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Instalaciones Técnicas Edificios Deportivos

Curso Técnico de Deporte y Arquitectura

Instalaciones técnicas Juan Gallostra IsernGrupo JG Ingenieros Consultores Manresa, 28 Octubre 2004


INDICE

Introducción

Instalaciones de climatización y ventilación

Instalaciones mecánicas

Instalaciones eléctricas

Instalaciones de comunicaciones y seguridad

Proceso de Proyecto y Dirección de Obra


INTRODUCCION

Potente desarrollo de equipamientos deportivos:- Deporte para mejora de la salud (infancia y 3a edad)- Cuidado del cuerpo- Deporte como ocio y lugar de relación.- Aumento del nivel de vida individual y colectivo

Características específicas de las instalaciones:- Fiabilidad, para un uso prolongado en el tiempo y dar

servicio a usuarios variados y no expertos.- Optimización energética


FIABILIDAD DE INSTALACIONES

- Equipos de reserva y/o capacidad de ampliación- Trazado de las instalaciones teniendo en cuenta el

elevado mantenimiento.- Marcas de reconocido prestigio y adecuadas al uso- Sistema de gestión para monitorizar funcionamiento y

detectar averías.


OPTIMIZACION ENERGÉTICA

- Calidad de aislamientos térmicos. - Vidrios con bajo factor solar.- Sectorización adecuada de instalaciones.- Aprovechamiento del aire exterior (free-cooling) para la

deshumectación del aire de la piscina (si existe), o para el acondicionamiento de las salas polivalentes.

- Sistemas de recuperación de energía en los conductos de extracción.

- Aislamiento térmico en tuberías y depósitos. - Sistema de gestión de instalaciones. - Mejorar la instalación de iluminación


Climatizacion y ventilación

Polideportivo

- Gran altura permite aprovechar la estratificación.- No se dispone de refrigeración.- Verano: ventilación.- Invierno: calefacción y ventilación.

Opciones:

- Ventilación natural y calefacción.- Extracción controlada y calefacción.- Calefacción y ventilación en red de conductos.


ENTRADA NATURALSALIDA NATURAL

ENTRADA FORZADASALIDA NATURAL

- Poco caudal- Entrada de polvo- Sólo evacua calor.

- Caudal constante.- Posibilidad de incorporar

filtros: aire más limpio.- Evacua calor en verano.- Puede calefaccionar.

ENTRADA NATURALSALIDA FORZADA

ENTRADA FORZADASALIDA FORZADA

- Caudal constante.- Solución simple y barata.- Problemas de polvo.- Sólo evacua calor.

- Puede aplicarse al

aprovechamiento energético.


Salas polivalentes

- Actividades culturales o deportivas varias

- Se pueden plantear con termoventilación, pero normalmente deberían climatizarse.

- Adecuada renovación de aire.

- Sistemas independientes para cada sala.

- Unidades climatizadoras con con free-cooling.


Vestuarios

- Altas temperaturas: 22 ºC en invierno y 26 ºC en verano.

- Adecuada renovación de aire: 100% aire exterior.

- Termoventilación


Vestuarios (II)

Opciones de calefacción:

- suelos radiantes: por agua caliente (no eléctricos), gran nivel de confort, utilización de calor a baja temperatura (energía solar, recuperación de calor de plantas enfriadoras), alta inversión inicial, mucha inercia térmica.

- radiadores: concepto "similar" al del suelo radiante, sistema más económico, menos inercia térmica, problemas de ubicación de elementos y propensos a corrosión.

- aire caliente: menos confortable, pero también el más económico y de facil control y de respuesta rápida. Impulsar el aire nuevo por rejillas en parte baja de pared y extraer el viciado por parte alta de la sala. Posibilidad de aprovechar calor residual del aire viciado.


Sala de vasos (piscina)

Condiciones estándar: 27-29 ºC y 65-70 %HR.

Renovación del aire de la sala de vasos: 4 a 8 ren/h.

