proyecto de climatizacion

ESCUELA TCNICA SUPERIOR DE INGENIERA (ICAI)

PROYECTO FIN DE CARRERA

Proyecto para la Climatizacin de un auditorio en

Alcobendas, Madrid

Autor: Borja Olazabal del Solar MADRID, junio de 2008

CLIMATIZACIN DE UN AUDITORIO EN ALCOBENDAS, MADRID Autor: Olazbal del Solar, Borja. Director: Martn Serrano, Javier. Entidad Colaboradora: ICAI Universidad Pontificia de Comillas.

RESUMEN DEL PROYECTO El presente proyecto tiene como finalidad el diseo de las instalaciones de climatizacin

de un auditorio ubicado en Arroyo de la Vega, en la localidad de Alcobendas,

basndose para ello en las condiciones tcnicas y legales establecidas. Los pasos

seguidos se detallan a continuacin.

El punto de partida para la realizacin del proyecto es el clculo de las cargas trmicas

que los equipos debern ser capaces de combatir. Para ello se comienza haciendo un

estudio de los parmetros que servirn como base de stos clculos. stos estn

referidos tanto a las caractersticas del edificio a climatizar - ubicacin, orientacin,

distribucin, superficie, materiales de construccin y cerramientos -, como a los

estudios estadsticos meteorolgico-climticos de la regin. Por otra parte deben

definirse las condiciones de confort que se pretenden alcanzar en el interior del edificio,

diferentes segn nos encontremos en poca estival o invernal. As, en verano se

establece el confort en 24C y 50% de humedad relativa, y en invierno en 22C y 50%

de HR.

As mismo, el clculo de cargas es notablemente distinto para el verano y para el

invierno. En verano pueden distinguirse los siguientes tipos de cargas trmicas: cargas

por transmisin, por radiacin, por infiltracin, por ocupacin, y por iluminacin y

equipos. En cambio en invierno los factores que alteran las condiciones de confort son

nicamente la transmisin y las infiltraciones, puesto que los otros ya mencionados

contribuyen a favorecer la situacin y por ello no deben ser considerados a la hora de

disear el sistema de climatizacin. Sin embargo, las cargas por infiltracin quedarn ya

de por s anuladas debido a la sobrepresin existente en el interior del edificio, efecto de

la inflacin de los locales que producen los equipos climatizadores, y por ello no se har

necesario calcularlas. Por otra parte, el nivel de ocupacin de cada local y el grado de

actividad de las personas que lo ocupan va a determinar su correspondiente caudal de

ventilacin.

La herramienta empleada para realizar todos estos clculos ha sido el Microsoft Excel,

con una serie de hojas de clculo programadas para este proyecto en concreto pero que

podran extrapolarse para su uso en otros.

Conocidas las cargas se procede a disear la instalacin en s. Habitualmente, sta

consta principalmente de equipos de refrigeracin, calderas, bombas, tuberas,

conductos de aire, vlvulas, rejillas, difusores, climatizadores, ventiladores y fan-coils.

En nuestro caso distinguimos los locales a climatizar en dos tipos: los que sern

climatizados mediante fan-coils y los que lo sern mediante climatizadores de aire

primario. La decisin entre instalar uno u otro se basa en aspectos como las cargas del

rea de estudio y otras particularidades del mismo. As, los fan-coils se seleccionarn si

estas cargas no superan un determinado umbral o si se pretende dar cierta

independencia a una zona en particular, quedando instalados en los falsos techos de los

locales. Los climatizadores, en cambio, irn ubicados en la cubierta del edificio debido

a sus mayores dimensiones. Cabe mencionar que los principales parmetros a la hora de

dimensionar estos equipos son el caudal de aire que debern impulsar y las potencias

calorficas o frigorficas a vencer, y para conocer estos se requiere un procedimiento

manual independiente para cada rea de estudio a partir, principalmente, del diagrama

psicromtrico.

La seleccin de cada uno de los equipos se ha hecho atendiendo principalmente a su

relacin calidad / precio, realizando un estudio de alternativas entre aquellos fabricantes

que ofrecan equipos cumpliendo las exigencias anteriormente definidas.

Ambos tipos de equipos de climatizacin requieren de una alimentacin con circuitos

de agua. Se disean cuatro redes de tuberas internas que van desde la sala de mquinas

en la planta semistano hasta cada uno de los aparatos, atravesando su respectivo

equipo de refrigeracin / calefaccin situado en la cubierta del edificio. Se precisan dos

circuitos cerrados de agua ya que sta se bombea independientemente a los fan-coils y a

los climatizadores. Todo circuito consta de su impulsin y su retorno, y el caudal que se

hace llegar a cada aparato es funcin de la carga para la que est diseado. El

dimensionamiento de las tuberas requiere el uso, de nuevo, de hojas de clculo, adems

de una serie de parmetros a obtener de ciertas tablas y grficos incluidos en el anexo.

Una vez conocidas las cargas hidrostticas a vencer en cada circuito estamos en

disposicin de seleccionar las bombas que impulsarn el agua de stos.

El caudal de aire que se debe impulsar desde cada climatizador a cada local determinar

las dimensiones de los conductos de chapa, aislados para evitar prdidas en el camino.

El mtodo de clculo es el de rozamiento constante, y tiene como punto de partida la

carga que hay que contrarrestar y la sobrepresin establecida para combatir las

infiltraciones. Los conductos irn, por lo tanto, desde el climatizador de la cubierta

hasta el local, bajando por los patinillos habilitados y a lo largo del falso techo, de algo

menos de un metro de altura. El aire ser impulsado a la habitacin por los difusores y

retornado por las rejillas, cuyos tamaos vendrn dados por el caudal. Por otra parte, en

determinados locales se instalaron adems ventiladores de extraccin, como puede ser

el caso de las cocinas.

Para el control de presiones y temperaturas y dems parmetros de la instalacin, se

contar con accesorios adicionales como manmetros y termmetros. Tambin se

dispondr de vlvulas de seguridad y control a la entrada y salida de cada equipo por si

se diera el caso de tener que aislarlo del circuito general por reparacin o reemplazo.

Todo el desarrollo de los planos del proyecto de climatizacin se hizo ntegramente con

AutoCAD, y han quedado presentados en formato A2 en la memoria del proyecto.

Finalmente, el presupuesto ha sido realizado en base a los precios de mercado de todos

los equipos e instalaciones a montar, y por tanto no incluye el valor aadido de la

empresa instaladora ni por supuesto el de la ingeniera que desarrolla el proyecto, pero

se estima que estos elevaran el presupuesto final del proyecto en un 20-25%.

Madrid, 13 de junio de 2008

Borja Olazabal del Solar

HEATING, VENTILATING, AND AIR CONDITIONING OF AN AUDITORIUM IN ALCOBENDAS, MADRIDAuthor: Olazabal del Solar, Borja. Director: Martn Serrano, Javier. Collaborator Organisation: ICAI Universidad Pontificia de Comillas.

PROJECT ABSTRACT

The main objective of this project is to design the Heating, Ventilating and Air

Conditioning (HVAC) system of an Auditorium located in the outskirts of Madrid.

A detailed description and explanation of the steps followed are detailed in the

following document, always fulfilling the existing technical and legal conditions.

In order to design the installations and facilities a comprehensive study of all the factors

which may contribute to destabilise the comfort indoor conditions of the building must

be done. To begin with, a complete description of the building is required: location,

facing and orientation, layout, area, building materials, partitions and closures.

Historical statistics of the meteorological and climatologic conditions of the region are

also required to foresee how severe these factors will be. Following these parameters,

our installations must be able to overcome the most unfavourable conditions possible

for both summer and winter. The comfort indoor conditions previously mentioned are

defined as 24 C and 50% of relative humidity in summer and 20 C and 50% relative

humidity in winter.

Moreover, the study of these destabilising factors is noticeably different for summer and

for winter. In summer, the possible unstablising factors are heat transmission through

walls and closures, infiltration, occupancy rate, lighting and equipment, and mainly,

radiation, which depends on the walls facing. In winter, some of these factors

contribute positively, heating up the space, so only the problems of transmission and

infiltration need to be solved. Nevertheless, infiltrations are already overcome by the

overpressure that our HVAC units will be producing in the interior of the building, and

therefore they will not be taken into account. In addition, ventilation levels have to be

established, depending on the occupancy rate of the areas of study.

All the calculations have been done using Microsoft Excel, with a series of data sheets

prepared specifically for this project. Nonetheless, these sheets could be extrapolated

for use in other projects

The HVAC installation is made up of the boilers, the refrigerators, the water pumps, the

water pipes, the air ducts, the valves, the diffusers, the grids, the air-cooling equipments

and the VRV units. In our case, some of the areas will be air-conditioned by means of

air-cooling units and some will be so by VRV units. Deciding whether to air-condition

an area with an air-cooling unit or a VRV depends on the thermal loads (VRV if they

are lower that a certain limit) and its necessities of independence in use. VRV units are

placed in the fake ceiling of each space whereas air-cooling units can be found on the

overpassing roof of the building, due to their bigger size. The main parameters that

define the units are their heating / cooling capacity as well as the airflow they must

impel. In order to calculate these, our main tool is the psicrometric diagram.

All elements within the system have been selected from catalogues from different

manufacturers, guaranteeing the best quality-price relationship.

In order for the air-cooling and VRV units to work, it is necessary to feed the circuits

with water. Four independent networks of pipelines were plotted: two for the air-

cooling units circuit and two for VRV units circuit. This is due to the fact that water

needs to be pumped separately and at different temperature conditions to each type of

unit. Each pipeline network consists of the impulse, which goes from the refrigerator or

boiler to the unit, and the return, in inverse direction. The amount of water supplied to

each unit is directly related to the loads and necessities of each space. The design of the

pipelines has required once again the use of data sheets, as well as a series of

parameters obtained from graphs and tables included in the annex. Once the hydrostatic

pressure required is known, we will be able to select the water pump for each circuit.

The size of the rectangular air ducts, which are insulated to reduce losses, is set

depending on the air flow that needs to be supplied to the room. To calculate them, the

constant friction method is used. Once again, air flow requirements vary with the

loads and with the overpressure necessary to fight infiltrations. These ducts will go

from the air-cooling units in the overpassing roof, through the maintenance shafts and

utility ducts, to the spaces that need air-conditioning. Air will be impelled by diffusers

placed in the fake ceiling and returned through grids, whose sizes are set by the air

flow. In addition, some rooms may require the use of extraction ventilators, as, for

example, the kitchens.

To control temperature, pressure and other parameters within the installation, additional

accessories such as thermometers, manometers will be compulsory. In addition, security

and containment valves will be placed at the entrance and exit of each unit to enable

their isolation during maintenance or replacing works.

The whole development of the drafts has been done using AutoCAD, and these are

presented in A2 format in the project report.

Finally, the quotation has been elaborated based on the market prices of all the

equipment of the facilities, and therefore does not include the cost of the installation

itself. It is estimated that this may imply in an additional 20-25% of the final budget.

