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UNIVERSIDAD DE JAÉN Escuela Politécnica Superior de Jaén

Trabajo Fin de Grado

CLIMATIZACIÓN DE UN EDIFICIO

Alumno: Francisco Jesús Moreno Villar Tutor: Prof. D. Miguel Ángel García Gutiérrez Dpto: Ingeniería Gráfica, Diseño y Proyectos

Junio, 2015

Universidad de Jaén

Escuela Politécnica Superior de Jaén

Departamento de Ingeniería Gráfica, Diseño y Proyectos

Don MIGUEL ÁNGEL GARCÍA GUTIÉRREZ , tutor del Trabajo Fin de Grado titulado:

CLIMATIZACIÓN DE UN EDIFICIO, que presenta FRANCISCO JESÚS MORENO

VILLAR, autoriza su presentación para defensa y evaluación en la Escuela Politécnica

Superior de Jaén.

Jaén, JUNIO de 2015

El alumno: El tutor:

FRANCISCO JESÚS MORENO VILLAR MIGUEL ÁNGEL GARCÍA GUTIÉRREZ

Autor: ÍNDICE GENERAL Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

2

Autor: ÍNDICE GENERAL Climatización de un EdifcioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Índice General

Índice de la Memoria

1. OBJETO DEL PROYECTO................................................................................11

2. PROMOTOR......................................................................................................11

3. AUTOR................................................................................................................11

4. LOCALIZACIÓN..................................................................................................11

5. NORMATIVA APLICADA....................................................................................12

6. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO...................................................................13

7. PROGRAMA DE NECESIDADES......................................................................14

8. PARÁMETROS DE CÁLCULO...........................................................................14

8.1. Condiciones climatológicas exteriores........................................................14

8.2. Condiciones del interior de los locales........................................................14

9. SOLUCIONES ADOPTADAS.............................................................................15

9.1. Instalación de fan coils...............................................................................15

9.1.1. Objetivo de la instalación.....................................................................15

9.1.2. Descripción de la instalación...............................................................15

9.1.2.1. Equipos de enfriamiento de agua.................................................16

9.1.2.2. Equipos fan coils en interior.........................................................17

9.1.2.3. Red de tuberías...........................................................................17

9.1.2.4. Bomba hidráulica.........................................................................18

9.1.2.5. Depósito de inercia.....................................................................19

9.2. Instalación de renovación de aire.............................................................19

9.2.1. Objetivo de la instalación...................................................................19

9.2.2. Descripción de la instalación.............................................................19

9.2.3. Parámetros de la instalación.............................................................19

3


Índice de Planos

1. PLANO DE SITUACIÓN....................................................................................25

2. INSTALACIÓN DE FAN COILS PLANTAS 1 Y 2..............................................26


4. INSTALACIÓN DE VENTILACIÓN PLANTAS 1 Y 2.........................................28


6. DETALLE DE CONEXIONADO ENFRIADORA Y FAN COILS.........................30

Índice del Anejo: Cálculo de Solicitaciones Térmicas

1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO.............................................34

2. DATOS UTILIZADOS EN EL CÁLCULO .........................................................36

2.1. Localización geográfica.............................................................................37

2.2. Condiciones climatológicas exteriores......................................................37

2.3. Condiciones del interior de los locales......................................................37

2.4. Datos de transmitancia U de los cerramientos.........................................38

2.5. Datos de aportaciones solares.................................................................39

2.6. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire..........................40

2.7. Datos de aportación de calor debidas a los ocupantes............................40

2.8. Datos alumbrado.......................................................................................41

2.9. Datos de calor aportado por equipos y aparatos......................................42

3. DESCRIPCIÓN DE LAS PARTIDAS DE CALOR (CARGAS TÉRMICAS)......42

3.1. Cargas de transmisión...............................................................................43

3.1.1. Implementación en hoja de cálculo...................................................44

3.2. Cargas de insolación.................................................................................46

3.2.1. Implementación en hoja de cálculo....................................................46

3.3. Cargas debidas a la renovación del aire...................................................46

3.4. Cargas por ocupación...............................................................................47

3.5. Cargas por alumbrado..............................................................................47

3.6. Cargas por otros usos...............................................................................48

4


Índice del Anejo: Instalación de Renovación de Aire

1. OBJETIVO DE LA INSTALACIÓN....................................................................52

2. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN............................................................52

3. PARÁMETROS DE CÁLCULO........................................................................52

4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO ............................................53