Tratamiento superficial de vidrios para evitar condensaciones;- por calentamiento de las superficies acristaladas. - por barrido continuo de aire sobre vidrios.

Correcta barrera de vapor entre sala de vasos y el resto de salas, así como depresión de sala de vasos respecto resto de salas.


Sala de vasos (piscina) (II)

Materiales anticorrosivos en la instalación de climatización: conductos en plancha de acero galvanizada y baterías con protección contra la corrosión.

Tratamiento de aire de la piscina: - renovación del aire de la sala (salubridad)- eliminación del exceso de humedad (deshumectación)- calentamiento del aire para compensar las pérdidas de temperatura.


Sala de vasos (piscina) (III)

Equipos de tratamiento: bomba de calor deshumectadora

- control de aire exterior por “free-cooling”

- deshumectación por enfriamiento de aire con compresores mecánicos, y con doble recuperación del calor de

compresión.

- regulación de equipos compleja.


Sala de vasos (piscina) (IV)

Equipos de tratamiento: alternativas

- Si hay otras salas climatizadas, y se dispone de planta enfriadora: sustituir bomba deshumectadora por unidad climatizadora conectada a planta enfriadora.

- Métodos de deshumectación alternativos: deshumectación por absorción con equipos accionados por gas natural.

Trazado de conductos: curvas suaves, equilibrado "natural" de ramales, cuidar ubicación de rejillas de impulsión y retorno, rejas importantes de renovación de aire.


Salas técnicas Climatización

Sala de calderas: seguridad, ventilaciones, chimeneas.2 unidades, espacio 7 x 6 m2

Planta enfriadora: intemperie, nivel de ruido.1 unidad, espacio 10 x 10 m2

Deshumectadora: bajo sala de vasos.1 unidad, espacio 10 x 7 m2, conductos 1,5 x 1,0 m

Climatizadores: grandes, medianos, pequeños.


Instalación general DE FONTANERIA

- Acometida directa de red exterior

- Red interior de tuberías en acero galvanizado, cobre omateriales plásticos.

- Toda la red de tuberías deberá estar aislada y si es posiblevista.

- Recomendable fluxores en inodoros y urinarios, peroprecisa de una red de tuberías independiente

- Equipo de descalcificación del agua: para los consumos en agua caliente.


Agua caliente sanitaria

Producción de A.C.S. por energía convencional (calderas a gas-oil o a gas natural) y/o mediante energías renovables (energía solar, cogeneración).

Sistema de producción - acumulación de A.C.S. del tipo semi instantáneo, porque las puntas de consumo tienen una gran duración, e interesa un sistema de respuesta rápida.


Mínimo de dos depósitos de acumulación:

- colocación vertical: mejor rendimiento.- intercambiador de calor exterior: facilita mantenimiento.- sistemas activos de protección contra corrosión.- posibilidad de funcionamiento en paralelo y serie.

Sistema de captación de energía solar: se doblará el número de depósitos de acumulación, y la energía solar actuará en serie con la convencional, como precalentamiento.


Regulación de la temperatura de distribución:

- válvula mezcladora de tres vías a la salida de los depósitos

- muy importante la correcta ubicación de la sonda- una válvula de acción rápida - tubería de recirculación desde el extremo de la instalación

hasta el depósito.

Temperatura de acumulación: 60ºCTemperatura de distribución: 55ºCTemperatura de retorno: 50ºC Tratamiento térmico de legionella: 70 ºC durante 1 hora.


Grifería de duchas

- Temporizada- Regulación de temperatura:

- una por módulo (equipamientos públicos)- en todos los grifos (equipamientos privados)


Previsión de espacios para fontanería

Sala de depósitos de A.C.S. y bombas circuladoras:

2 depósitos de 3.000 l, ocupando 5 x 5 m2

Sala de calderas: para A.C.S. y calefacción:

2 calderas de 450 kW, ocupando 7 x 6 m2Ventilación directa al exterior 2 accesos independientes Chimeneas a cubierta (diámetro 400 mm).