Madrid, 13th June, 2008

Borja Olazabal del Solar

I. MEMORIA I.1. Memoria descriptiva 2 I.2. Clculos 20 I.3. Anexos 74

2 I.1MEMORIADESCRIPTIVA 3I.1.1OBJETODELPROYECTO 3I.1.2DESCRIPCINDELEDIFICIO 4I.1.3DATOSDEPARTIDA 5I.1.3.1CARACTERSTICASCONSTRUCTIVAS 5I.1.3.2CARACTERSTICASDELEDIFICIO 6I.1.3.3CONDICIONESENELINTERIOR 7I.1.3.4CONDICIONESENELEXTERIOR 7I.1.3.4.1ENVERANO 8I.1.3.4.2ENINVIERNO 8I.1.4CONDICIONESDEUSO 9I.1.5CLCULODELASCARGASTRMICAS 9I.1.5.1CLCULODELASCARGASDEVERANO 10I.1.5.2CLCULODEPRDIDASENINVIERNO 10I.1.6DISEODELAINSTALACIN 11I.1.6.1DISEODELOSFANCOILS 11I.1.6.2DISEODELOSCLIMATIZADORES 11I.1.6.3DISEODELACALDERA 12I.1.6.4DISEODELEQUIPOREFRIGERADOR 13I.1.6.5DISEODELOSDIFUSORES 13I.1.6.6DISEODELOSCONDUCTOSDEIMPULSIN 14I.1.6.7DISEODELASREJILLAS 15I.1.6.8DISEODECONDUCTOSDERETORNO 15I.1.6.9DISEODELAREDDETUBERAS 15I.1.6.10DISEODELASBOMBAS 16I.1.6.11DISEODELOSELEMENTOSAUXILIARES 16I.1.7.BIBLIOGRAFA 18I.1.8.PRESUPUESTO 18

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I.1MEMORIADESCRIPTIVA

I.1.1OBJETODELPROYECTO

La finalidad del presente proyecto es la climatizacin de un auditorio

situado en Arroyo de la Vega, en la localidad de Alcobendas, segn las

condiciones tcnicas y legales a las que debern ajustarse las instalaciones de

climatizacin de un edificio de estas caractersticas.

Los objetivos del proyecto comprenden el diseo de las instalaciones de

climatizacin, los equipos frigorficos y calorficos, red de tuberas, el diseo de los

conductos y elementos de difusin y retorno, los climatizadores, necesarios

para el edificio de estudio del presente proyecto.

Estas instalaciones de refrigeracin y calefaccin a desarrollar sern

las necesarias durante todos los das del ao en unas instalaciones de estas

caractersticas.

Para ello, habr de ajustarse al Apndice 07.1 del Reglamento de Instalaciones

Trmicas de los Edificios (RITE), cumplimentando todos los captulos con su contenido

simplificado ajustado al tipo de instalacin de que se trata.

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I.1.2DESCRIPCINDELEDIFICIO

Se trata de un edificio en un solar vacante, de tres plantas de altura, situado en

Arroyo de la Vega, en una parcela colindante con la autova A-1. Su uso caracterstico

ser cultural, educacional y como residencia de estudiantes. El edificio contar con los

siguientes tipos de estancias: auditorios, restaurantes, aulas destinadas a la docencia

de msica, biblioteca, partiteca, restaurante, dormitorios de residentes, despachos,

zonas de recreo exterior y aparcamiento.

El ncleo de comunicaciones se ha dispuesto de tal manera que se reduzcan lo

mximo posible los recorridos. En los auditorios se ha primado las zonas de acceso

con un mayor espacio, ya que se dar una mayor concentracin de pblico los das

de espectculo.

La disposicin de las distintas necesidades del programa se ubican por usos,

evitando as grandes recorridos de los usuarios. Todas las estancias y dependencias

estn dotadas de todos los servicios bsicos, as como los de telecomunicaciones.

De este modo, la distribucin por plantas es la siguiente:

- Planta stano: camerinos y base del auditorio secundario. [401m2]

- Planta semistano: base del auditorio principal, entrada al auditorio

secundario, cafetera y cocinas. [1.427m2]

- Planta baja: hall, restaurante, bar, office y entrada al auditorio principal.

[1.427m2]

- Planta primera: aulas, estudios, talleres, orquestas y cmaras. [1.146m2]

- Planta segunda: dormitorios, despachos, partiteca, biblioteca y sala de

juntas. [1.146m2]

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I.1.3DATOSDEPARTIDA

Los datos de partida del proyecto para futuros clculos son los siguientes:

I.1.3.1CARACTERSTICASCONSTRUCTIVAS

A la hora de calcular las cargas trmicas de nuestro edificio, es fundamental

conocer las caractersticas constructivas para determinar los coeficientes de

transmisin trmica y poder estimar las prdidas. El coeficiente de transmisin trmica

determina el flujo de calor por unidad de tiempo que atraviesa una unidad de superficie

de caras paralelas cuando entre los dos ambientes que sta separa se establece una

diferencia de temperatura de un grado.

Dichas superficies que intercambian calor con el ambiente en el edificio en

cuestin son:

En los cerramientos acristalados se considera doble el cristal con cmara, cuyo

factor solar ser inferior a 0,4, siendo el factor solar la relacin entre la energa total

que se considera en el clculo y la energa solar que incide en el mismo.

TRANSMITANCIAS TRMICAS [W/m2*C]

MUROS DE FACHADA 0,82 COMPOSITE 1,38 SUELOS 0,60 CUBIERTAS 0,49 VIDRIOS Y MARCOS 3,15 PARTICIONES 1,44 PUERTAS 3,50

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I.1.3.2CARACTERSTICASDELEDIFICIO

Dadas las dimensiones del edificio, y como puede apreciarse en los planos del

anexo, el edificio tiene todas las orientaciones en funcin de la fachada que queramos

considerar. As habr locales con orientacin Norte, Sur, Este y Oeste, combinacin

de dos de ellas o interiores. Adems, no habr edificios o elementos geogrficos

cercanos que puedan tapar el sol de manera considerable a lo largo de las horas del

da, en ningn momento del ao.

Cabe destacar una serie de factores que caracterizan a este edificio y que

hacen que su climatizacin sea particularmente compleja:

- El material rojizo que envuelve al auditorio principal y a algunas estancias

de los pisos ms altos es un panel composite, formado por dos lminas

metlicas (la exterior, de aluminio) y unidas por un ncleo de resinas

termoplsticos. A la hora de realizar los clculos an no era conocido si se

iban poner ventanas en los despachos y aulas de esta zona, por lo que en

principio no se valoraron las posibles prdidas de cargas que stas

generaran. En todo caso stas no seran grandes, y para dimensionar los

equipos que climatizarn esta zona se utilizaron unos coeficientes de

seguridad notables.

- El hall del edificio tiene tres alturas, y su techo y fachada este est formada

por una gran cristalera. Ello implica combatir un alto valor de cargas

trmicas, sobretodo en verano, por la radiacin del sol.

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- El auditorio principal contar con un sistema de climatizacin diferente al

del resto de locales. El caudal de impulsin entrar por pequeos difusores

situados bajo cada una de las butacas del auditorio, de manera que el aire

de ventilacin ir ascendiendo hasta las rejillas de retorno situadas en la

parte alta del auditorio. La carga a combatir aqu ser nicamente la

sensible, puesto que el calor latente subir para ser recogido en dichas

rejillas.

I.1.3.3CONDICIONESENELINTERIOR

Las condiciones del interior del edificio a las que se llevar el caudal (aire) de

impulsin debern ser las adecuadas para el confort de los ocupantes segn el nivel

de actividad tpica de un consumidor en un centro comercial (moderada - activa),

distinguiendo entre la zona de locales y la zona de pasillos:

LOCALES PASILLOS Ta Seca [C] HR [%] Ta Seca [C] HR [%]

VERANO 24 50 26 50 INVIERNO 22 50 20 50

I.1.3.4CONDICIONESENELEXTERIOR

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I.1.3.4.1ENVERANO

Las condiciones del exterior se determinan para la hora solar y mes ms

desfavorables. Para cada local, estas variarn ya que, normalmente, el mayor aporte

de calor es debido a la radiacin a travs de los cristales de los distintos muros del

edificio y esto es funcin de la orientacin.

CONDICIONES DE EMPLAZAMIENTO

Ta Seca [C] HR [%] Variacin

diurna 34 43 15

El Cdigo Tcnico de la Edificacin establece que el edificio se encuentra en

una zona con Severidad Climtica en Verano (SCV) de 0,57.

CONDICIONES MS DESFAVORABLES SEGN ORIENTACIN

HORA SOLAR MES Cubierta 17 JULIO

Norte 16 JULIO Sur 14 JULIO

Oeste 18 JULIO

I.1.3.4.2ENINVIERNO

Para el invierno, la situacin ms desfavorable no depende de la orientacin ya

que, al contrario que en verano, la radiacin solar supone un factor positivo que

contribuye al calentamiento natural de la estancia. Por lo tanto, se partir de los datos

de tablas:

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CONDICIONES DE EMPLAZAMIENTO Ta Seca [C] Das-grado Acumulados

-3 635

Por otra parte, el edificio se encuentra a una altitud de 698 m. El Cdigo

Tcnico de la Edificacin establece que, en estas condiciones, el grado de Severidad

Climtica en Invierno (SCI) es 1,22.

I.1.4CONDICIONESDEUSO

El edificio entra en la categora de edificios de uso cultural, y como tal nuestros

equipos debern cumplir una serie de condiciones especiales tal y como queda

expuesto en el recientemente renovado RITE.

I.1.5CLCULODECARGASTRMICAS

La carga trmica es variable a lo largo del ao y del da. La climatizacin ha de

ser capaz de contrarrestarla en todas las situaciones por lo que el diseo de los

equipos se hace en funcin de la carga mxima. As para cada local se calcularn las

cargas en funcin de la orientacin y de la ocupacin estimada. En el caso de los

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pasillos, estos se han seccionado por zonas o mdulos segn su colocacin y

orientacin, para poder dimensionar mejor las superficies. Cada zona o local contar

con un fan-coil o climatizador (en funcin del tamao) independiente, para garantizar

que cada usuario pueda regular el funcionamiento del mismo de forma autnoma con

respecto al resto de locales. Adems, en caso de avera, la repercusin ser la mnima

posible.

I.1.5.1CLCULODECARGASENVERANO

Intervienen aquellos desequilibrios que aportan calor al local, como la

transmisin de calor desde el exterior, la radiacin, la infiltracin, la ocupacin y los

equipos e iluminacin.

Con respecto a la transmisin, se diferenciar segn sea a travs de cristales,

particiones o muros. En este ltimo caso, hay que considerar que el calor no lo

atraviesa instantneamente, sino que tarda un cierto tiempo en hacerlo. Hay un cierto

retraso (inercia trmica), presentando un efecto de acumulacin de calor.

I.1.5.2CLCULODECARGASENINVIERNO

Se estudia el calor que cede el edificio al exterior en el caso de la climatologa

ms desfavorable esperada. Esta cesin de calor se realiza a travs de transmisin y

de infiltracin, ambas cargas externas. Todas las cargas internas aportan calor, y

seran por tanto beneficiosas para nuestro sistema. Por ello no se tendrn en cuenta a

la hora de realizar los clculos.

