pipe 

friction.  Also Option 3 would also have higher piping heat losses due to longer pipe 

runs.   

3. Option 2 is easier to implement in phases with minimal impact to the campus 

operations.   

Other Comments: 

The northern portion of campus at the Horticulture buildings are all currently served by direct 

expansion (DX) equipment as the primary source of heating and cooling.  Given the relatively 

remote location, it is recommended to maintain those buildings on DX equipment.   

Page 6: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 5 

The Wilshire buildings are served by a satellite heating hot water boiler plant located in the 

basement of building 2100.  Based on our calculations, the existing heating hot water plant 

has adequate capacity to handle the replacement of building 2000 with the new anticipated 

Performing Arts Complex.  

Building 1400 has a newer existing decentralized heating hot water boiler plant.  It is 

recommended to retain this decentralized plant until the plant has reached the end of its 

useful life and Boiler Plant #9 is installed capable of addressing Building 1400 loads.   

The anticipated new Instructional building (adjacent to building 1400) is recommended to be 

provided with a temporary decentralized heating hot water boiler plant until when the Boiler 

Plant #9 is installed capable of addressing the Instruction Building loads. 

   

Page 7: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 6 

2 EXISTING CONDITIONS Heating  for  the Fullerton Campus  is currently provided using one of  the  following  three  (3) systems: 

1. Centralized Steam Boilers in Building 1200  – Serving the majority of the campus 

2. Decentralized Heating Hot Water Boiler Plants – One serving the Wilshire Complex and another serving Building 1400 

3. Direct Expansion (DX) Equipment – Serve areas not covered by the above.   

The primary source of heating for the campus is generated by the central steam boiler heating plant located at building 1200.   A satellite heating hot water boiler plant is located south of Chapman  Avenue  serving  the Wilshire  buildings,  building  1400  consists  of  a  decentralized heating hot water boiler and the remaining campus consists of DX equipment. 

Refer to “Appendix A”, exhibit “M1.0 EXISTING CAMPUS STEAM & HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN” for a map of the existing Fullerton College campus steam and heating hot water piping distribution plan and breakdown of heating systems. 

2.1 Building 1200 Steam Plant The 1200 building central steam boiler plant consists of two 9,846 MBH steam boilers, with a total capacity of 19,692 MBH.  The steam plant provides steam for comfort heating as well as some  limited  domestic  hot  water  (DHW).    Table  3  below  provides  a  breakdown  of  each buildings heating load and domestic hot water load. 

   

Page 8: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 7 

Table 3 ‐ Existing Building 1200 Steam Plant 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load1 

[MBH] 

DHW Load On Steam [MBH] 

Heating Load BTU/SF 

100  Partial 100 Building  1,986  82  0  41 

100  Administration  16,624  800  0  48 

200 College Center / Food 

Services 28,292  600  0  21 

300 Business & Computer 

Info 14,612  282  0  19 

400  South Science  39,176  2,500  400  64 

500 Applied Arts / Humanities 

22,228  800  0  36 

600  North Science  16,051  1,128  0  70 

700 Technology & Engineering 

53,539  3,030  221  57 

800 Library Learning Resource Center 

54,630  700  0  13 

900 Technology & Engineering 

22,886  315  0  14 

1000  Fine Arts / Art Gallery  28,656  802  0  28 

1100  Music  20,278  875  0  43 

1200  Physical Education  61,802  4,587  3,300  74 

1300  Theater Arts  25,658  1,155  0  45 

Total: 406,418  17,656  3,921  43 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations.  

The  steam  is  distributed  through  underground  service  tunnels  to  the  basement  of  each building.  At the building, the steam is converted to heating hot water and domestic hot water via shell and tube heat exchangers.  Condensate is collected and then pumped back through the underground service tunnels to building 1200 central plant to be returned to the steam boilers.  Refer to Figure 2 for existing steam distribution to main campus. 

Page 9: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 8 

Figure 2 ‐ Existing 1200 Central Plant Steam Distribution 

Based on the building 1200 steam boiler plant total capacity of 19,692 MBH and the buildings total combined heating load and domestic hot water load of 21,577 MBH (from Table 3), the existing  plant  does  not  have  adequate  capacity  to  serve  any  increased  future  loads.  Additionally, based on our  field observations, there  is no available space within the existing steam boiler plant to add additional boilers in order to provide adequate capacity for the future loads. 

Page 10: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 9 

In the current configuration only three (3) buildings (Buildings 400, 700, & 1200) are using the existing steam plant to generate domestic hot water.  However, there is evidence that as many as eight buildings (400, 500, 700, 800, 1000, 1100, 1200, & 1300) have at one point or another generated domestic hot water with a shell and tube heat exchanger using the steam central plant.   The other buildings have disconnected and abandoned  the heat exchangers.   These buildings are now producing domestic hot water with back‐up electric water heaters. 

2.2 Wilshire Heating Hot Water Plant The Wilshire heating hot water boiler plant consists of  two 1,260 MBH boilers, with a  total capacity of  2,520 MBH.    The boiler plant  is  located  in  the basement of building  2100  and provides heating hot water for comfort heating.  Table 4 below provides a breakdown of each building heating loads. 

Table 4 ‐ Existing Wilshire Heating Hot Water Plant 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load1 

[MBH] Heating Load 

BTU/SF 

2000  Student Services / TV  25,139  1,688  67 

2100  Wilshire Auditorium  8,804  676  77 

W100  Wilshire Continuing Ed  6,000  390  65 

W200  Wilshire Continuing Ed  10,960  812  74 

W300  Wilshire Continuing Ed  3,680  188  51 

Total: 54,583  3,754  69 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations.  