TRATAMIENTO Y EQUIPOS DE PISCINAS

- Equipos de tratamiento y filtrado individuales.

- Sistema de recirculación.

- Filtros de agua: lecho de arena, fabricados en poliéster y fibra de vidrio.

- Filtros independientes para cada piscina, velocidades de recirculación inferiores a 30 m3/h/m2.

- Contador en el circuito de alimentación a cada piscina.


TRATAMIENTO Y EQUIPOS DE PISCINAS (II)

- Calentamiento del agua de las piscinas y jacuzzis, se dejará previsto un by-pass para intercambiador.

- Tratamientos: control de parámetros automáticos individuales para cada vaso, con lectura permanente de cloro (bromo), potencial Redox y pH.

- Esterilización y corrección del agua por bombas dosificadoras individuales controladas automáticamente.

- Floculación: bomba dosificadora de sulfato de aluminio.


Criterios de diseño y cálculo

- Ciclos de recirculación del agua: - Máximo 5 h si profundidad mayor a 1,50 m- Máximo 2 h si profundidad menor a 1,50 m

- Renovación del agua: un 5 % del volumen diario.- Control cuantitativo del agua: Dos contadores de agua:

- en la entrada de alimentación del vaso - después del tratamiento

- Control cualitativo del agua: un mínimo de dos veces al día- Playas: Bocas de riego para limpieza con desagüe NO hacia

el vaso.


Ejemplo de cálculo de piscina de 17,7 x 8,5 m

- Superficie: 17’7x8’5= 150’5 m2- Volumen piscina: 150’5x1’55 = 232’5 m3- Tiempo de recirculación: 5 h. Adoptado: 3h.- Caudal de filtración: 77’5 m3/h- Características del grupo motobomba piscina:

- Num. bombas: 2 ud. y 1 de reserva.- Caudal unitario bomba: 38’75 m3/h.

- Filtros multicapa de silíceo con 3 granulometrías previstas: 1 ud. de 3’14 m2 de superficie de filtración, 2.000 mm de diámetro.

- Velocidad de filtración: 77’5 m3/h/3’14 m2= 24’6 m3/h/m2.


Alternativas energéticas PRODUCCION CALOR

Cogeneración Energía solar

ventajas rendimiento constante agua caliente a más alta temperaturamenor impacto estético menor inversión inicial

sustituye a consumo convencionalmenos elementos activos

inconvenientes consumo gas naturalmás elementos activos

rendimiento variableagua caliente a baja temperaturamayor impacto estéticomayor inversión inicial


Alternativas energéticas PROD. CALOR (II)

Cogeneración Energía solar

coste inicial 90.000 € 150.000 €

espacio ocupado

sala de 15 m2, requisitos como la sala calderas

250 m2 en cubierta + sala de 20 m2 para depósitos

concepto "Ya que hemos de consumir gas para calentar agua, además generamos electricidad"

"En vez de consumir gas para calentar agua, la calentamos con la radiación solar"


Para un conjunto de piscina de 25 x 16 más piscina de 16 x 8 más jacuzzis:

Cogeneración: 100 kW termicos (40% de la energía para A.C.S., 250kW), que genera también electricidad (40 kW).

Energía solar térmica: 250 m2 de paneles solares, generan 100 kW térmicos de promedio (40% de la energía para A.C.S. necesaria) junto con 2 depósitos de 3.000 litros adicionales.


Aprovechar calor residual disponible:

- Piscina cubierta en Mataró: sistema "district heating" de una central de combustión de R.S.U.

- Piscina cubierta en San Sebastián (Anoeta): calor residual de las máquinas frigoríficas de una pista de hielo.


CALDERA

COLECTORES

PRIMERDEPÓSITO (40ºC)

A.F.S. A.F.S.

A.F.S.

SEGUNDODEPÓSITO (60ºC)

A.C.S.