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I.1.6DISEODELAINSTALACIN

Evidentemente, nuestra instalacin ser la misma tanto para las condiciones

del verano como para las del invierno. Deber entonces ser capaz de funcionar

correctamente en ambas situaciones. La instalacin est diseada de forma que

locales de similares caractersticas estn englobados en zonas y climatizados a partir

del mismo equipo.

I.1.6.1DISEODELOSFANCOILS

Los fan-coils son los encargados de climatizar aquellas zonas de menor carga

que quedan desvinculadas del resto. En nuestro edificio van a estar siempre situados

sobre los falsos techos de los locales. Su eleccin se realizar en funcin de las

cargas sensibles y latentes obtenidas en cada una de las zonas que van a ser tratadas

mediante este sistema.

I.1.6.2DISEODELOSCLIMATIZADORES

Los equipos climatizarn conjuntos de locales agrupados por zonas segn

tengan similares caractersticas como la orientacin, tamao, actividad, y nmero de

ocupantes.

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Se situarn en el tejado del edificio, en un espacio especialmente diseado

para los equipos de climatizacin, debajo del gran dintel que cubre gran parte del

edificio. Se accede a este espacio por las escaleras situadas en el extremo norte del

edificio, opuesto al auditorio principal, y queda cubierto por unas lamas para no alterar

negativamente la fachada del edificio.

El equipo toma aire del exterior igual al caudal de ventilacin, que mezcla con

el caudal de retorno extrado a travs de las rejillas de cada local. As, caudal de

ventilacin y caudal de retorno dan el caudal de impulsin que es necesario llevar a

las condiciones idneas para climatizar la zona.

I.1.6.3DISEODELACALDERA

La produccin de calor se realiza en las calderas. Se ha considerado que una

sola es suficiente para abastecer a todo el edificio. Su ubicacin ser la misma que la

del equipo refrigerador, en la sala de mquinas situada en la planta semistano.

Para su seleccin, se tendr en cuenta la potencia que van a requerir nuestros

equipos en las condiciones de invierno. Se tomar en cuenta un coeficiente de

seguridad de un 10 15 %, tomando as una potencia calorfica superior a la terica.

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I.1.6.4DISEODELEQUIPOREFRIGERADOR

El equipo refrigerador es el encargado de la produccin de fro. Alimenta de

agua fra climatizadores y fan-coils. Se encuentra en la sala de mquinas, detrs del

auditorio principal. Al igual que con las calderas, se dispondrn tres equipos en

paralelo para disminuir las consecuencias de posibles fallos.

Se elegirn de acuerdo con la potencia que se requiere en verano, tambin

empleando un coeficiente de seguridad para los clculos de un 10 o 15%.

I.1.6.5DISEODELOSDIFUSORES

El aire de impulsin es llevado desde los climatizadores, a travs de los

conductos a los difusores. El conjunto de caractersticas de los mismos estn limitadas

a un lmite de potencia sonora (dB(A)), la altura del local, y la velocidad del aire en el

cuello del difusor.

Nivel Sonoro:

Auditorios < 40 dB(A)

Dormitorios < 40 dB(A)

Aulas y despachos < 45 dB(A)

Hall y Vestbulos (Zona Salas) < 45 dB(A)

Camerino < 50 dB(A)

Cafetera y restaurante < 50 dB(A)

Cocinas y aseos < 55 dB(A)

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Con los lmites anteriores quedan determinados el conjunto de difusores entre

los que se puede elegir, de manera que con el caudal de impulsin de cada zona y la

disposicin diseada se acaba por escoger. Esta disposicin de los difusores en el

local se basa en consideraciones estticas, y por el impedimento de superposicin de

los radios de accin de los difusores, ya que si se solapan unos con otros se dan

efectos de turbulencia incmodos para el ocupante.

I.1.6.6DISEODELOSCONDUCTOSDEIMPULSIN

Los conductos llevan el aire caliente en invierno y fro en verano. Su diseo se

realiza a partir del caudal de impulsin en cada uno de los tramos que van desde el

climatizador hasta cada difusor. Con esta distribucin, y la mxima velocidad

recomendada para el sistema de baja velocidad correspondiente al mximo caudal se

determina el rozamiento constante por unidad de longitud. As, para posteriores

tramos, y con el uso del diagrama para el clculo de prdidas de carga de aire de los

conductos circulares, rectos, se tienen dos parmetros conocidos: el caudal y el

rozamiento, y se determina el dimetro. Por ser los conductos de seccin rectangular,

con ayuda de tablas se determinarn las dimensiones rectangulares. Este mtodo del

rozamiento constante se usa como criterio para la determinacin de las dimensiones

de los conductos de impulsin y de retorno. Es un mtodo elegido por no implicar

prdidas de carga muy elevadas, no satura el motor del ventilador, y no supone, por

tanto, un encarecimiento de la instalacin.

Para determinar la prdida de carga debida al rozamiento, se suma las

prdidas en los codos a la longitud del tramo a considerar. Por ltimo, a esta suma, o

longitud equivalente, se multiplica el coeficiente constante de friccin obteniendo la

cada de presin total en el conducto de impulsin.

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I.1.6.7DISEODELASREJILLAS

Son las rejillas las encargadas de tomar el aire de retorno de los propios

locales.

El nmero de rejillas por local ser, cuando sea posible, el 30-50% de los

difusores instalados. Sern seleccionadas por la mxima cantidad de caudal de aire

que puedan retornar.

I.1.6.8DISEODELOSCONDUCTOSDERETORNO

Su funcin es llevar el caudal de retorno del propio local al equipo climatizador

correspondiente donde se mezcla con el caudal de ventilacin del exterior. Sern

diseados a partir del mtodo de rozamiento constante, explicado en el apartado

I.1.6.6 y tambin segn una seccin rectangular.

I.1.6.9DISEODELAREDDETUBERAS

La instalacin de las tuberas consta de dos tipos de tuberas, las de ida, y las

de retorno. Las primeras llevan el caudal de agua necesario desde calderas y equipos

de refrigeracin, hasta climatizadores y fan-coils. Y la segunda, corresponde a las de

retorno, que van desde stos a aquellos. Existirn dos redes de tuberas, una que

alimentar a los climatizadores situados en el tejado y otra a los fan-coils situados a lo

largo del edificio.

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En los anexos se disponen de tablas para estudio de las prdidas de carga.

El diseo de las tuberas se realiza partiendo de la cantidad de agua fra que

requieren los climatizadores y fan-coils, siendo iguales las tuberas de ida y las de

retorno. Y de la misma forma se disea para las de agua caliente. Son circuitos

cerrados de tubera limitando la prdida de carga a 30mm.c.a por metro y la velocidad

a 2 m/s.

I.1.6.10DISEODELASBOMBAS

Las bombas de impulsin llevan el agua desde las calderas y equipos de

refrigeracin a toda la red de tuberas. Estarn colocadas delante de cada uno de

estos grupos, y en paralelo con otra de las mismas caractersticas, para asegurar el

correcto suministro del agua.

Su diseo se basa en el caudal de agua a impulsar y en la prdida de carga del

tramo ms desfavorable al que tendr que suministrar.

I.1.6.11DISEODEELEMENTOSAUXILIARES

Vlvulas de seguridad:

Estas vlvulas se colocan en las lneas, por cada caldera o equipo refrigerador

para evitar un aumento excesivo de la presin o temperatura del fluido en ellos

contenido. Cuando la presin del fluido alcanza un valor prefijado, se produce la

apertura del obturador, que no cierra mientras la presin no descienda una cierta

cantidad bajo dicho valor.

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Vlvulas de equilibrado:

Necesarias en la instalacin, para equilibrar, en donde se considerar una por

bomba.

Vlvulas de control proporcional:

Estas vlvulas se disponen delante de cada fan-coil y climatizador usndose

para controlar el flujo de agua y regularlo. Se caracterizan por mantener las

condiciones interiores requeridas de manera estricta, con lo que se consigue evitar el

posible deterioro de obras de arte debido a la temperatura y humedad, as como un

elevado grado de confort de los usuarios.

Filtros:

Para la correcta limpieza del caudal del agua, se situarn en cada bomba. Con

respecto a la limpieza del caudal de aire, para evitar posibles enfermedades de los

ocupantes causadas por aquel, no ser necesario disponer de centros de tratamiento

de aire por incorporar los climatizadores filtros para ese fin.

Cajas de Volumen Variable:

El caudal necesario en cada una de las salas a la que suministra cada uno de los

climatizadores se controla a travs de cajas de volumen variable y sus termostatos

correspondientes. Este elemento es una compuerta contenida dentro de una caja que

hace variar la cantidad de aire inyectada a cada rea, segn la temperatura y

humedad deseada.

18

I.1.7BIBLIOGRAFA

Los principales manuales y catlogos para la realizacin del proyecto han sido:

Manual Carrier.

Catlogo de bombas GRUNDFOS.

Catalogo de Equipos de fro MCQUAY.

Catalogo de Climatizadores TECNIVEL.

Catlogo de Calderas VULCANO-SADECA.

Catalogo de Fan-Coils WESPER.

Catalogo de ventiladores SODECA.

I.1.8PRESUPUESTO

El valor total de los componentes fundamentales necesarios, segn precio de

venta al pblico, para la ejecucin del proyecto asciende a 324.807,84 .

20

I.2CLCULOS 21I.2.1CLCULODELASCARGAS 21I.2.1.1CLCULODELASCARGASDEVERANO 23I.2.1.1.1CARGASPORTRANSMISIN 23I.2.1.1.2CARGASPORINFILTRACIN 25I.2.1.1.3CARGASPORRADIACIN 25I.2.1.1.4CARGASPOREQUIPOSEILUMINACIN 26I.2.1.1.5CARGASPOROCUPACIN 26I.2.1.1.6RESULTADOSDECARGAS 27I.2.1.1.7RESULTADOSFINALES 30I.2.1.2CLCULODELASPERDIDASDEINVIERNO 33I.2.1.2.1PRDIDASPORTRANSMISIN 33I.2.1.2.2PRDIDASPORINFILTRACIN 34I.2.1.2.3RESULTADOSFINALES 34I.2.1.3CLCULODELCAUDALDEVENTILACIN 38I.2.1.4RESULTADOSFINALES 41I.2.2.CLCULODELOSEQUIPOSYLASINSTALACIONES 44I.2.2.1CLCULOYSELECCINDEFANCOILS 44I.2.2.2CLCULOYSELECCINDECLIMATIZADORES 48I.2.2.2.1CLCULOSDEVERANO 48I.2.2.2.2CLCULOSDEINVIERNO 50I.2.2.2.3RESULTADOS 51I.2.2.3CLCULODEDIFUSORESYCONDUCTOSDEIMPULSIN 51I.2.2.4CLCULODEREJILLASYCONDUCTOSDERETORNO 58I.2.2.5CLCULODELASTUBERAS 64I.2.2.6SELECCINDECLIMATIZADORES 68I.2.2.7SELECCINDECALDERAS 69I.2.2.8SELECCINDELEQUIPOREFRIGERADOR 70I.2.2.9SELECCINDEBOMBAS 70I.2.2.10SELECCINDEVENTILADORES 71

21

I.2CLCULOS

I.2.1CLCULODELASCARGAS

A continuacin se mostrar el procedimiento seguido en los distintos clculos

de cargas realizados a lo largo del proyecto. Estos son los clculos en los que nos

hemos basado para, a posteriori, realizar el clculo de los equipos e instalaciones

necesarios para climatizar nuestro edificio.