The heating hot water  distribution  is buried underground.  Figure  3  show  the  approximate distribution of the existing heating hot water supply and return to each building.  The heating hot water is distributed to building W100 from the roof of building W200. 

Page 11: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 10 

 

Figure 3 ‐ Wilshire Heating Hot Water Distribution 

Based on  the Wilshire heating hot water boiler plant  total  capacity of 2,520 MBH  and  the buildings total combined heating load of 3,754 MBH (from Table 4), the existing plant does not have adequate capacity to serve any increased future loads. However, the existing heating hot water boiler plant has space available to add additional boilers or replace existing boilers with larger boilers in order to provide adequate capacity for the future loads. 

   

Page 12: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 11 

3 ANTICIPATED CAMPUS GROWTH AND MODERNIZATION  Based  on  the  Facility Master  Plan  outlining  anticipated  projects,  improvements,  buildings scheduled for demolition, and the campus future needs, an estimated 151,428 square feet of conditioned floor area is projected to be added to the campus’s heating plants (Table 5), while an estimated 73,061 square feet of conditioned floor area is to be removed from campus (Table 6). 

Three key options have been considered  in this study to address the  future campus growth impact on the campus heating plants:   

Option 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers on the new buildings and major retrofits as needed. 

Option 2 – Decentralize the boilers down to the building level – provide building level heating hot water boiler plants. 

Option 3 – Provide a  centralized heating hot water plant with a  looped around  the campus piping configuration. 

Refer  to  “Appendix  A”  for  Fullerton  College  campus  steam  and  heating  hot water  piping distribution plans. 

Table 5 ‐ Future Campus Growth 

Future Building Name Planned Square Footage  

[ASF] Estimated Heating Load1 

 [MBH] 

Instructional Building  47,900  1054 

Maintenance and Operation Building  13,200  290 

Welcome Center  29,470  648 

Performing Arts Complex  25,658  564 

Instructional Building South of Chapman  35,200  744 

Total: 151,428  3,331 Footnotes: 

1. Estimated Heating Load based on 22 BTU per square foot. 

   

Page 13: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 12 

Table 6 ‐ Estimated Building Loads Removed 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load1 

[MBH] Heating Load 

BTU/SF 

100  Partial 100 Building  ‐1,986  ‐82  41 

1100  Music  ‐20,278  ‐875  43 

1300  Theater Arts  ‐25,658  ‐1,155  45 

2000  Student Services / TV  ‐25,139  ‐1,688  67 

Total: ‐73,061  ‐3,800  52 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations.  

3.1 Option 1 – Retain Existing Steam Plant & Add Decentralized Boilers at New 

Buildings The existing underground utility tunnels used for steam distribution are original to the campus and were constructed at  the same  time as  the  first buildings on campus were constructed, which was around 1936.  There are no more recent records indicating the age and condition of the steam distribution piping in the utility tunnels.  Campus facilities have indicated that there has been occasional small maintenance, replacement, and repair projects related to the steam distribution system.  The original steam plant was relocated from the West side of campus to building 1200  in 2002, which makes  the existing  steam plant  fifteen years old.   Generating steam for heating hot water and domestic hot water in a Southern California warm climate is very  inefficient.    Additionally,  there  are  no  processes  on  campus where  steam  is  actually required or necessary to have. 

If the existing steam was to be continued to be used, decentralized heating hot water boiler plants would have to be added to address the increased loads associated with the addition of the  proposed  future  buildings.    These  buildings  include  the  proposed  new  Operations  & Maintenance building, the Instructional building, and the new Welcome Center building. 

The  addition of decentralized boiler plants  for  the new proposed buildings would have  an impact on the gas infrastructure and a detailed gas load analysis and coordination with the local gas utility company, Southern California Gas (SCG), would be required. 

The Wilshire  campus  south of Chapman Avenue has an existing  satellite heating hot water boiler plant located in the basement of building 2100.  Existing building 2000 (Student Services / TV) is planned to be removed and replaced with a new proposed Performing Arts Complex.  Based on our calculations, the difference between what is being removed and added are about even, which mean the existing heating plant can be used  to serve the new Performing Arts Complex provided that its current location can be preserved. 

The follow is list of pros and cons for retaining the steam plant and adding decentralized boiler plants to serve the new proposed buildings: 

Page 14: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 13 

Pros: 

There is no large impact on campus operations & infrastructure 

Redundancies can be provided in decentralized boiler plants at new proposed buildings 

Cons: 

On‐going maintenance costs to repair, replace and maintain the old steam distribution piping system 

On‐going maintenance  costs associated with  the maintenance and operation of  the existing steam boiler plant 

Emergency repairs are very expensive and impossible to plan 

There is no existing redundancy in the existing steam plant if plant fails or pipe repairs are required 

Cost to repair/maintain existing condensate reservoirs and pumps 

Age and condition of existing steam piping is unknown, risk of costly steam pipe leak 

Operating this steam plant is expensive and inefficient especially when a plant is also serving some domestic hot water loads 

3.2 Option 2 – Decentralize the Boilers Down to the Building Level BSE had previously  studied and presented  two options of decentralizing  the existing  steam heating  plant  into  building  level  heating  hot  water  boiler  plants.    The  “Fullerton  College Decentralization of Existing Steam Heating Plant Engineering Study” was finalized and released in February of 2017. 