GAS NATURAL- Acometida de compañía- Armario de regulación y medida:

- Armario del regulador y contador.- Llave de regulador, tomas de presión, filtros, válvulas.- Regulador MP/BP- Contador de gas

- Tubería enterrada: polietileno- Tubería interior: acero negro- Tramos no ventilados: vainas ventiladas en sus extremos- Válvulas de corte en entrada locales- Detección del nivel de gas para parada automática- Ventilación de locales directa al exterior


Suministro eléctrico

100 - 200 kW: Polideportivo200 - 300 kW: Piscina de 2 vasos y 3 ó 4 saunas300 - 400 kW: con salas Polivalentes climatizadas400 - 500 kW: servicios adicionales: estética, cafetería

Suministro en Media Tensión: A partir de 300 kWSuministro complementario: sólo si ocupación mayor de 300 personas simultáneamente. Opciones:- Segundo suministro de compañía eléctrica- Grupo electrógeno propio, 30 – 50 kW (alumbrados en zonas comunes y vías de evacuación y seguridad y contraincendios).Sistema de alimentación ininterrumpida: informática, 15 kVA


Estación trasformadora

- 1 transformador de 400 - 630 kVA- Ocupa unos 5 x 4 m en planta con 3,5 m de altura libre- Prever los accesos de equipos desde el exterior- Sobrecargas de 1.500 kg/m2. - Ventilación natural importante.


Suministro complementario

segunda acometida grupo electrógeno

ventajas inversión inicial muy bajano ocupa espaciono mantenimiento

fiabilidadno hay coste mensual

Inconvenientes menos fiabilidadcoste mensual de contrata

inversión inicialocupa espacio mantenimiento mensual

espacio ocupado

0 m2 12 m2ventilaciones, escape


Cuadro general de baja tensión

- Local específico, ocupa 4 x 2 m2

Cuadros secundarios

- Repartidos en función de usos diferenciados (filtros piscinas, calefacción, ascensor), o zonas geográficas (planta sótano, planta piso).

- Tipo mural, los que están en zonas de público dentro de armarios o locales cerrados con llave.


Iluminación

Orientación adecuada de entradas de luz natural:

- lucernarios a Norte: iluminación más uniforme, sin reflejos

- lucernarios a Sur: captarán el máximo de radiación solar


Iluminación (II)

Nivel medio de iluminación para cada zona es:

- Vestuarios: 150 - 300 lux- Salas usos múltiples: 300 - 400 lux- Salas de ejercicios: 300 - 400 lux- Piscina: 400 lux- Accesos principales: 350 lux- Recepción. 450 lux- Salas técnicas: 250 lux- Zonas circulación: 250 lux- Cocina cafetería: 350 lux


Iluminación (III)

Uniformidad igual o superior al 0,6

Encendido al 50 % (200 lux) para mantenimiento

Lámparas de halogenuros metálicos

¡ No colocar proyectores sobre el vaso de la piscina !

Refuerzo hasta 1.000 lux para grabación TV.


Requisitos especiales En locales húmedos, las instalaciones eléctricas y de iluminación tienen requisitos especiales según el REBT: - volumen de protección- volumen de prohibición- iluminación en interior piscinas o en espejos vestuarios a través de transformadores separadores- conexión equipotencial de masas metálicas.


Instalaciones de comunicaciones y seguridad

GESTION CENTRALIZADA DE INSTALACIONES

Sistema centralizado de gestión de las mismas, que permita:

- conexión y desconexión remota de los equipos- programación de rutinas de regulación, programación

horaria- información de alarmas y averías- registros de consumos de funcionamiento


GESTION CENTRALIZADA DE INSTALACIONES (II) 1. Conjunto de subestaciones distribuidas funcionando por

DDC

2. Interconexión por bus de comunicaciones

3. Puesto central de control, formado por ordenador con tarjeta gráfica y una impresora para registro de alarmas


Gestión instalaciones eléctricas

- Encendidos de alumbrado de diferentes zonas- Analizador de redes instalado en el C.G.B.T.