En la siguiente tabla se muestran todos los locales del edificio y sus

superficies, desde la planta stano hasta la planta segunda:

Planta stano Superficie [m2] Bajo escena 113,72

Auditorio secundario 169,58 Vestbulo pequeo 18,64 Camerino mujeres 34,33 Camerino hombres 34,33 Camerino director 23,35 Camerino solista 17,28

Aseo M 19,92 Aseo F 19,86

TOTAL PLANTA 451,01

Planta semistano Superficie [m2] Sala de mquinas 159,86 Auditorio principal 130,76

Aseo M 11,96 Aseo F 12,59

Vestbulo grande 142,50 Vestbulo pequeo 19,57

Cafetera 203,84 Cocina 116,36

TOTAL PLANTA 797,44

22

Planta baja Superficie [m2] Hall 413,32

Vestbulo pequeo 19,57 Aseo M 10,81 Aseo F 14,36

Cocina / Office 41,89 Almacn 35,87

TOTAL PLANTA 535,82

Planta primera Superficie [m2] Cabina 1 4,5 Cabina 2 4,5 Cabina 3 4,5 Cabina 4 4,5 Cabina 5 4,5 Cabina 6 4,5 Cabina 7 4,5 Cabina 8 4,5 Cabina 9 4,5 Cabina 10 4,5 Cabina 11 4,5 Cabina 12 4,5

Aula preescolar 1 34,49 Aula preescolar 2 48,28 Aula preescolar 3 36,44

Taller 42,65 Almacn 44,21

rea Comn 145,49 Aseo M 10,69 Aseo F 8,79

Orquesta 85,25 Cmara 1 32,01 Cmara 2 35,5

Aula 1 14,54 Aula 2 29,19 Aula 3 29,19 Aula 4 29,19 Aula 5 29,19 Aula 6 29,19 Aula 7 29,19 Aula 8 14,54 Aula 9 13,95 Aula 10 29,77

TOTAL PLANTA 825,74

Planta segunda Superficie [m2] Sala de juntas 48,28 Despacho 1 34,41 Despacho 2 36,44 Despacho 3 39,55

Sala de consultas 87,38 Archivo 39,82

Pasarelas 117,89 Aseo M 10,69 Aseo F 8,79

Biblioteca 120,57 Sala de espera 13,31

Sala de TV 20,35 Dormitorio 1 10

Aseo de dormitorio 1 4,65 Dormitorio 2 24,17








Aseo de dormitorio 9 4,65 TOTAL PLANTA 822,69

23

No todas las salas del edificio deben climatizarse. Por ejemplo, los almacenes

y las salas de mquinas no requieren ser climatizados ya que normalmente no van a

estar ocupados. Por otra parte, algunos locales se climatizarn a partir de fan-coils y

otros con climatizadores, como iremos viendo en adelante.

I.2.1.1CLCULODELASCARGASDEVERANO

A continuacin se detalla el procedimiento de clculo de las cargas de verano y

se exponen las expresiones empleadas en los clculos. Dichas cargas se subdividen

en cargas por transmisin, por infiltracin, por radiacin, por ocupacin, por

iluminacin y por equipos.

Las condiciones interiores del local se identifican con el subndice int y son las

mostradas en el apartado I.1.3.3. Las condiciones del ambiente exterior son referidas

como ext y corresponden a las determinadas en la seccin I.1.3.4.1.

I.2.1.1.1CARGASPORTRANSMISIN

Las cargas por transmisin pueden darse a travs de cristales, muros

exteriores, particiones, suelos y techos: La expresin generalizada para el clculo de

transmisiones es:

TSKq ntransmisi =

24

donde: K es el coeficiente de transmisin de la separacin a considerar, segn

los valores mostrados en el apartado I.1.3.1.

S es la superficie de transmisin de carga.

T es la diferencia de temperaturas entre zonas.

Particularizando, a travs de los cristales:

)( intTTSKq extcristalcristal =

Transmisin de calor a travs de las particiones:

2TSKq sparticione

=

Particin se considera a todo muro que separa una zona climatizada de una

zona no climatizada. Sern zonas no climatizadas los almacenes, las escaleras, etc.

Por medio de los muros exteriores:

eqmuromuro TSKq =

siendo: m

esemseseq R

TTRbTaT )( ++=

donde: a es una correccin debido a un incremento distinto de 8C entre las

temperaturas interiores y exteriores.

b es el coeficiente que considera el color de la cara exterior de la pared.

Tes es la diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada

para la pared a la sombra

Tem es la diferencia equivalente de temperatura a la hora considerada

para la pared soleada.

Rs es la mxima insolacin (Kcal/hm2) correspondientes al mes y latitud

supuestos a travs de una superficie acristalada vertical para la

orientacin considerada.

25

Rm es la mxima insolacin (Kcal/hm2) correspondientes al mes de julio

a 40 de latitud Norte, a travs de una superficie acristalada vertical

para la orientacin considerada.

Esta ltima frmula hace referencia a la capacidad del muro de absorber el

calor e irlo disipando al medio en funcin del tiempo. As, se considera una diferencia

de temperaturas equivalente corregida entre zonas, funcin de una serie de

parmetros tabulados para nuestras condiciones de estudio.

I.2.1.1.2CARGASPORINFILTRACIN

La infiltracin se produce cuando se introduce el aire exterior a ms

temperatura que el interior a travs de las rendijas de los cerramientos del local. Para

evitar que esto ocurra, crearemos una sobrepresin en nuestros locales de manera

que el aire circule de dentro a afuera, y as no se har necesario tenerlo en cuenta

para el clculo de cargas.

I.2.1.1.3CARGASPORRADIACIN

El clculo de las cargas por radiacin es similar al de las cargas por

transmisin. La radiacin solar se encuentra tabulada, y a partir de sus valores ms

desfavorables para cada orientacin se aplica la expresin:

FSKq Rradiacin =

26

donde: F es el factor de ganancia solar del vidrio, funcin de una serie de

propiedades de nuestro tipo de vidrio. En nuestro caso consideramos

este factor como 0,65.

KR es la radiacin solar por metro cuadrado incidente sobre el vidrio,

segn tablas.

I.2.1.1.4CARGASPOREQUIPOSEILUMINACIN

Se ha estimado la carga que genera la iluminacin como una funcin de la

superficie, aproximando un consumo de 20 W/m2. As, nos queda la ecuacin:

[ ] = W hkcalmWmSq acinilu /86,020 22min

Por otra parte, hay una serie de locales donde los equipos son especialmente

crticos a la hora de generar cargas trmicas, como puede ser la cocina. En este caso,

se ha buscado en tablas el consumo de los equipos que se cree podran instalarse

para realizar un clculo ms aproximado de las mismas.

I.2.1.1.5CARGASPOROCUPACIN

Las cargas por ocupacin dependen del nmero de personas dentro del local y

de la carga sensible y latente estimada para cada persona segn el nivel de actividad.

Contamos con una estimacin del nmero de personas que ocuparn cada local y la

carga sensible y latente correspondiente a cada persona segn su grado de actividad.

27

stas se muestran a continuacin:

Grado de actividad

Sentados; reposo

De pie; en calma

Sentado en restaurante

Trabajo de taller

Ganancia (S/L)

58 30 61 52 71 68 74 115

I.2.1.1.6RESULTADOSDECARGAS

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta stano Transmisin Radiacin Iluminacin Ocupacin (S/L) Bajo escena 540,46 - 1955,98 444,00 690,00

Auditorio secundario 591,86 - 2916,78 6960,00 13800,00 Vestbulo pequeo 361,77 - 320,61 244,00 460,00 Camerino mujeres 158,84 - 590,48 366,00 690,00 Camerino hombres 158,84 - 590,48 366,00 690,00 Camerino director 97,47 - 401,62 122,00 230,00 Camerino solista 93,73 - 297,22 122,00 230,00

Aseo M 110,86 - 342,62 244,00 460,00 Aseo F 110,78 - 341,59 244,00 460,00

TOTAL PLANTA 2224,63 - 7757,37 9112,00 17710,00

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta semistano Transmisin Radiacin Iluminacin Ocupacin (S/L) Sala de mquinas 621,38 - 2749,59 296,00 460,00 Auditorio principal 5456,39 - 2249,07 27840,00 55200,00

Aseo M 68,59 - 205,71 122,00 230,00 Aseo F 322,19 - 216,55 122,00 230,00

Vestbulo grande 362,45 - 2451,00 610,00 1150,00 Vestbulo pequeo 342,82 - 336,60 244,00 460,00

Cafetera 323,82 18320,33 3506,05 4260,00 6900,00 Cocina 360,50 - 2001,39 592,00 920,00

TOTAL PLANTA 7858,14 18320,33 13715,97 34086,00 65550,00

28

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta baja Transmisin Radiacin Iluminacin Ocupacin (S/L)

Hall 52751,76 130856,91 7109,10 12200,00 23000,00 Vestbulo pequeo 350,19 - 336,60 244,00 460,00

Aseo M - - 185,93 183,00 345,00 Aseo F - - 246,99 183,00 345,00

Cocina / Office 38,53 13675,90 720,51 1480,00 2300,00 Almacn 165,17 6020,20 616,96 370,00 575,00

TOTAL PLANTA 53305,64 150553,0 7757,37 9216,00 27025,00

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta primera Transmisin Radiacin Iluminacin Ocupacin (S/L)

Cabina 1 153,32 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 2 38,53 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 3 38,53 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 4 38,53 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 5 38,53 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 6 38,53 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 7 183,33 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 8 67,70 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 9 79,58 - 77,40 148,00 230,00

Cabina 10 67,55 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 11 67,70 - 77,40 148,00 230,00 Cabina 12 82,30 - 77,40 148,00 230,00

Aula preescolar 1 738,39 - 593,23 1480,00 2300,00 Aula preescolar 2 413,18 - 830,42 1480,00 2300,00 Aula preescolar 3 292,92 - 626,77 1480,00 2300,00

Taller - - 733,58 740,00 1150,00 Almacn - - 760,41 370,00 575,00

rea Comn 758,22 - 2502,43 1220,00 2300,00 Aseo M 227,74 - 183,87 183,00 345,00 Aseo F 132,01 - 151,19 183,00 345,00

Orquesta 38,53 - 1466,30 2220,00 3450,00 Cmara 1 38,53 - 550,57 1480,00 2300,00 Cmara 2 38,53 - 610,60 1850,00 2875,00

Aula 1 142,32 2620,49 250,09 1110,00 1725,00 Aula 2 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 3 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 4 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 5 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 6 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 7 125,98 5558,44 502,07 1110,00 1725,00 Aula 8 77,10 2709,95 250,09 740,00 1150,00 Aula 9 77,10 2709,95 239,94 740,00 1150,00