To summarize, BSE had considered two options of the decentralization of the existing steam plant.   Option A proposed to decentralize heating hot water into nine new heating plants as seen  in Figure 4.   Option B proposed to decentralize heating hot water  into six new heating plants as  in Figure 5.   BSE had concluded that both options were viable with Option A being slightly more favorable. 

The benefits of a decentralized heating hot water plant are as follows: 

Allows the campus to move away from steam heating 

Lower initial cost 

Page 15: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 14 

Allows phasing and flexibility of implementation 

Simpler system operations and easy maintenance 

Smaller equipment is more readily available by multiple vendors 

 

 

Figure 4 ‐ Option A ‐ Nine New Heating Plants 

Page 16: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 15 

 

Figure 5 ‐ Option B ‐ Six New Heating Plants 

The previous report did not take  into account the Campus Master Plan, which now  includes adding  additional buildings  to  the  campus.   As  seen on  the  “M1.1  FUTURE CAMPUS HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN – OPTION 2”  in “Appendix A”, Option 2 now  includes a total of eleven  (11)  new  decentralized  heating  hot  water  boiler  plants  in  lieu  of  the  originally anticipated nine (9) decentralized plants as presented in Figure 4.  

The additional two (2) decentralized heating hot water boiler plants are for the future proposed M&O building  (Boiler Plant #10) and  Instructional Building,  south of Chapman  (Boiler Plant #11).  The final location of the decentralized boiler plants shall be determined during the design of those buildings. 

The  future  proposed  Instructional  building  adjacent  to  building  1200  is  scheduled  to  be designed and constructed in the near future.  To allow for phasing of the decentralized boiler plants, it is recommended to add a temporary heating hot water boiler plant on the roof of the new Instructional building with provisions to connect the building to the decentralized boiler plant #9  in  the  future.   To allow  for this  future connect, piping stub‐outs  in concrete vaults needs to be provided during the design of the Instructional building. 

Page 17: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 16 

Figure 6 ‐ Proposed Decentralized Boiler Plant #9 

3.3 Option 3 – Centralized Heating Hot Water Plant with a Campus Distribution 

Loop This  option  requires  a  phasing  plan  to  develop  a  centralized  heating  hot water  plant  and campus distribution loop.  Based on the future master plan, buildings 100, 200, 300, 400, 500, 600,  700,  800,  900,  1000,  1200,  proposed  New  Welcome  Center  and  Maintenance  & Operations buildings are included in the centralized plant option.  Buildings 1100 and 1300 are planned to be demolished based on the campus master plan. 

The buildings not included in the centralized heating hot water plant are buildings 1400, 2000, 2100, W100, W200, W300, and the planned new Instructional buildings (Instructional Building and Instructional Building south of Chapman). 

The benefits of a central heating hot water plant are as follows: 

Air quality management  from boiler  equipment  is  easier  to manage  than  individual plants 

Page 18: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 17 

Larger centralized equipment can lower the maintenance and operation cost 

Higher thermal efficiency can be achieved 

Higher reliability and redundancy 

A central plant can easily be expanded based on campus growth 

Easier noise mitigation 

Option 3 can be  implemented  in three phases.   The phasing of the proposed plan has been coordinated,  in campus, with the previously proposed chilled water plant expansion project and the associated piping expansion/loop. The following is a general overview of the proposed phases: 

Phase I – As part of the chiller plant expansion in the existing “Mini Lot 3” add a new central heating hot water boiler plant.    Install heating hot water piping  in  the  same trench as the chilled water loop up to building 100.  

Phase II – As the chilled water loop expands, also expand the heating hot water piping.  Install heating hot water piping from building 100 to building 1000. 

Phase  III – Finish the heating hot water  loop.    Install heating hot water piping  in the existing tunnel from building 200 back to the new central plant located in parking lot 3. 

Refer to “1.2 FUTURE CAMPUS HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN ‐ OPTION 3” in “Appendix A” for proposed piping distribution and phasing. 

3.3.1 Phase I – Heating Hot Water Central Plant & Campus Loop to Building 100 

Phase I of developing a centralized heating hot water central plant is to address the immediate needs of the campus growth, which  includes the addition of the Maintenance & Operations building and major retrofit projects for buildings 300 and 500.  The buildings associated with phase  I  are  buildings  100,  300,  500,  700,  1100,  1300,  new  Welcome  Center,  and  new Maintenance & Operation building.  Once buildings 1100 and 1300 are demolished, the new Welcome Center will come online. 

The new central heating hot water plant would be built in lot 3 in parallel with the expansion of “Mini Lot 3” chilled water central plant.  Additionally, the heating hot water piping is to be installed at the same time and share the trench as the chilled water loop.  This will save time and cost. Refer to Figure 7 below for proposed location of central plant and routing of heating hot water piping. 

Page 19: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 18 

For Phase I, the central boiler plant should be sized and consist of two 6,000 MBH boilers at a total capacity of 12,000 MBH.   This will provide almost 100 percent redundancy at the plant and will allow additional buildings to come online as the heating hot water piping distribution loop  is expanded.   Table 7 below shows the estimated  loads associated with Phase  I of the central plant. 

Table 7 ‐ Phase I: Centralized HHW Plant Building Loads 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load 

[MBH] Heating Load 

BTU/SF 

100  Administration  16,624  8001  48 

300  Business & Computer Info  14,612  2821  19 

500  Applied Arts / Humanities  22,228  8001  36 

700  Technology & Engineering  53,539  30301  57 

  Welcome Center  29,470  6482  22 

 New Maintenance & Operation Building 

13,200  2902  22 

Total: 149,673  5,851  39 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations. 2. Estimated Heating Load based on 22 BTU per square foot. 