5. CÁLCULO DE LA RED DE CONDUCTOS......................................................54

5.1. Procedimiento de cálculo..........................................................................54

5.2. Apariencia de la Hoja de Cálculo..............................................................58

Índice del Anejo: Instalación de Fan Coils




4. ELEMENTOS QUE COMPONEN LA INSTALACIÓN......................................63

4.1. Selección de equipos................................................................................64

4.1.1. Enfriadoras ........................................................................................64

4.1.2. Fan coils habitaciones.......................................................................64

4.2. Cálculo de la Redes de Tuberías..............................................................65

4.3. Cálculo del Depósito de Inercia................................................................69

4.4. Cálculo del Grupo de Bombeo..................................................................70

4.4.1. Cálculo de las Pérdidas de Carga Primarias.....................................71

4.4.2. Cálculo de las Pérdidas en los fan coils............................................73

Índice de Mediciones

1. EQUIPOS.........................................................................................................77

2. TUBERÍAS INSTALACIÓN DE FAN COILS.....................................................78

3. CONDUCTOS DE VENTILACIÓN...................................................................80

5


Índice de Presupuesto

1. PRECIOS SIMPLES..........................................................................................87

2. MANO DE OBRA Y MAQUINARIA...................................................................88

3. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE OBRA...............................................88

4. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL.................................................95

4.1. Capítulo 1: Instalación de fan coils............................................................95

4.2. Capítulo 2: Instalación de ventilación........................................................96

5. RESUMEN DE PRESUPUESTO.....................................................................97

Índice de Pliego de Condiciones

1. MATERIALES Y EQUIPOS.............................................................................102

1.1. Tuberías para circuito de Fan Coils.........................................................102

1.2. Valvulería..................................................................................................102

1.3. Bombas de circulación.............................................................................103

1.4. Purgadores...............................................................................................104

1.5. Material chapa conductos ventilación.......................................................104

1.6. Filtros de Aire...........................................................................................104

1.7. Recuperadores de calor...........................................................................105

2. RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES.............................................................105

3. INSTALACIÓN DE LOS MATERIALES...........................................................105

4. PRUEBAS, PUESTA EN MARCHA Y RECEPCIÓN.......................................107

4.1. General.....................................................................................................107

4.2. Pruebas parciales....................................................................................108

4.2.1. Pruebas de equipos..........................................................................109

4.2.2.- Pruebas de estanquidad de redes hidráulicas.................................109

4.3. Puesta en marcha y pruebas funcionales................................................110

4.4. Comprobaciones finales ...........................................................................112

6


Índice de Estudios con Entidad Propia

1. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO......................................................116

1.1. Riesgo de daños a terceros.....................................................................116

1.2. Asistencia a accidentados........................................................................116

1.3. Recepción y acopio de material y maquinaria.........................................116

1.4. Montaje de tuberías..................................................................................116

1.5. Montaje de conductos y rejillas................................................................117

1.6. Puesta a punto y pruebas........................................................................117

2. GESTIÓN DE RESIDUOS...............................................................................117

2.1. Eliminación de Residuos..........................................................................118

7


8

Autor: MEMORIA Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Memoria

9


Índice de la Memoria

1. OBJETO DEL PROYECTO................................................................................11

2. PROMOTOR......................................................................................................11

3. AUTOR................................................................................................................11

4. LOCALIZACIÓN..................................................................................................11

5. NORMATIVA APLICADA....................................................................................12

6. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO...................................................................13

7. PROGRAMA DE NECESIDADES......................................................................14

8. PARÁMETROS DE CÁLCULO...........................................................................14

8.1. Condiciones climatológicas exteriores........................................................14

8.2. Condiciones del interior de los locales........................................................14

9. SOLUCIONES ADOPTADAS.............................................................................15

9.1. Instalación de fan coils...............................................................................15

9.1.1. Objetivo de la instalación.....................................................................15

9.1.2. Descripción de la instalación...............................................................15

9.1.2.1. Equipos de enfriamiento de agua.................................................16

9.1.2.2. Equipos fan coils en interior.........................................................17

9.1.2.3. Red de tuberías...........................................................................17

9.1.2.4. Bomba hidráulica.........................................................................18

9.1.2.5. Depósito de inercia.....................................................................19

9.2. Instalación de renovación de aire.............................................................19

9.2.1. Objetivo de la instalación...................................................................19

9.2.2. Descripción de la instalación.............................................................19

9.2.3. Parámetros de la instalación.............................................................19

10


1. OBJETO DEL PROYECTO

El objeto de este proyecto como Trabajo Fin de Grado es, con intención

didáctica, proyectar la climatización de un edificio proponiendo soluciones que

satisfagan las exigencias de bienestar, ahorro energético y seguridad y comprobar

tales exigencias por el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios

(RITE). La metodología a desarrollar en el proyecto es la siguiente:

• Cálculo de las necesidades térmicas.