Aula 10 169,87 5367,96 512,04 1110,00 1725,00 TOTAL PLANTA 4794,45 46758,97 14202,73 24822,00 39100,00

29

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta segunda Transmisin Radiacin Iluminacin Ocupacin (S/L) Sala de juntas 1709,69 - 830,42 732,00 1380,00 Despacho 1 1705,81 - 591,85 122,00 230,00 Despacho 2 1267,58 - 626,77 122,00 230,00 Despacho 3 1564,46 - 680,26 122,00 230,00

Sala de consulta 2191,60 - 1502,94 1220,00 2300,00 Archivo 1128,73 - 684,90 366,00 690,00

Pasarelas 3715,06 - 2027,71 488,00 920,00 Aseo M 470,53 - 183,87 183,00 345,00 Aseo F 364,14 - 151,19 183,00 345,00

Biblioteca 86,21 - 2073,80 1525,00 2875,00 Sala de espera 38,53 - 228,93 366,00 690,00

Sala de TV 38,53 - 350,02 366,00 690,00 Dormitorio 1 89,11 3180,37 172,00 61,00 115,00

Aseo de dormitorio 1 70,17 - 79,98 61,00 115,00 Dormitorio 2 160,79 6464,64 415,72 122,00 230,00








Aseo de dormitorio 9 182,36 - 79,98 61,00 115,00 TOTAL PLANTA 16794,47 54897,49 14150,27 7381,00 13915,00

30

I.2.1.1.7RESULTADOSFINALES

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta stano Sensible Latente Bajo escena 3630,45 690,00

Auditorio secundario 24268,64 13800,00 Vestbulo pequeo 1386,38 460,00 Camerino mujeres 1805,32 690,00 Camerino hombres 1805,32 690,00 Camerino director 851,09 230,00 Camerino solista 742,95 230,00

Aseo M 1157,49 460,00 Aseo F 1156,38 460,00

TOTAL PLANTA 36804,00 17710,00

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta semistano Sensible Latente Sala de mquinas 4126,97 460,00 Auditorio principal 90745,46 55200,00

Aseo M 626,30 230,00 Aseo F 890,74 230,00

Vestbulo grande 4573,45 1150,00 Vestbulo pequeo 1383,43 460,00

Cafetera 33310,20 6900,00 Cocina 3873,89 920,00

TOTAL PLANTA 139530,43 65550,00

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta baja Sensible Latente

Hall 175917,77 23000,00 Vestbulo pequeo 1390,80 460,00

Aseo M 713,93 345,00 Aseo F 774,99 345,00

Cocina / Office 18214,93 2300,00 Almacn 7747,33 575,00

TOTAL PLANTA 204759,75 27025,00

31

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta primera Sensible Latente

Cabina 1 608,72 230,00 Cabina 2 493,93 230,00 Cabina 3 493,93 230,00 Cabina 4 493,93 230,00 Cabina 5 493,93 230,00 Cabina 6 493,93 230,00 Cabina 7 638,73 230,00 Cabina 8 523,10 230,00 Cabina 9 534,98 230,00

Cabina 10 522,95 230,00 Cabina 11 523,10 230,00 Cabina 12 537,70 230,00

Aula preescolar 1 5111,62 2300,00 Aula preescolar 2 5023,60 2300,00 Aula preescolar 3 4699,69 2300,00

Taller 2623,58 1150,00 Almacn 1705,41 575,00

rea Comn 6780,65 2300,00 Aseo M 939,61 345,00 Aseo F 811,19 345,00

Orquesta 7174,83 3450,00 Cmara 1 4369,10 2300,00 Cmara 2 5374,13 2875,00

Aula 1 5847,90 1725,00 Aula 2 9021,48 1725,00 Aula 3 9021,48 1725,00 Aula 4 9021,48 1725,00 Aula 5 9021,48 1725,00 Aula 6 9021,48 1725,00 Aula 7 9021,48 1725,00 Aula 8 4927,15 1150,00 Aula 9 4917,00 1150,00

Aula 10 8884,88 1725,00 TOTAL PLANTA 129678,15 39100,00

32

CARGAS TRMICAS [Kcal/h] Planta segunda Sensible Latente Sala de juntas 4652,10 1380,00 Despacho 1 2649,67 230,00 Despacho 2 2246,35 230,00 Despacho 3 2596,72 230,00

Sala de consulta 7214,54 2300,00 Archivo 2869,63 690,00

Pasarelas 7150,77 920,00 Aseo M 1182,39 345,00 Aseo F 1043,33 345,00

Biblioteca 6560,01 2875,00 Sala de espera 1323,46 690,00

Sala de TV 1444,55 690,00 Dormitorio 1 3617,48 115,00

Aseo de dormitorio 1 326,15 115,00 Dormitorio 2 7393,15 230,00








Aseo de dormitorio 9 438,34 115,00 TOTAL PLANTA 107138,23 13915,00

33

I.2.1.2CLCULODELASPRDIDASDEINVIERNO

Pretendemos conseguir las condiciones de confort en el interior de nuestro

edificio, y stas en invierno se consideran como T = 22C y HR = 50% (Apartado

I.1.3.3). Para esto, consideraremos las prdidas calorficas de nuestros locales por

medio de transmisin.

Recordamos que slo se consideran las cargas desestabilizadoras que

generan prdidas de calor, y por ello los factores que resultaran beneficiosos como

seran los equipos, la ocupacin y la radiacin no se tendrn en cuenta en los

clculos.

I.2.1.2.1PRDIDASPORTRANSMISIN

Las prdidas por transmisin se darn a travs de cristales, muros y

particiones:

Prdidas a travs de los cristales:

)( int extcristalvcristal TTSKfq =

Transmisin de calor a travs de las particiones:

2)( int ext

vsparticioneTTSKfq =

Y por medio de los muros exteriores:

)( int extmurovmuro TTSKfq =

34

donde: fv es el factor de ciento, que en funcin de la orientacin de la superficie

a travs de la cual se produce la transmisin de calor y de su material

toma los siguiente valores:

FACTOR DE VIENTO CRISTAL MURO

Cubierta 1 1 Norte 1,35 1,2

Sur 1 1 Este 1,25 1,15

Oeste 1,15 1,1

I.2.1.2.2PRDIDASPORINFILTRACIN

De nuevo, y como ocurra en verano, deberemos disear nuestros equipos

para que generen una sobrepresin en los locales que evite que se introduzca el aire

fro del exterior a travs de rendijas de los cerramientos. No se consideran en los

clculos.

I.2.1.2.3RESULTADOSFINALES

Las prdidas totales en cada uno de los locales se muestran a continuacin:

Planta stano PRDIDAS [Kcal/h] Bajo escena 1566,74

Auditorio secundario 3989,58 Vestbulo pequeo 133,64 Camerino mujeres 416,28 Camerino hombres 416,28 Camerino director 606,89 Camerino solista 216,89

Aseo M 264,26 Aseo F 264,26

TOTAL PLANTA 7874,83

35

Planta semistano PRDIDAS [Kcal/h] Sala de mquinas - Auditorio principal 9504,27

Aseo M 33,11 Aseo F 530,54

Vestbulo grande 2108,26 Vestbulo pequeo 286,76

Cafetera 8064,06 Cocina 3445,82


Planta baja PRDIDAS [Kcal/h] Hall 90908,65

Vestbulo pequeo 387,66 Aseo M - Aseo F -

Cocina / Office 8567,84 Almacn 2255,54


36

Planta primera PRDIDAS [Kcal/h] Cabina 1 249,98 Cabina 2 24,08 Cabina 3 24,08 Cabina 4 24,08 Cabina 5 24,08 Cabina 6 24,08 Cabina 7 249,98 Cabina 8 24,08 Cabina 9 24,08

Cabina 10 24,08 Cabina 11 24,08 Cabina 12 24,08

Aula preescolar 1 1276,58 Aula preescolar 2 813,10 Aula preescolar 3 576,44

Taller 0,00 Almacn 0,00

rea Comn 913,80 Aseo M 352,78 Aseo F 750,04

Orquesta 24,08 Cmara 1 24,08 Cmara 2 24,08

Aula 1 908,06 Aula 2 1899,13 Aula 3 1899,13 Aula 4 1899,13 Aula 5 1899,13 Aula 6 1899,13 Aula 7 1899,13 Aula 8 938,24 Aula 9 938,24

Aula 10 2033,16 TOTAL PLANTA 21708,22

37

Planta segunda PRDIDAS [Kcal/h] Sala de juntas 4742,36 Despacho 1 4157,23 Despacho 2 3534,44 Despacho 3 3801,55

Sala de consulta 6806,63 Archivo 3101,85

Pasarelas 10097,06 Aseo M 1146,25 Aseo F 1501,07

Biblioteca 53,88 Sala de espera 24,08

Sala de TV 24,08 Dormitorio 1 1228,49









Aseo de dormitorio 9 301,76 TOTAL PLANTA 61192,64

38

I.2.1.3CLCULODELCAUDALDEVENTILACIN

Para la seleccin de nuestros equipos deberemos realizar adems un clculo

de los caudales necesarios para ventilar cada estancia del edificio y alcanzar sus

condiciones de control. Estos caudales se obtienen a travs de la siguiente frmula:

= hpersona

mFpersonasNQ nventilaci3

donde: F es el caudal de ventilacin por persona de cada local. Este factor ir

variando segn la actividad de las personas, tomando valores entre 17 y

51.