Page 20: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 19 

 

Figure 7 ‐ Phase I: Centralized HHW Plant 

Phase I 

proposed new 

HHW routing 

in red (share 

trench with 

CHW piping) 

Page 21: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 20 

3.3.2 Phase II – Heating Hot Water Campus Loop from Building 100 to Building 1000 

Phase II of developing a centralized heating hot water central plant is to add buildings 200 and 1000 to the new central heating hot water boiler plant.  This phase shall follow the phasing of the chilled water loop piping, which will extend the piping from building 100 to 1000.  Refer to Figure 8 for Phase II distribution. 

The new  central heating hot water plant has adequate  capacity  to address  the addition of buildings 200 and 1000 heating loads.  The central plant will maintain 60 percent redundancy.  Refer to Table 8 for total building load for the new central boiler plant during Phase II. 

Table 8 ‐ Phase II: Centralized HHW Plant Building Loads 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load 

[MBH] Heating Load 

BTU/SF 

100  Administration  16,624  8001  48 

200 College Center / Food 

Services 28,292  6001  21 

300  Business & Computer Info  14,612  2821  19 

500  Applied Arts / Humanities  22,228  8001  36 

700  Technology & Engineering  53,539  30301  57 

1000  Fine Arts / Art Gallery  28,656  8021  28 

  Welcome Center  29,470  6482  22 

 New Maintenance and Operation Building 

13,200  2902  22 

Total: 206,621  7,252  35 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations. 2. Estimated Heating Load based on 22 BTU per square foot. 

 

 

Figure 8 ‐ Phase II: Centralized HHW Plant 

Phase II proposed 

new HHW in green 

(share trench with 

CHW piping) 

Page 22: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 21 

3.3.3 Phase III – Heating Hot Water Campus Loop from Building 1000 Back to Central Plant 

Phase III of developing a centralized heating hot water central plant is finishing the heating hot water  loop.   This  includes adding buildings 400, 600, 800, 900, and 1200 to the new central heating hot water central plant. 

The  new  central  heating  hot water  plant  no  longer  has  adequate  capacity  to  address  the additional building heating loads.  An additional two 6,000 MBH boiler are to be added to the central plant.  Only one 6,000 MBH boiler is required to meet the building loads, as see in Table 9 below, however, the fourth boiler will provide N+1 redundancy.  

The  final  stretch  of  the  heating  hot water  piping  loop will  utilize  the  existing  tunnel  from building 200 to building 900.  From building 900, approximately 350‐ft of trenching is required in order to connect the loop to the central plant.  Refer to Figure 9 for heating hot water routing. 

Table 9 ‐ Phase III: Centralized HW Plant Building Loads 

Building Number 

Building Name Area [ASF] 

Heating Load 

[MBH] Heating Load 

BTU/SF 

100  Administration  16,624  8001  48 

200 College Center / Food 

Services 28,292  6001  21 

300  Business & Computer Info  14,612  2821  19 

400  South Science  39,176  2,5001  64 

500  Applied Arts / Humanities  22,228  8001  36 

600  South Science  16,051  1,1281  70 

700  Technology & Engineering  53,539  3,0301  57 

800 Library Learning Resource 

Center 54,630  7001  13 

900  Technology & Engineering  22,886  3151  14 

1000  Fine Arts / Art Gallery  28,656  8021  28 

1200  Physical Education  61,802  4,5871  74 

  Welcome Center  29,470  6482  22 

 New Maintenance and Operation Building 

13,200  2902  22 

Total: 401,116  16,482  41 Footnotes: 

1. Existing data based on research of available engineering drawings and site investigations. 2. Estimated Heating Load based on 22 BTU per square foot. 

 

Page 23: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 22 

    

Figure 9 ‐ Phase III: Centralized HHW Plant 

Phase III proposed 

new HHW in orange 

(route piping in 

existing tunnel) 

Trenching is 

required from 

building 900 to 

Phase I piping 

Page 24: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 23 

4 ENGINEERING COST ESTIMATES 

4.1 Engineers Opinion of Cost For the purpose of this study, pricing was estimated based on published pricing data from the Mechanical &  Electrical  Estimating  books  by  RS‐Means  and  good  engineering  practice  and judgment. 

The goal of this cost estimate was to develop a rough order of magnitude applied across the three options presented in this study.  The estimates are provided in current 2017 $USD. 

The following are the estimated engineer’s opinion of cost associated with the three options presented in this study: 

Option 1 ‐ $1,159,058 

Option 2 ‐ $2,795,457 

Option 3 ‐ $4,915,447 

This cost estimate does not include annual maintain cost associated with each option.  Option 1 will have the highest maintenance cost due to the age and condition of the existing steam system and the due to the higher number of equipment, such as the heat exchangers and steam traps, that required to be maintained.  Option 2 will have the second highest maintenance costs due to the fact that there will be more decentralized boilers to maintain.  Lastly, Option 3 will have the lowest maintains cost because all boilers will be located in a central location and there will be no need for heat exchangers or steam traps at each building. 

4.1.1 Option 1 Costs – Retain Existing Steam Plant & Add Decentralized Boilers 

The  costs  associated with Option  1  are  providing  decentralized  heating  hot water  boilers, pumps, controls, and gas service at the three new buildings (Welcome Center, Maintenance & Operations,  and  Instructional  Building).    Additional  costs  are  included  for  removal  and replacement of the existing heating hot water building pumps, steam‐to‐water heat exchangers and associated condensate return pumps and receivers at buildings 100, 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, 1000, and 1200. 