Gestión instalaciones climatización

- Producción de agua fría y caliente.- Circuitos secundarios de agua fría y caliente- Climatizadores- Equipos de ventilación


Gestión instalaciones contraincendios

- Extinción de incendios- Detección de incendios - Señalización de compuertas cortafuegos

Gestión instalaciones mecánicas - Producción de A.C.S.- Alarmas de depósitos de agua- Sistema de cloración- Sistema de descalcificación del agua.- Puesta en marcha de bombas de piscinas.- Detección de fugas de gas.


SISTEMA DE MEGAFONÍA Sistema de avisos y ambiente musical: - Selección múltiple de zonas.- Reproducción de avisos posibles hacia cada zona- Pupitre de pulsadores (pupitre principal) zona de control- Reproducción de música ambiental, generada por CD


Tabla: Niveles acústicos característicos

NIVEL DE RUIDO dB(A)

NIVEL ACÚSTICO ÚTIL A OBTENER

dB(A)

Gimnasio 55-65 70-75

Piscina - Pista de patinaje 60-70 75-80

Sala polivalente - Cancha de baloncesto 75-80 90-95

Gradas de un estadio 75-85 90-95

Estadio en el momento de marcar un tanto 90


SISTEMA DE CABLEADO DE TELEFONÍA Y VOZ-DATOS - Conexión Internet abonados.- Registros y archivos informatizados. CANAL INTERNO DE VIDEO-TV Tomas de televisión tanto en diferentes salas, en previsión de futura instalación de un sistema de video interno.


SEGURIDAD CONTRAINTRUSIÓN Y CCTV - Alarmas conectadas a central: detectores bivolumétricos

por infrarrojos pasivos y microondas, con detección individual, y contactos magnéticos de apertura de puertas).

- Instalación de CCTV para tener una serie de cámaras de

vigilancia para control de algunas zonas del edificio.


MATRIZ DE CONMUTACIÓNC.C.T.V.

JOSTICKMANDO

MONITORES VIDEOGRABADOR

CENTRAL DE SEGURIDAD

S

SAI

ILUMINACIÓN SORPRESIVA

SEGURIDAD CONTRAINTRUSIÓN Y CCTV (II)


PROTECCION CONTRAINCENDIOS Edificios de un riesgo bajo excepto algunas zonas. Detección automática de incendios - Detección automática de incendios: tipos óptico y

termovelocimétricos.- Pulsadores manuales y sirenas de alarma.


PROTECCION CONTRAINCENDIOS (II)

EC EM

DETECCIÓN COLECTIVA

MANDOPULSADOR SIRENA

INDICADOR ACCIÓN

DETECCIÓN INDIVIDUAL

CCF

EM MA

MANDO MODULO AISLADOR

CENTRAL DETECCIÓN INCENDIOS

SAI


Extinción de incendios a) Extintores portátiles Cualquier punto de una planta se encuentre a una distancia inferior a 15 m de un extintor. Tipo de agente extintor escogido: polvo seco polivalente antibrasa, excepto si riesgo de incendio por causas eléctricas donde serán de anhídrido carbónico.


Extinción de incendios (II) b) Bocas de incendio equipadas Distancia máxima desde cualquier punto de la planta hasta un equipo de manguera sea inferior a 25 m. Las B.I.E. están situadas preferentemente junto a las vías de evacuación horizontales.


Extinción de incendios (III)


PROCESO DEL PROYECTO Y OBRA

Concepto, estudios previos El proyecto se inicia con los estudios previos que permitirán fijar el concepto y predimensionado de los equipos y trazados generales.