Los resultados obtenidos son los siguientes:

Planta stano Qventilacin [m3/h] Bajo escena 114

Auditorio secundario 2520 Vestbulo pequeo 84 Camerino mujeres 252 Camerino hombres 252 Camerino director 84 Camerino solista 84

Aseo M 168 Aseo F 168

Planta semistano Qventilacin [m3/h] Sala de mquinas 76 Auditorio principal 10080

Aseo M 42 Aseo F 42

Vestbulo grande 210 Vestbulo pequeo 84

Cafetera 3060 Cocina 408

39

Planta baja Qventilacin [m3/h] Hall 7200

Vestbulo pequeo 84 Aseo M 126 Aseo F 126

Cocina / Office 900 Almacn 95

Planta primera Qventilacin [m3/h] Cabina 1 50 Cabina 2 50 Cabina 3 50 Cabina 4 50 Cabina 5 50 Cabina 6 50 Cabina 7 50 Cabina 8 50 Cabina 9 50

Cabina 10 50 Cabina 11 50 Cabina 12 50

Aula preescolar 1 340 Aula preescolar 2 340 Aula preescolar 3 340

Taller 190 Almacn 95

rea Comn 400 Aseo M 126 Aseo F 126

Orquesta 570 Cmara 1 380 Cmara 2 475

Aula 1 255 Aula 2 255 Aula 3 255 Aula 4 255 Aula 5 255 Aula 6 255 Aula 7 255 Aula 8 170 Aula 9 170

Aula 10 255

40

Planta segunda Qventilacin [m3/h] Sala de juntas 660 Despacho 1 84 Despacho 2 84 Despacho 3 84

Sala de consulta 500 Archivo 150

Pasarelas 200 Aseo M 126 Aseo F 126

Biblioteca 425 Sala de espera 204

Sala de TV 204 Dormitorio 1 45

Aseo de dormitorio 1 42 Dormitorio 2 90








Aseo de dormitorio 9 42

41

I.2.1.4RESULTADOSFINALES

A continuacin se muestra una tabla resumen de todos los resultados

obtenidos hasta ahora:

CARGAS EN VERANO INVIERNO Planta stano SENSIBLES [Kcal/h] LATENTES [Kcal/h] PRDIDAS [Kcal/h] Qventilacin [m3/h] Bajo escena 3630,45 690,00 1566,74 114

Auditorio secundario 24268,64 13800,00 3989,58 2520 Vestbulo pequeo 1386,38 460,00 133,64 84 Camerino mujeres 1805,32 690,00 416,28 252 Camerino hombres 1805,32 690,00 416,28 252 Camerino director 851,09 230,00 606,89 84 Camerino solista 742,95 230,00 216,89 84

Aseo M 1157,49 460,00 264,26 168 Aseo F 1156,38 460,00 264,26 168

TOTAL PLANTA 36804,00 17710,00 7874,83 3726

CARGAS EN VERANO INVIERNO Planta semistano SENSIBLES [Kcal/h] LATENTES [Kcal/h] PRDIDAS [Kcal/h] Qventilacin [m3/h] Sala de mquinas 4126,97 460,00 - 76 Auditorio principal 90745,46 55200,00 9504,27 10080

Aseo M 626,30 230,00 33,11 42 Aseo F 890,74 230,00 530,54 42

Vestbulo grande 4573,45 1150,00 2108,26 210 Vestbulo pequeo 1383,43 460,00 286,76 84

Cafetera 33310,20 6900,00 8064,06 3060 Cocina 3873,89 920,00 3445,82 408

TOTAL PLANTA 139530,43 65550,00 23972,82 14002

CARGAS EN VERANO INVIERNO Planta baja SENSIBLES [Kcal/h] LATENTES [Kcal/h] PRDIDAS [Kcal/h] Qventilacin [m3/h]

Hall 175917,77 23000,00 90908,65 7200 Vestbulo pequeo 1390,80 460,00 387,66 84

Aseo M 713,93 345,00 - 126 Aseo F 774,99 345,00 - 126

Cocina / Office 18214,93 2300,00 8567,84 900 Almacn 7747,33 575,00 2255,54 95

TOTAL PLANTA 204759,75 27025,00 102119,70 8531

42

CARGAS EN VERANO EN INVIERNO Planta primera SENSIBLES [Kcal/h] LATENTES [Kcal/h] PRDIDAS [Kcal/h] Qventilacin [m3/h]

Cabina 1 608,72 230,00 249,98 50 Cabina 2 493,93 230,00 24,08 50 Cabina 3 493,93 230,00 24,08 50 Cabina 4 493,93 230,00 24,08 50 Cabina 5 493,93 230,00 24,08 50 Cabina 6 493,93 230,00 24,08 50 Cabina 7 638,73 230,00 249,98 50 Cabina 8 523,10 230,00 24,08 50 Cabina 9 534,98 230,00 24,08 50

Cabina 10 522,95 230,00 24,08 50 Cabina 11 523,10 230,00 24,08 50 Cabina 12 537,70 230,00 24,08 50

Aula preescolar 1 5111,62 2300,00 1276,58 340 Aula preescolar 2 5023,60 2300,00 813,10 340 Aula preescolar 3 4699,69 2300,00 576,44 340

Taller 2623,58 1150,00 0,00 190 Almacn 1705,41 575,00 0,00 95

rea Comn 6780,65 2300,00 913,80 400 Aseo M 939,61 345,00 352,78 126 Aseo F 811,19 345,00 750,04 126

Orquesta 7174,83 3450,00 24,08 570 Cmara 1 4369,10 2300,00 24,08 380 Cmara 2 5374,13 2875,00 24,08 475

Aula 1 5847,90 1725,00 908,06 255 Aula 2 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 3 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 4 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 5 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 6 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 7 9021,48 1725,00 1899,13 255 Aula 8 4927,15 1150,00 938,24 170 Aula 9 4917,00 1150,00 938,24 170

Aula 10 8884,88 1725,00 2033,16 255 TOTAL PLANTA 129678,15 39100,00 21708,22 6362

43

CARGAS EN VERANO EN INVIERNO Planta segunda SENSIBLES [Kcal/h] LATENTES [Kcal/h] PRDIDAS [Kcal/h] Qventilacin [m3/h] Sala de juntas 4652,10 1380,00 4742,36 660 Despacho 1 2649,67 230,00 4157,23 84 Despacho 2 2246,35 230,00 3534,44 84 Despacho 3 2596,72 230,00 3801,55 84

Sala de consulta 7214,54 2300,00 6806,63 500 Archivo 2869,63 690,00 3101,85 150

Pasarelas 7150,77 920,00 10097,06 200 Aseo M 1182,39 345,00 1146,25 126 Aseo F 1043,33 345,00 1501,07 126

Biblioteca 6560,01 2875,00 53,88 425 Sala de espera 1323,46 690,00 24,08 204

Sala de TV 1444,55 690,00 24,08 204 Dormitorio 1 3617,48 115,00 1228,49 45

Aseo de dormitorio 1 326,15 115,00 61,18 42 Dormitorio 2 7393,15 230,00 2522,81 90








Aseo de dormitorio 9 438,34 115,00 301,76 42 TOTAL PLANTA 107138,23 13915,00 61192,64 3990

44

I.2.2CLCULODELOSEQUIPOSYLASINSTALACIONES

I.2.2.1CLCULOYSELECCINDEFANCOILS

Los fan-coils sern, como se dijo anteriormente, los equipos encargados de

climatizar los locales ms pequeos y con menor carga a combatir. En nuestro edificio

estarn siempre situados sobre el falso techo de los locales. Se instalarn equipos de

la de la serie VHF de la marca Wesper.

Los fan-coils pueden ser de dos o de cuatro tubos. Los fan-coils de dos tubos

debern estar todos en rgimen de refrigeracin calefaccin a la vez, ya que

nicamente cuentan con un conducto de entrada y otro de salida de agua. Esto

significa que si por ejemplo nos encontramos en el mes de noviembre por la maana y

el sol est radiando la fachada oriental de nuestro edificio introduciendo una carga

trmica notable, mientras que en los locales subterrneos se estn produciendo

prdidas trmicas, estaremos en condiciones de satisfacer nicamente una de las dos

necesidades de calefaccin o de refrigeracin. Los fan-coils de cuatro tubos, en

cambio, dotan las instalaciones de una mayor versatilidad al poder satisfacer ambas

necesidades gracias a sus conductos tanto de agua fra como de caliente, por lo que

nuestros equipos sern de estas caractersticas.

En las siguientes tablas se mostrar el nmero de fan-coils seleccionado para

cada local que climatizaremos con estos equipos, y su capacidad de vencer las cargas

trmicas tanto en verano como en invierno.

45

CARGAS EN

VERANO INVIERNO FAN-COILS

Planta stano y

semistano

CS [Kcal/h]

CL [Kcal/h]

PS [Kcal/h]

Serie/ Modelo

Caudal de aire [m3/h]

Potencia frigorfica

Potencia calorfica

N udes

. Vestbulo grande 4573,45 1150,00 2108,26

VHF 10 V1

622 2551 2313 2

Camerino mujeres 1805,32 690,00 416,28

VHF 10 V1

622 2551 2313 1

Camerino hombres 1805,32 690,00 416,28

VHF 10 V1

622 2551 2313 1

Camerino director 851,09 230,00 606,89

VHF 05+ V2

189 1148 1278 1

Camerino solista 742,95 230,00 216,89

VHF 05+ V2

189 1148 1278 1

CARGAS EN


Planta primera

CS [Kcal/h]

CL [Kcal/h]

PS [Kcal/h]

Serie/ Modelo


Potencia frigorfica

Potencia calorfica

N udes

.

Cabina 1 608,72 230,00 249,98 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 2 493,93 230,00 24,08 VHF 01

V2 177 764 785 1

Cabina 3 493,93 230,00 24,08 VHF 01

V2 177 764 785 1

Cabina 4 493,93 230,00 24,08 VHF 01

V2 177 764 785 1

Cabina 5 493,93 230,00 24,08 VHF 01

V2 177 764 785 1

Cabina 6 493,93 230,00 24,08 VHF 01

V2 177 764 785 1

Cabina 7 638,73 230,00 249,98 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 8 523,10 230,00 24,08 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 9 534,98 230,00 24,08 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 10 522,95 230,00 24,08 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 11 523,10 230,00 24,08 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

Cabina 12 537,70 230,00 24,08 VHF 05+

V2 189 1148 1278 1

46

CARGAS EN


Planta primera

CS [Kcal/h]

CL [Kcal/h]

PS [Kcal/h]

Serie/ Modelo


Potencia frigorfica

Potencia calorfica

N udes

. Aula preescolar 1 5111,62 2300,00 1276,58

VHF 12 V2

904 4148 2867 2

Aula preescolar 2 5023,60 2300,00 813,10

VHF 10 V2

818 3309 3108 3

Aula preescolar 3 4699,69 2300,00 576,44

VHF 12 V2

904 4148 2867 2

Taller 2623,58 1150,00 - VHF 10

V1 622 2551 2313 2

rea Comn 6780,65 2300,00 913,80

VHF 05+ V2

189 1148 1278 7

Orquesta 7174,83 3450,00 24,08 VHF 12

V2 904 4148 2867 3

Cmara 1 4369,10 2300,00 24,08 VHF 10

V2 818 3309 3108 1

Cmara 2 5374,13 2875,00 24,08 VHF 12

V2 904 4148 2867 2

Aula 1 5847,90 1725,00 908,06 VHF 12

V5 1455 6043 4153 1

Aula 2 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 3 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 4 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 5 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 6 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 7 9021,48 1725,00 1899,13 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Aula 8 4927,15 1150,00 938,24 VHF 12

V5 1455 6043 4153 1

Aula 9 4917,00 1150,00 938,24 VHF 12

V5 1455 6043 4153 1

Aula 10 8884,88 1725,00 2033,16 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

47

CARGAS EN


Planta segunda

CS [Kcal/h]

CL [Kcal/h]

PS [Kcal/h]

Serie/ Modelo


Potencia frigorfica

Potencia calorfica

N udes

. Sala de juntas 4652,10 1380,00 4742,36

VHF 10 V1

622 2551 2313 2

Despacho 1 2649,67 230,00 4157,23 VHF 12

V2 904 4148 2867 1

Despacho 2 2246,35 230,00 3534,44 VHF 12

V2 904 4148 2867 1

Despacho 3 2596,72 230,00 3801,55 VHF 12

V2 904 4148 2867 1

Sala de consulta 7214,54 2300,00 6806,63

VHF 10 V2

818 3309 3108 4

Archivo 2869,63 690,00 3101,85 VHF 10

V1 622 2551 2313 2

Biblioteca 6560,01 2875,00 53,88 VHF 10

V2 818 3309 3108 4

Sala de espera 1323,46 690,00 24,08

VHF 10 V1

622 2551 2313 1

Sala de TV 1444,55 690,00 24,08 VHF 10

V1 622 2551 2313 1

Dormitorio 1 3617,48 115,00 1228,49 VHF 12

V2 904 4148 2867 1

Dormitorio 2 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 3 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 4 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 5 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 6 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 7 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 8 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

Dormitorio 9 7393,15 230,00 2522,81 VHF 12

V3 1099 4856 3344 2

48

I.2.2.2CLCULOYSELECCINDECLIMATIZADORES

El edificio va a contar con cuatro climatizadores independientes para climatizar

otras tantas zonas. A continuacin se mostrarn los clculos empleados para

determinar la potencia frigorfica y calorfica necesaria en cada climatizador as como

sus caudales de impulsin y retorno.