Page 25: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 24 

 

4.1.2 Option 2 Costs – Decentralize the Boilers Down to the Building Level 

BSE had previously studied and presented two options (A & B) of decentralizing the existing steam heating plant into building level heating hot water boiler plants.  The “Fullerton College Decentralization of Existing Steam Heating Plant Engineering Study” was finalized and released in February of 2017. See Table 11 for the cost summary of Options A from the previous report. 

The previous report did not provide engineers opinion of cost for the additional two (2) heating hot water boiler plants at the future proposed M&O building and Instructional building south of Chapman Avenue. Additionally, boiler plant #9 did not  include  the extra cost  for adding additional heating capacity to include the heating load for the Instructional building adjacent to building 1200. 

The  total  estimated  engineer’s  opinion  of  cost  for  adding  the  additional  boiler  plants  and buildings to address the Campus Master Plan is seen in Table 10. 

PROJECT LOCATION DATE PREPARED

Fullerton College 08/23/17

ESTIMATED BY

BSE ENGINEERING, INC.

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 12,500$ DIVISION 23 MECHANICAL 648,800$ DIVISION 26 ELECTRICAL 35,250$ TAX (7.5%) 28,586$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 145,027$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 870,164$

A/E DESIGN (11%) 95,718$ CONTINGENCY (20%) 193,176$

TOTAL CONSTRUCTION COST 1,159,058$ DIVISION 2 THRU 9

MISC Demolition 1 LS -$ -$ 6,500.00$ 6,500.00$ 6,500.00$ 6,500$

Patching and Clean Up (Mechanical) 1 LS 2,000.00$ 2,000.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,000.00$ 6,000$

DIVISION 2 THRU 9 TOTAL 12,500$

DIVISION 23 - MECHANICALGas Fired 650 MBH Hot Water Boiler (Welcome Center) 1 EA 30,100.00$ 15,600.00$ 14,500.00$ 14,500.00$ 44,600.00$ 44,600$

Gas Fired 300 MBH Hot Water Boiler (M&O Bldg) 1 EA 10,700.00$ 15,600.00$ 7,175.00$ 7,175.00$ 17,875.00$ 17,875$

Gas Fired 1088 MBH Hot Water Boiler (Instructional Bldg) 1 EA 32,200.00$ 15,600.00$ 16,600.00$ 16,600.00$ 48,800.00$ 48,800$

Pumps W/VFD (New Buildings) 3 EA 7,700.00$ 23,100.00$ 7,500.00$ 22,500.00$ 15,200.00$ 45,600$

Gas Piping to Welcome Center 600 LF 7.00$ 4,200.00$ 6.50$ 3,900.00$ 13.50$ 8,100$

Gas Piping to M&O Bldg 1,000 LF 7.00$ 7,000.00$ 6.50$ 6,500.00$ 13.50$ 13,500$

Gas Piping to Instuctional Bldg 400 LF 7.00$ 2,800.00$ 6.50$ 2,600.00$ 13.50$ 5,400$

TAB Work 1 LS -$ 6,750.00$ 6,750.00$ 6,750.00$ 6,750$

Controls and Integration 1 LS 7,500.00$ 7,500.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 19,500.00$ 19,500$

Start-up and Commissioning 1 LS -$ 30,000.00$ 30,000.00$ 30,000.00$ 30,000$

Heat Exchanger Remov al (Existing Buildings) 14 EA -$ 560.00$ 7,840.00$ 560.00$ 7,840$

New Heat Exchangers (Existing Buildings) 14 EA 5,375.00$ 75,250.00$ 179.00$ 2,506.00$ 5,554.00$ 77,756$

HHW Pump Remov al (Existing Buildings) 16 EA -$ 149.00$ 2,384.00$ 149.00$ 2,384$

HHW Pump (Existing Buildings) 16 EA 7,700.00$ 123,200.00$ 7,500.00$ 120,000.00$ 15,200.00$ 243,200$ Condensate Return Pump Replacement 11 Ea 6,550.00$ 72,050.00$ 495.00$ 5,445.00$ 7,045.00$ 77,495$

DIVISION 23 TOTAL 648,800$

DIVISION 26 - ELECTRICALElectrical equipment, conduits, wiring 1 LS 17,250.00$ 17,250.00$ 18,000.00$ 18,000.00$ 35,250.00$ 35,250$

DIVISION 26 TOTAL 35,250$

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - Option 1

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

ITEM DESCRIPTION

Page 26: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 25 

Table 10 ‐ Option 2 Total Engineer's Opinion of Cost 

  Engineer’s Opinion of Cost 

M&O Building (Boiler Plant #10)  $220,241 

Instructional Building south of Chapman Avenue (Boiler Plant #11)  $252,660 

Instructional Building added to Boiler Plant #9  $63,551 

Decentralization of Existing Steam Heating Plant Engineering Study (Option A) 

$2,259,005 

Total: $2,795,457 

 Table 11 ‐ Decentralization of Existing Steam Heating Plant Engineering Study Opinion of Cost Summary 

 

Building #Building Heating MBH for Planning

New Heating PlantEngineering Cost Estimate - $ USD

100 560 Plant #6 at Bldg 500300 455 1,670 MBH 316,331$ 500 655 On Roof200 1,050 Plant #7 -1,050 MBH 231,111$ 400 1,950 Plant #5 - 1,950 MBH 252,484$ 600 475 Plant #4 - 475 MBH 206,122$ 700 1,855 Plant #1 - 1,855 MBH 242,821$ 800 1,355 Plant #2 - 1,355 MBH 242,254$ 900 635 Plant #3 - 635 MBH 220,241$ 1000 790 Plant #9 - 2,790 MBH1200 2,000 Temporary on Roof 294,983$ 1100 655 Plant #8 - 1,655 MBH1300 1,000 On Roof 252,660$