• Diseño del sistema de climatización.

• Cálculo de los diferentes elementos del proyecto.

• Justificación de la solución adoptada.

• Redacción de documentos básicos: memoria, anexos, planos, pliego de

condiciones, mediciones, presupuesto y estudios de entidad propia.

2. PROMOTOR

El presente proyecto se realiza únicamente como Trabajo Fin de Grado.

3. AUTOR

El autor del proyecto es Francisco Jesús Moreno Villar estudiante de Grado

de Mecánica de la Universidad de Jaén.

4. LOCALIZACIÓN

El edificio está situado en la ciudad de Madrid, conocido como el bloque 8 del

Campus Sur de la Universidad Politécnica de Madrid con entrada caminando por la

calle Mercator. Una ilustración de la situación se muestra en la Figura 1. aunque la

misma está claramente indicada en el plano de situación.

11


Figura 1.

El edificio se utiliza como aulario y para albergar despachos. Está formado

por cuatro plantas, llamando a cada una de ellas por su orden en este proyecto.

• La planta primera consta de 18 habitaciones de las cuales todas son aulas

excepto 6 de ellas que son despachos.

• La planta segunda tiene 25 habitaciones en su mayoria despachos,

exceptuando 5 aulas de informática.

• La planta tercera alberga 25 habitaciones a proporciones equivalentes entre

aulas y despachos.

• La planta cuarta está formada por 24 habitaciones a proporciones iguales

entre despachos y aulas.

5. NORMATIVA APLICADA

Para la realización de este proyecto se ha seguido la normativa indicada

RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios) contenido en el Real

Decreto 1027/2007, el que regula las instalaciones de climatización.

Además son de necesaria aplicación normas UNE y algunas otras normas

contenidas en documentos del Código Técnico de la Edificación.

12


Debido a esta gran cantidad de normativa dispersa a consultar se ha seguido

un libro: “El proyecto de las instalaciones de climatización”, cuyo autor es Miguel

Ángel García Gutiérrez y el cual unifica y resume toda la normativa citada en el

RITE, las normas UNE relativas a instalaciones de climatización y las normas

englobadas en los documentos DB SI, HS, HR y HE del Código Técnico de la

Edificación.

El RITE dicta normativa a seguir para cumplir tres exigencias en las

instalaciones de climatizacion:

1. Exigencia de bienestar e higiene (calidad térmica, calidad de aire interior e

higiene entre otras)

2. Exigencia energética (rendimiento energético, distribución de frío y calor y

recuperación de calor entre otras)

3. Exigencias de seguridad

A continuación expongo a modo de resumen, diferentes aspectos del

proyecto y la normativa que los regula:

• Condiciones climatológicas exteriores: norma UNE 100014 y guía técnica

“Condiciones Climáticas Exteriores de Proyecto”.

• Condiciones del interior del local: I.T.1.1.4.1.2 del RITE.

• Cálculo del caudal mínimo de renovación de aire: IT.1.1.4.2.3 del RITE.

• Cálculo de los valores de trasmitancia en cerramientos: CTE, desarrollado en

el Documento Básico HE de Ahorro de Energía.

• Datos de aportaciones solares: manual CARRIER sobre aire acondicionado.

6. JUSTIFICACIÓN DEL PROYECTO

Se justifica el proyecto por lo estipulado en el artículo 15 del RITE: “Cuando

la potencia térmica nominal a instalar en generación de calor o frío sea mayor que

70 kW, se requerirá la realización de un proyecto”.

13


7. PROGRAMA DE NECESIDADES

Se pretende satisfacer la demanda térmica en cada planta dotando de una

instalación general de producción de frío o calor según verano e invierno. Para ello,

primero se calculará las solicitaciones térmica de cada planta.

También se le dotará a cada planta de una instalación de renovación de aire

para mantener las condiciones de confort del aire en cada habitación.