I.2.2.2.1CLCULOSDEVERANO

Para determinar la potencia frigorfica de nuestros climatizadores se han

seguido los siguientes pasos para cada una de las zonas:

i) Determinacin de las cargas sensible y latente efectivas.

)(3,0 intTTFBQCC extVSSE +=

)(7,0 intHHFBQCC extVLLE += donde: FB es el factor de By-Pass de nuestros aparatos, supuesto 0,1.

ii) Obtencin de los factores FCS y FCSE.

LS

S

CCCFCS += ; LESE

SE

CCCFCSE +=

A partir de estos factores se obtienen las rectas de carga de la habitacin (RCH

y RCHE) en el diagrama psicromtrico (ver ANEXOS).

iii) Determinacin del caudal de impulsin, Qi.

)(3,0)1( intTTFBCQ

ext

SEi =

)(7,0)1( intHHFBCQ

ext

LEi =

49

El caudal de impulsin que se emplear va a ser el mayor de los dos

obtenidos.

iv) Obtencin del caudal se retorno, QR.

ViR QQQ =

v) Determinacin del punto de mezcla.

i

extVRm Q

TQTQT += int

i

extVRm Q

HQHQH += int

vi) A partir de las rectas RCH y RCHE, y conocido el punto de mezcla, se

saca sobre el diagrama psicromtrico el punto de impulsin, Timp y Himp.

vii) Por ltimo, con la siguiente ecuacin se saca la potencia frigorfica:

[ ])(7,0)(3,0.. impmimpmi HHTTQFP +=

Los resultados obtenidos para las diferentes zonas se muestran a continuacin:

Salas Qi [m3/h] QV [m3/h] QR [m3/h] Pot. frigorfica

[frig/h]

ZONA 1 Hall principal y cocina 1 29800 8100 21700 195300

ZONA 2 Auditorio principal 16000 10080 5920 232000

ZONA 3 Auditorio secundario 4000 2520 1480 58000

ZONA 4 Cafetera y cocina 2 9000 3468 5532 92700

50

I.2.2.2.2CLCULOSDEINVIERNO

El proceso de determinar la potencia calorfica necesaria en cada climatizador

es ms sencillo.

i) A partir de las prdidas en cada zona y conocido el caudal de impulsin,

se saca la Timp.

int3,0T

QPT

iimp +=

ii) Determinacin del punto de mezcla.

i

extVRm Q

TQTQT += int

i

extVRm Q

HQHQH += int

iii) Ya podemos conocer la potencia calorfica necesaria:

)(3,0.. mimpi TTQCP =

Obtenemos los siguientes resultados:

Salas Qi [m3/h] Pot. calorfica

[Kcal/h]

ZONA 1 Hall principal y cocina 1 29800 98700

ZONA 2 Auditorio principal 16000 29600

ZONA 3 Auditorio secundario 4000 4000

ZONA 4 Cafetera y cocina 2 9000 21120

51

I.2.2.2.3RESULTADOS

Nuestros climatizadores debern tener entonces las caractersticas adecuadas

para satisfacer las siguientes necesidades:

Salas Qi [m3/h] Pot. frigorfica

[frig/h] Pot. calorfica

[Kcal/h]

ZONA 1 Hall principal y cocina 1 29800 195300 98700

ZONA 2 Auditorio principal 16000 232000 29600

ZONA 3 Auditorio secundario 4000 58000 4000

ZONA 4 Cafetera y cocina 2 9000 92700 21120

Se tendr en cuenta a la hora de seleccionar los climatizadores que estos

podrn contar con una serie de accesorios, como pueden ser los humectadores o los

filtros especiales, segn las caractersticas de los locales a climatizar. Estos aadidos

pueden generar a su vez prdidas de presin que sern tenidas en cuenta en el

apartado correspondiente al diseo de conductos.

I.2.2.3CLCULOSDEDIFUSORESYCONDUCTOSDE

IMPULSIN

Todos nuestros difusores sern del fabricante Trox. En primer lugar debe

determinarse la altura media a la que van a ir instalados los difusores de cada zona

mediante los planos del edificio. Adems tambin es necesario determinar el mximo

nivel sonoro que estos difusores pueden tener. Estos valores mximos ya fueron

definidos en el apartado I.1.6.5.

52

Teniendo en cuenta el caudal de impulsin necesario en cada zona y el caudal

unitario que puede soportar cada difusor se obtiene el nmero de difusores terico

para cada zona. Este nmero se redondea al alza en funcin de la disposicin final

que adoptarn los difusores en el techo para que exista cierta simetra, tratando

siempre que los radios de difusin no se solapen.

Por otra parte, ambos auditorios cuentan con difusores especiales debido a

que estos locales son climatizados de un modo particular. Los difusores se encuentran

situados bajo cada una de las butacas, de manera que el aire es impulsado al interior

del auditorio desde un espacio que se encuentra bajo el patio de butacas, y no desde

unos conductos de impulsin situados en el techo. Esto se explicar ms

detalladamente a continuacin.

Con el caudal de impulsin y el nmero de difusores que se instalarn en cada

zona se calcula el caudal real que se impulsar a cada uno de ellos.

Utilizando la grfica que relaciona caudal de aire con el rozamiento, la

velocidad y dimetro del conducto necesario se fija el punto de partida para el clculo

del conducto de impulsin. Esto se hace usando como datos de partida el caudal de

impulsin y la velocidad para calcular el primer punto. A continuacin se traza una

lnea horizontal que corte dicho punto y que representa el rozamiento que se

mantendr constante a lo largo de todo el conducto. Para cada zona se entra en la

grfica con el caudal necesario en cada tramo del conducto y se determina el dimetro

necesario.

Finalmente, teniendo en cuenta la altura del falso techo en cada una de las

zonas los conductos circulares calculados sern transformados en conductos

rectangulares equivalentes. Para esto se utilizar el Diagrama de transformacin de

los conductos rectangulares en conductos circulares a iguales prdidas de carga.

53

A continuacin se muestran los caudales de impulsin, difusores, conductos, y

dems datos necesarios para cada una de las plantas para cada una de las zonas. Se

adjunta tambin un esquema de cada una de las salas para la mayor compresin de la

designacin de los tramos y la visualizacin rpida del recorrido con mayor prdida de

carga (vendr marcado en cada una de las tablas en negrita).

ZONA1

Para esta zona debemos impulsar un caudal de aire de 29.800 m3/h. Se

emplearn para ello 25 difusores de la serie ADQ de Trox. Se han estimado estos

como los ms apropiados despus de realizar un estudio de las diferentes opciones

que nos ofreca la marca, viendo siempre que cumplieran lo establecido en cuanto a

nivel sonoro y en cuanto a radio de difusin. En concreto se piden 25 unidades del

modelo:

ADQ - 4 - A / 673 x 464

54

El estudio de los conductos de impulsin es:

Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 29800 10 0,4 320 200 400 400 3,45 3,21 6,66 2,66 A 1 1192 8,75 0,4 260 200 265 275 3,25 4,52 7,77 3,11 A A 28608 10 0,4 320 200 400 400 3,25 0,88 4,13 1,65 A 3 2384 8,75 0,4 260 200 265 275 3,25 2,76 6,01 2,40 3 2 1192 8,75 0,4 260 200 265 275 4,56 4,52 9,08 3,63 A B 26224 10 0,4 320 200 400 400 3,45 0,95 4,40 1,76 B 4 2384 8,75 0,4 260 200 265 275 3,12 2,76 5,88 2,35 4 5 1192 8,75 0,4 260 200 265 275 4,24 4,52 8,76 3,50 B C 23840 10 0,4 320 200 400 400 3,72 6,23 9,95 3,98 C 6 1192 8,75 0,4 260 200 265 275 2,98 4,52 7,50 3,00 C D 22648 10 0,4 320 200 400 400 3,12 0,88 4,00 1,60 D 7 1192 8,75 0,4 260 200 265 275 2,98 4,52 7,50 3,00 D E 21456 10 0,4 320 200 400 400 4,36 0,95 5,31 2,12 E 8 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 3,64 1,46 E F 20264 7 0,4 180 150 170 175 2,98 0,88 3,86 1,54 F 9 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 3,64 1,46 F 10 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 1,76 6,23 7,99 3,20 F G 17880 7 0,4 180 150 170 175 3,27 0,88 4,15 1,66

G 11 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 3,64 1,46 G 12 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 1,76 6,23 7,99 3,20 G H 15496 7 0,4 180 150 170 175 2,98 0,88 3,86 1,54 H 13 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 2,64 1,06 H I 14304 7 0,4 180 150 170 175 3,27 0,88 4,15 1,66 I 14 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 2,64 1,06 I 15 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 4,26 6,23 10,49 4,20 I J 11920 7 0,4 180 150 170 175 2,98 0,88 3,86 1,54

J 16 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 2,64 1,06 J 17 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 3,96 6,23 10,19 4,08 J K 9536 7 0,4 180 150 170 175 3,27 0,88 4,15 1,66

K 18 1192 5,5 0,4 130 150 88 175 2,76 0,88 2,64 1,06 K 19 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 3,66 6,23 9.89 3,96

55

Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT K L 7152 7 0,4 180 150 170 175 3,27 0,88 4,15 1,66 L 20 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 2,64 1,06 L 21 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 3,36 6,23 9,59 3,84 L M 4768 7 0,4 180 150 170 175 3,27 0,88 4,15 1,66

M 22 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 2,64 1,06 M 23 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,86 6,23 9,09 3,64 M N 2384 7 0,4 180 150 170 175 2,98 0,88 3,86 1,54 N 24 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,76 0,88 3,64 1,46 N 25 1192 5,5 0,4 130 150 88 100 2,46 6,23 8,69 3,48

Qi.dif. = 1192 m3/h

LTOTAL = 144,53 m

PPRESIN = 31,71 mmca

donde: Q es el caudal de aire en m3/h.

V es la velocidad del aire que atraviesa el conducto en m/s.

PS es el rozamiento por unidad de longitud en mmca/m.

D sera el dimetro del conducto, si ste fuera circular, en mm.

H es la dimensin vertical permitida para el conducto en mm.

W es la dimensin horizontal calculada para el conducto en mm.

Wreal es la dimensin horizontal a utilizarse en mm.