Option A Total: 2,259,005$

Page 27: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 26 

 

 

DATE PREPARED

ESTIMATED BY

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 (Coring, platform, roofing, wall repair) Lot 12000 12,000$ DIVISION 23 MECHANICAL 111,960$ DIVISION 26 ELECTRICAL 23,500$ TAX (8.0%) 5,485$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 30,589$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 183,534$

CONTINGENCY (10%) 36,707$

TOTAL CONSTRUCTION COST 220,241$

DIVISION 23 - MECHANICAL Boilers, integral pumps and controls for cold start 2 EA 8,680.00$ 17,360.00$ 10,500.00$ 10,500.00$ 27,860$

Pumps w/VFD 2 LS 5,500.00$ 11,000.00$ 7,500.00$ 7,500.00$ 18,500$

Expansion tank, air separator, v alv es, etc. 1 LS 7,100.00$ 7,100.00$ 4,900.00$ 4,900.00$ 12,000$

Natural gas piping to plant 300 LF 7.00$ 2,100.00$ 3,500.00$ 3,500.00$ 5,600$

Cranes and Lifts 1 EA 5,000.00$ 5,000.00$ 5,000$

HHW piping w/ Insulation at plant 80 LF 25.00$ 2,000.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,000$

HHW piping w/insulation down to mech room 300 LF 25.00$ 7,500.00$ 10,000.00$ 10,000.00$ 17,500$

TAB work 1 LS -$ 4,500.00$ 4,500.00$ 4,500$

Controls and Integration 1 LS 5,000.00$ 5,000.00$ 8,000.00$ 8,000.00$ 13,000$

Start-up and commissioning 1 LS -$ 2,000.00$ 2,000.00$ 2,000$

DIVISION 23 TOTAL 111,960$

DIVISION 26 - ELECTRICALElectrical equipment, conduits, wiring 1 LS 11,500.00$ 11,500.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 23,500.00$ 23,500$

DIVISION 26 TOTAL 23,500$

ITEM DESCRIPTION

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - FULLERTON COLLEGE

Heating Hot Water System forMaintenance & Operation Building

09/14/17

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

Page 28: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 27 

 

DATE PREPARED

ESTIMATED BY

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 (Coring, platform, roofing, wall repair) Lot 12000 12,000$ DIVISION 23 MECHANICAL 132,850$ DIVISION 26 ELECTRICAL 23,500$ TAX (8.0%) 7,108$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 35,092$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 210,550$

CONTINGENCY (10%) 42,110$

TOTAL CONSTRUCTION COST 252,660$

DIVISION 23 - MECHANICAL Boilers, integral pumps and controls for cold start 2 EA 12,500.00$ 25,000.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 37,000$

Pumps w/VFD 2 LS 7,800.00$ 15,600.00$ 7,500.00$ 7,500.00$ 23,100$

Expansion tank, air separator, v alv es, etc. 1 LS 9,800.00$ 9,800.00$ 4,500.00$ 4,500.00$ 14,300$

Natural gas piping to roof 600 LF 7.00$ 4,200.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 8,200$

Cranes and Lifts 1 EA 5,000.00$ 5,000.00$ 5,000$

HHW piping w/ Insulation on roof of 1100 110 LF 25.00$ 2,750.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,750$

HHW piping w/insulation between buildings 400 LF 25.00$ 10,000.00$ 9,000.00$ 9,000.00$ 19,000$

TAB work 1 LS -$ 4,500.00$ 4,500.00$ 4,500$

Controls and Integration 1 LS 5,000.00$ 5,000.00$ 8,000.00$ 8,000.00$ 13,000$

Start-up and commissioning 1 LS -$ 2,000.00$ 2,000.00$ 2,000$

DIVISION 23 TOTAL 132,850$

DIVISION 26 - ELECTRICALElectrical equipment, conduits, wiring 1 LS 11,500.00$ 11,500.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 23,500.00$ 23,500$

DIVISION 26 TOTAL 23,500$

ITEM DESCRIPTION

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - FULLERTON COLLEGE

Heating Hot Water System forInstructional Building South of Chapman

09/14/17

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

Page 29: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 28 

 

DATE PREPARED

ESTIMATED BY

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 (Coring, platform, roofing, wall repair) Lot 10000 10,000$ DIVISION 23 MECHANICAL 176,025$ DIVISION 26 ELECTRICAL 23,500$ TAX (8.0%) 10,066$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 43,918$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 263,509$

CONTINGENCY (10%) 52,702$

TOTAL CONSTRUCTION COST 316,211$

DIVISION 23 - MECHANICAL Boilers, integral pumps and controls for cold start 4 EA 13,650.00$ 54,600.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 66,600$

Pumps w/VFD 2 LS 7,700.00$ 15,400.00$ 7,500.00$ 7,500.00$ 22,900$

Expansion tank, air separator, v alv es, etc. 1 LS 9,800.00$ 9,800.00$ 4,500.00$ 4,500.00$ 14,300$

Natural gas piping to roof 75 LF 7.00$ 525.00$ 1,200.00$ 1,200.00$ 1,725$

Cranes and Lifts 1 EA 5,000.00$ 5,000.00$ 5,000$

HHW piping w/ Insulation on roof of 1200 110 LF 25.00$ 2,750.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,750$

HHW piping w/insulation between buildings 850 LF 25.00$ 21,250.00$ 18,000.00$ 18,000.00$ 39,250$