Concepto, estudios previos (II) Contenido del estudio conceptual: - ubicación de equipos principales- soluciones de acometida eléctrica (media o baja tensión)- soluciones (o no) de energías alternativas complementarias- recorrido de conductos de aire y difusión en la sala de vasos- acondicionamiento ambiental de salas polivalentes (climatización sí o no) Decisiones deben tomarse conjuntamente con la Propiedad. Tener preparado algún tipo de "check list"


Proyecto básico

Verificar el cumplimiento de normativas (contraincendios, aislamiento térmico, aislamiento acústico).

Resolver por ejemplo un vestuario tipo.

Comprobar reservas de espacios reservados para instalaciones, ventilaciones necesarias, huecos de instalaciones y accesos y circulaciones de equipos.

Deben acordarse también todos los trazados de las redes de tuberías y conductos.

Acotar más el importe económico de instalaciones.


Proyecto ejecutivo Debe comprender: - cálculos detallados de necesidades- selección de elementos terminales- dimensionado de redes de distribución- selección de equipos de producción


Proyecto ejecutivo (II) Coordinación final de todos los elementos "vistos" Documentación necesaria: - colección de planos y esquemas- estado detallado de mediciones- pliegos de condiciones- memorias y cálculos


Dirección de las obras

Es la gestión de forma ordenada, integrados en un equipo pluridisciplinar, de un proyecto de ingeniería, garantizando un control técnico y económico, para un cliente, coordinando a varias empresas instaladoras, para obtener un producto final que funcione correctamente:

- gestión: el 70% del tiempo de dirección de obra se dedica a la gestión y coordinación, y sólo el 30% a aspectos técnicos.

- de forma ordenada: elemento clave para que la obra no se escape de las manos.


Dirección de las obras (II)

- integrados en un equipo pluridisciplinar: propiedad, arquitecto, aparejado, ingenieros.

- de un proyecto de ingeniería: referencia de todos los trabajos.

- garantizando un control técnico: vigilando materiales y su forma de instalación, realizando controles de calidad.

- y un control económico: evitando los fuera presupuestos.


Dirección de las obras (III)

- para un cliente: debemos conocer sus reales necesidades.

- coordinando a empresas instaladoras: muy importante que sean subcontratistas de calidad.

- para obtener un producto final que funcione correctamente: según parámetros de seguridad, fiabilidad, prestaciones y confort.


Algunos aspectos concretos:

- lectura inicial conjunta del proyecto con los instaladores, destacando los puntos más importantes.

- controlar la calidad de los subcontratistas.

- no dejar las gestiones con compañías suministradoras ni las legalizaciones para el final de las obras.

- anticipar los problemas, cuidar mucho el orden en la ejecución de las obras. Solicitar muestras de todos los elementos "vistos". No admitir cambio de materiales o equipos respecto a la solución de proyecto si no es con una justificación por escrito (fichas de variantes de materiales).


Algunos aspectos concretos (II): - insistir en todos los aspectos de seguridad de construcción. - planificar adecuadamente la fase final de la obra (puesta en marcha).


Finalización y puesta en marcha

Es clave la realización de una adecuada regulación final, puesta en marcha ordenada y pruebas finales de la instalación.

El equipo de control de calidad es el responsable.

Preparar un Protocolo de Control de Calidad.

Dos niveles en las pruebas de puesta en marcha:

- seguridad de instalaciones (electricidad y contraincendios)- confort y regulación (temperaturas, caudales, niveles de iluminación)


Finalización y puesta en marcha (II) Explicación y formación de los futuros usuarios y mantenedores de la instalación. La Propiedad debe asumir y contratar los necesarios mantenimientos. Resistir la "presión" de la Propiedad para ocupar el edificio si realmente éste no está todavía listo y probado.


Legalizaciones

- licencia ambiental (según el anexo II.2 de la Ley 3/1998, de 27 de Febrero, de la Intervención Integral de la Administración Ambiental).

- legalización de la piscina (según el Decreto 95/2000, de 22 de Febrero, de normas sanitarias aplicables a las piscinas de uso público,).

- legalización depósitos de cloro (almacenamiento productos químicos)

- legalización instalaciones eléctricas, de climatización.

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