L es la longitud del tramo de conducto en m.

Lacc es la longitud equivalente de los codos en m.

LT es la longitud suma de las anteriores en m.

RozT es la prdida de presin por rozamiento, en mmca.

PPRESIN es la prdida de presin mxima a lo largo de los conductos.

56

ZONA4

Para esta zona debemos impulsar un caudal de aire de 9.000 m3/h. Se

emplearn para ello 10 difusores de la serie DLQL de Trox. Estos difusores estn

especialmente diseados para su montaje a ras de techo, y tienen unas caractersticas

ligeramente distintas de los empleados para la zona 1. El pedido ser el siguiente:

DLQL - P - H - D / 500

Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 9000 10 0,45 280 150 410 410 9,23 5,32 14,55 6,55 A 1 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,19 0,88 3,07 1,38 A 2 900 5,5 0,45 120 150 76 100 5,07 0,88 5,95 2,68 A B 7200 9,25 0,45 260 150 354 375 4,23 2,11 6,34 2,85 B 3 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,19 0,88 3,07 1,38 B 4 900 5,5 0,45 120 150 76 100 4,06 0,88 4,94 2,24 B C 5400 8,5 0,45 220 150 254 275 3,09 1,78 4,87 2,19 C 5 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,19 0,88 3,07 1,38 C 6 900 5,5 0,45 120 150 76 100 3,23 0,88 4,11 1,85

57

Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT C D 3600 7,75 0,45 200 150 209 225 2,95 1,45 4,40 1,98 D 7 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,19 0,88 3,07 1,38 D 8 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,42 0,88 3,30 1,48 D E 1800 7 0,45 160 150 134 150 3,09 1,21 4,30 1,94 E 9 900 5,5 0,45 120 150 76 100 2,19 0,88 3,07 1,38

E 10 900 5,5 0,45 120 150 76 100 1,92 0,88 2,80 1,26

Qi.dif. = 900 m3/h

LTOTAL = 50,24 m


ZONAS2Y3

En estos casos de particulares de ambos auditorios, y como ya se dijo

anteriormente, el aire de climatizacin es impulsado directamente desde unas zonas

habilitadas para ello, debajo del patio de butacas. El principio de funcionamiento es

muy sencillo: se inflarn estos espacios del aire a impulsar y este se introducir en el

auditorio a travs de unos difusores situados debajo de cada butaca, sin tener que

atravesar entre tanto unos conductos de impulsin. Se estima una cada de presin

para las butacas ms apartadas de no ms de 2 mmca para el diseo de los

respectivos climatizadores.

Los difusores en s sern tantos como asientos tenga cada auditorio, y sern

todos de la serie FBA de Trox. El pedido, en ambos casos ser como se indica:

FBA - 3 - H - K - SM - A / 150

Salas Qi [m3/h] N Qi /difusor [m3/h]

ZONA 2 Auditorio principal 16000 446 35,87

ZONA 3 Auditorio secundario 4000 112 35,71

58

I.2.2.4CLCULOSDEREJILLASYCONDUCTOSDE

RETORNO

El retorno del aire de las distintas zonas se realiza mediante la instalacin de

rejillas rectangulares, tratando de mantener siempre que sea posible una relacin de

un 30%-50% de rejillas respecto al nmero de difusores. Las rejillas sern del tipo RH,

de aletas fijas horizontales.

Teniendo en cuenta el caudal de retorno necesario en cada zona y el caudal

unitario por rejilla se obtiene el nmero de rejillas terico para esa zona. Este nmero

se redondea al alza.

Con el caudal de retorno y el nmero de rejillas a instalarn en cada zona se

calcula el caudal real de aire que se har retornar por cada una de ellas.

Utilizando la grfica que relaciona caudal de aire con el rozamiento, la velocidad y

dimetro del conducto necesario se fija el punto de partida para el clculo del conducto

de retorno. Esto se hace usando como datos de partida el caudal de retorno y la

velocidad para calcular el primer punto. A continuacin se traza una lnea horizontal

que corte dicho punto y que representa el rozamiento que se mantendr constante a lo

largo de todo el conducto. Para cada zona se entra en la grfica con el caudal

necesario en cada tramo del conducto y se determina el dimetro necesario.

Finalmente, teniendo en cuenta la altura del falso techo en cada una de las zonas los

conductos circulares calculados sern transformados en conductos rectangulares

equivalentes. Para esto se utilizar el Diagrama de transformacin de los conductos

rectangulares en conductos circulares a iguales prdidas de carga.

A continuacin, y como ya se hizo con los conductos de impulsin, se muestran

los caudales de retorno, rejillas, conductos, y dems datos necesarios para cada una

de las zonas. Al igual que antes se adjunta tambin un esquema para la mayor

59

comprensin de la designacin de los tramos y la visualizacin rpida del recorrido

con mayor prdida de carga (vendr marcado en cada una de las tablas en negrita).

ZONA1

Para esta zona debemos retornar un caudal de aire de 21.700 m3/h. Se

emplearn para ello 11 rejillas de unas dimensiones de 400 x 300 mm. 5 de ellas irn

situadas en paredes y 6 en techos. Como puede observarse, los recorridos de los

conductos de retorno se han situado, en la medida de lo posible, paralelos a los de

impulsin.

El estudio de los conductos de retorno es:

60

Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 21700 10 0,4 320 200 400 400 15,53 10,21 25,74 10,30 A 1 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,42 0,62 2,04 0,82 A B 19727 8 0,4 220 150 253 260 7,48 5,12 12,60 5,04 B 2 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,57 0,77 2,34 0,94 B 3 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 0,77 0,35 1,12 0,45 B C 15782 8 0,4 220 150 253 260 6,22 2,32 8,54 3,42 C 4 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,57 0,77 2,34 0,94 C 5 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 0,77 0,35 1,12 0,45 C D 11836 8 0,4 220 150 253 260 5,93 1,90 7,83 3,13 D 6 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,57 0,77 2,34 0,94 D 7 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 0,77 0,35 1,12 0,45 D E 7891 8 0,4 220 150 253 260 6,22 1,58 7,80 3,12 E 8 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,57 0,77 2,34 0,94 E 9 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 0,77 0,35 1,12 0,45 E F 3945 8 0,4 220 150 253 260 6,22 1,30 7,52 3,01

F 10 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 1,57 0,77 2,34 0,94 F 11 1973 6,75 0,4 190 150 189 200 0,77 0,35 1,12 0,45

QR.rejilla = 1972,72 m3/h

LTOTAL = 60,72 m


ZONA2

61

El sistema de retorno de aire del auditorio, a diferencia del de impulsin, es el

clsico. El caudal de retorno total es de 5.920 m3/h. Evidentemente, en este caso no

aplica la norma de instalar aproximadamente la mitad de rejillas que difusores, y se

decidi que fueran 10 rejillas de 500 x 150, todas ellas colocadas en el techo del

auditorio.


Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 5920 9 0,45 250 200 245 250 5,72 2,21 7,93 3,57 A 1 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 A 2 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 A B 4736 7 0,45 170 200 114 125 3,00 2,01 5,01 2,25 B 3 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 B 4 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 B C 3552 7 0,45 170 200 114 125 3,00 1,80 4,80 2,16 C 5 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 C 6 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 C D 2368 7 0,45 170 200 114 125 3,00 1,57 4,57 2,06 D 7 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 D 8 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36 D E 1184 7 0,45 170 200 114 125 3,00 1,24 4,24 1,91 E 9 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36

E 10 592 5,5 0,45 120 200 57 75 6,84 0,62 7,46 3,36

QR.rejilla = 592 m3/h

LTOTAL = 86,12 m


62

ZONA3

Como en el auditorio principal, aqu tambin se instalar un sistema de retorno

clsico. El caudal de retorno total es de 1.480 m3/h. Se considera adecuado instalar 4

rejillas en el techo, de 200 x 200.


Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 1480 9 0,6 200 150 209 210 2,55 2,21 4,76 2,86 A 1 370 5,5 0,6 90 150 42 50 4,80 0,92 5,72 3,43 A B 1110 7 0,6 130 150 88 90 2,75 1,97 4,72 2,83 B 2 370 5,5 0,6 90 150 42 50 4,80 0,92 5,72 3,43 B C 740 7 0,6 130 150 88 90 2,75 1,68 4,43 2,66 C 3 370 5,5 0,6 90 150 42 50 4,80 0,92 5,72 3,43 C D 370 7 0,6 130 150 88 90 2,75 0,99 3,74 2,24 D 4 370 5,5 0,6 90 150 42 50 4,80 0,92 5,72 3,43

QR.rejilla = 370 m3/h

LTOTAL = 30,0 m

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ZONA4

El caudal de retorno de cafetera y cocina es de 5.532 m3/h. Se emplearn en

l 5 rejillas de unas dimensiones de 400 x 300 mm, que irn situadas en el techo. Sus

conductos de retorno se han situado de nuevo paralelos a los de impulsin.


Tramo Q V PS D H W Wreal L Lacc LT RozT 0 A 5532 10 0,4 320 200 400 400 13,78 9,43 23,21 9,28 A 1 1106 5,8 0,4 140 150 102 125 1,72 1,03 2,75 1,10 A 2 1106 5,8 0,4 140 150 102 125 3,05 2,23 5,28 2,11 A B 3319 7 0,4 180 150 169 175 7,21 5,32 12,53 5,01 B 3 1106 5,8 0,4 140 150 102 125 1,72 1,03 2,75 1,10 B 4 1106 5,8 0,4 140 150 102 125 2,31 1,73 4,04 1,62 B 5 1106 5,8 0,4 140 150 102 125 5,88 1,43 7,31 2,92

QR.rejilla = 1.106 m3/h

LTOTAL = 35,67 m


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I.2.2.5CLCULOSDELASTUBERAS

En este apartado se mostrar el procedimiento de clculo y los resultados

obtenidos para las dimensiones de las tuberas de agua caliente y fra. Tanto las

calderas como los grupos frigorficos estn ubicados en la sala de mquinas de la

planta semistano, y habr que considerar el transporte de los caudales de agua

desde la sala de mquinas hasta todos los fan-coils que se encuentran repartidos por

el edificio y hasta los climatizadores situados en el tejado.

El mtodo utilizado ha sido el de imponer una perdida de carga mxima de

30 mmca por metro lineal, al mismo tiempo que una velocidad mxima de 2 m/s.

Teniendo en cuenta esto, nos serviremos del diagrama de Moody para definir

velocidades, dimetros y rozamientos. Las tuberas son de sistema cerrado.

Los caudales se determinan con el valor de la potencia calorfica y frigorfica de

la zona en cuestin y sabiendo que, en el caso del agua caliente, el salto de

temperatura entre la entrada (65 C) y salida (50C) de cada climatizador es de 15 C,

y en el caso del agua fra, el salto de temperatura entre la entrada (8 C) y salida (13

C) de esta es de 5 C. En adelante, para realizar los clculos se considerar el calor

especfico del agua como 1 Kcal / L h. Las frmulas a emplearse sern:

TCQP ecalienteaguacal =

TCQP efriaaguafrig =

Por otra

proyecto de climatizacion

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