TAB work 1 LS -$ 4,500.00$ 4,500.00$ 4,500$

Controls and Integration 1 LS 5,000.00$ 5,000.00$ 8,000.00$ 8,000.00$ 13,000$

Start-up and commissioning 1 LS -$ 2,000.00$ 2,000.00$ 2,000$

DIVISION 23 TOTAL 176,025$

DIVISION 26 - ELECTRICALElectrical equipment, conduits, wiring 1 LS 11,500.00$ 11,500.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 23,500.00$ 23,500$

DIVISION 26 TOTAL 23,500$

ITEM DESCRIPTION

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - FULLERTON COLLEGE

Heating Hot Water System forBuildings 1000, 1200, and Instructional Bldg

09/14/17

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

Page 30: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 29 

 

 

4.1.3 Option 3 Costs – Centralized Heating Hot Water Plant with a Campus Loop 

The costs associated with Option 3 include adding heating hot water boilers at the central plant in Lot 3, circulation pumps, underground steel piping with  insulation and PVC casing for the heating hot water loop, and building heating hot water pumps. 

Trenching for the heating hot water piping loop and central plant enclosure were not included in the cost estimate because they are included in the chilled water study.   There will be cost savings by installing the heating hot water central plant with the chilled water plant, as well as, installing the heating hot water campus loop at the same time and in the same trench as the chilled water campus loop. 

DATE PREPARED

ESTIMATED BY

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 (Coring, platform, roofing, wall repair) Lot 12000 12,000$ DIVISION 23 MECHANICAL 132,900$ DIVISION 26 ELECTRICAL 23,500$ TAX (8.0%) 6,936$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 35,067$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 210,403$

CONTINGENCY (10%) 42,081$

TOTAL CONSTRUCTION COST 252,484$

DIVISION 26 - MECHANICAL Boilers, integral pumps and controls for cold start 2 EA 13,650.00$ 27,300.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 39,300$

Pumps w/VFD 2 LS 5,500.00$ 11,000.00$ 7,500.00$ 7,500.00$ 18,500$

Expansion tank, air separator, v alv es, etc. 1 LS 8,500.00$ 8,500.00$ 4,500.00$ 4,500.00$ 13,000$

Natural gas piping to roof 200 LF 7.00$ 1,400.00$ 2,200.00$ 2,200.00$ 3,600$

Cranes and Lifts 1 EA 5,000.00$ 5,000.00$ 5,000$

HHW piping w/ Insulation on roof of 400 80 LF 25.00$ 2,000.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,000$

HHW piping w/insulation to mech room 600 LF 25.00$ 15,000.00$ 13,000.00$ 13,000.00$ 28,000$

TAB work 1 LS -$ 4,500.00$ 4,500.00$ 4,500$

Controls and Integration 1 LS 5,000.00$ 5,000.00$ 8,000.00$ 8,000.00$ 13,000$

Start-up and commissioning 1 LS -$ 2,000.00$ 2,000.00$ 2,000$

DIVISION 23 TOTAL 132,900$

DIVISION 26 - ELECTRICALElectrical equipment, conduits, wiring 1 LS 11,500.00$ 11,500.00$ 12,000.00$ 12,000.00$ 23,500.00$ 23,500$

DIVISION 26 TOTAL 23,500$

ITEM DESCRIPTION

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - FULLERTON COLLEGE

Temporary Heating Hot Water System forInstruction Building

09/14/17

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

Page 31: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 30 

 

   

PROJECT LOCATION DATE PREPARED

Fullerton College 08/23/17

ESTIMATED BY

BSE ENGINEERING, INC.

NUMBER UNIT UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL UNIT COST TOTAL

DIVISION 2 THRU 9 33,500$ DIVISION 23 MECHANICAL 2,834,610$ DIVISION 26 ELECTRICAL 43,000$ TAX (7.5%) 164,120$ OVERHEAD & PROFIT (20%) 615,046$ SUBTOTAL (BEFORE DESIGN & CONTINGENCY) 3,690,275$

A/E DESIGN (11%) 405,930$ CONTINGENCY (20%) 819,241$

TOTAL CONSTRUCTION COST 4,915,447$ DIVISION 2 THRU 9

MISC Demolition 1 LS -$ -$ 6,500.00$ 6,500.00$ 6,500.00$ 6,500$

Patching and Clean Up (Mechanical) 1 LS 2,000.00$ 2,000.00$ 4,000.00$ 4,000.00$ 6,000.00$ 6,000$

Trenching & Backfill 350 LF 25.00$ 8,750.00$ 35.00$ 12,250.00$ 60.00$ 21,000$

DIVISION 2 THRU 9 TOTAL 33,500$

DIVISION 23 - MECHANICALGas Fired 6,000 MBH Hot Water Boiler 4 EA 153,000.00$ 612,000.00$ 40,900.00$ 163,600.00$ 193,900.00$ 775,600$

End Suction Circulating Pump 4 EA 16,300.00$ 65,200.00$ 5,300.00$ 21,200.00$ 21,600.00$ 86,400$

Gas Piping to Boilers 1,000 LF 7.00$ 7,000.00$ 6.50$ 6,500.00$ 13.50$ 13,500$

Misc Fittings, hangers, v alv es, strainers, etc. 80 EA 150.00$ 12,000.00$ 35.00$ 2,800.00$ 185.00$ 14,800$

Control points 100 EA 200.00$ 20,000.00$ 200.00$ 20,000.00$ 400.00$ 40,000$

HHW Preinsulated Black Steel Pipe (2" Polyurethane) 5,400 LF 246.00$ 1,328,400.00$ 60.50$ 326,700.00$ 306.50$ 1,655,100$

PVC Carrier and Casing 5,400 LF 15.65$ 84,510.00$ 30.50$ 164,700.00$ 46.15$ 249,210$

In-Line Centrifugal Building Pump 12 EA 1,700.00$ 20,400.00$ 223.00$ 2,676.00$ 1,923.00$ 23,076$

DIVISION 23 TOTAL 2,834,610$

DIVISION 26 - ELECTRICALBoiler Electrical 4 EA 6,000.00$ 24,000.00$ 3,000.00$ 12,000.00$ 9,000.00$ 36,000$

Pump Electrical 4 EA 1,000.00$ 4,000.00$ 750.00$ 3,000.00$ 1,750.00$ 7,000$

DIVISION 26 TOTAL 43,000$

COST SUMMARY

COST ESTIMATE - Option 3

QUANTITY MATERIAL COST LABOR COST ENGINEERING ESTIMATE

ITEM DESCRIPTION

Page 32: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 31 

5 CONCLUSIONS & RECOMMENDATIONS Based on our findings, the existing steam boiler plant does not have adequate spare capacity 

to serve the needs of the new proposed buildings.   The existing plant is very inefficient and 

the existing distribution piping has reached the end of its useful life.   Old systems pose 

unnecessary risk to the campus in terms of potential failures with the added costs due to high 

maintenance and operation.   This means Option 1 is not a viable option and our office 

recommends against it. 

Further, when comparing Options 2 (decentralized) versus Option 3 (centralized), BSE 

Engineering recommends Option 2 for the following reasons: 

4. Option 2 is $2,119,990 less expensive than Option 3 ‐  $2,795,457 vs. $4,915,447 

5. Option 2 is more efficient than Option 3 – Even though the boiler equipment 

efficiencies between the two options would be similar, Option 3 will have additional 

pumping operational costs due to longer pipe runs associated with increased pipe 

friction.  Also Option 3 would also have higher piping heat losses due to longer pipe 

runs.   

6. Option 2 is easier to implement in phases with minimal impact to the campus 

operations.   

Other Comments: 

The northern portion of campus at the Horticulture buildings are all currently served by direct 

expansion (DX) equipment as the primary source of heating and cooling.  Given the relatively 

remote location, it is recommended to maintain those buildings on DX equipment.   

The Wilshire buildings are served by a satellite heating hot water boiler plant located in the 

basement of building 2100.  Based on our calculations, the existing heating hot water plant 

has adequate capacity to handle the replacement of building 2000 with the new anticipated 

Performing Arts Complex.  

Building 1400 has a newer existing decentralized heating hot water boiler plant.  It is 

recommended to retain this decentralized plant until the plant has reached the end of its 

useful life and Boiler Plant #9 is installed capable of addressing Building 1400 loads.   

The anticipated new Instructional building (adjacent to building 1400) is recommended to be 

provided with a temporary decentralized heating hot water boiler plant until when the Boiler 

Plant #9 is installed capable of addressing the Instruction Building loads. 

   

Page 33: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

  

        

Designing Your Sustainable Future  

 North Orange County Community College District – Fullerton College Heating Hot Water Master Planning Engineering Feasibility Study      November 3, 2017 Final    Page 32 

6 APPENDIX A  

M1.0 ‐ EXISTING CAMPUS STEAM & HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN 

 

M1.1 ‐ FUTURE CAMPUS HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN ‐ OPTION 2     (Recommended Option) 

 

M1.2 ‐ FUTURE CAMPUS HHW PIPING DISTRIBUTION PLAN ‐ OPTION 3 

Page 34: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

BSE ENGINEERING, INC.C

FULL

ERTO

N C

OLL

EGE

BSE Project No.: 615-007

321

E. C

HAPM

AN

AV

EFU

LLER

TION

, CA

928

32

HEA

TING

HO

T W

ATE

R M

AST

ER P

LAN

NIN

G F

EASI

LITY

STU

DY

DescriptionNum Date

XX XX/XX/XX1

NOT FOR CONSTRUCTION

EXISTING CAMPUSSTEAM & HHWPIPING DISTRIBUTIONPLAN

M1.0

Page 35: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

BSE ENGINEERING, INC.C

FULL

ERTO

N C

OLL

EGE

BSE Project No.: 615-007

321

E. C

HAPM

AN

AV

EFU

LLER

TION

, CA

928

32

HEA

TING

HO

T W

ATE

R M

AST

ER P

LAN

NIN

G F

EASI

LITY

STU

DY

DescriptionNum Date

XX XX/XX/XX1

NOT FOR CONSTRUCTION

FUTURE CAMPUSHHW PIPINGDISTRIBUTION PLAN -OPTION 2

M1.1

Page 36: College –Heating Hot Water Engineering Feasibility · PDF fileOption 1 – Retain the existing steam plant & add decentralized heating hot water boilers at the new ... Planning Engineering

BSE ENGINEERING, INC.C

FULL

ERTO

N C

OLL

EGE

BSE Project No.: 615-007

321

E. C

HAPM

AN

AV

EFU

LLER

TION

, CA

928

32

HEA

TING

HO

T W

ATE

R M

AST

ER P

LAN

NIN

G F

EASI

LITY

STU

DY

DescriptionNum Date

XX XX/XX/XX1

NOT FOR CONSTRUCTION

FUTURE CAMPUSHHW PIPINGDISTRIBUTION PLAN -OPTION 3

M1.2