8. PARÁMETROS DE CÁLCULO

En este apartado solo se describe superficialmente los parámetros más

importantes que son comunes al cálculo de todas las instalaciones. Todos los demás

parámetros utilizados en cada instalación en particular vienen detalladamente

descritos en los anejos “Cálculo de solicitaciones térmicas”, “Cálulo de la instalación

de fan coils ” y “Cálculo de la instalación de renovación de aire”.

8.1. Condiciones climatológicas exteriores

Los datos de condiciones climatológicas exteriores para los cálculos han sido

tomados de acuerdo a la norma UNE 100014 y de la guía técnica “Condiciones

Climáticas Exteriores de Proyecto” editada por el Ministerio de Industria, Turismo y

Comercio.

MadridVerano Invierno

33.1 ºC -2.2 ºC

Tabla 1. Temperaturas exteriores

Los datos tomados son los referentes a un tipo de edificio NO de especial

consideración por no incluirse universidades entre éstos. En cuanto a la humedad

relativa exterior considerada: HR% Madrid – 79.7 % que es la media para Madrid.

8.2. Condiciones del interior de los locales

Tanto la temperatura como la humedad relativa que proporcionan condiciones

14


de confort vienen definidas según la I.T.1.1.4.1.2 del RITE. Los valores tomados

acorde a esta norma para los cálculos en el proyecto son:

Temperatura ºC Humedad relativa %

Verano 24 50

Invierno 22 45

Tabla 2. Condiciones interiores

9. SOLUCIONES ADOPTADAS

Para climatizar el edicifio se dota al mismo de una instalación con tres

enfriadoras de una potencia de 200 kW cada una y equipos fan coil tipo cassette de

potencia variable según necesidad en las habitaciones, además de una instalación

de renovación de aire independiente en cada planta con climatización previa del aire

introducido.

9.1. Instalación de fan coils

9.1.1. Objetivo de la instalación

Se diseña la instalación de Fan Coils con agua como refrigerante para

mantener la temperatura de confort en el interior de las habitaciones compensando

las cargas térmicas que aparecen tanto en verano como en invierno.

9.1.2. Descripción de la instalación

La instalación de Fan Coils está formada por tres enfriadoras de 160 kW cada

una situadas en la azotea, que enfrían el agua almacenada en un depósito de

inercia de 18 m3 de capacidad. El depósito de inercia es un depósito de agua cuyo

objetivo es almacenar agua y mantenerla a la temperatura de 7 ºC, de forma que se

alimente la instalación desde el depósito evitando así contínuos arranques de las

enfriadoras y ahorrando por tanto energía. Del depósito de inercia sale una tubería

15


de acero de Ø120 mm desde la cual se hace las derivas a las distintas plantas. Ya

en cada planta, la acometida distribuye el caudal a cada unidad de Fan Coil de las

diferentes habitaciones. Una vez realizada la transferencia de calor, el agua se

recoge con una red de tuberías de retorno común. Ésto quiere decir que el agua

recogida en la última planta (planta 4ª), desciende por una bajante común que va

recogiendo el agua de retorno de las distintas plantas para retornar al depósito de

inercia una vez recogidas todas las plantas. Debido a este hecho, nos encontramos

con tres tuberías verticales, dos que bajan y una que sube: la acometida (que es la

que sale del depósito de inercia y baja el caudal a cada planta), la retorno común

que baja (que empieza en la planta cuarta y va recogiendo el caudal de vuelta de los

fan coils) y el retorno común que sube (que es la misma tubería de retorno que ya

ha recogido todo el caudal de retorno y sube desde la primera planta hasta el

depósito de inercia). La instalación está calculada para que el agua vaya a los Fan

Coils a 7 ºC y retorne de ellos a 12 ºC tras realizar el intercambio de calor. Todo el

cálculo de la instalación de fan coils viene detallado en el anejo “Cálculo de la

instalación de fan coils.”

9.1.2.1. Equipos de enfriamiento de agua

La instalación la componen tres enfriadoras de 200 kW cada una situadas en

la azotea del edificio. Cada una está conectada con el depósito de inercia con una

pareja de bombas acopladas en paralelo, de forma que la instalación siga

funcionando en caso de averia.

La razón de dividir la potencia total de la instalación en tres enfriadoras es

para minimizar la energía que consumen en los arranques. Al tener las tres

enfriadoras, se programa una para que si la temperatura del depósito de inercia

sube un grado por encima de nuestro objetivo, arranque solamente una. Si la

temperatura sube dos grados nuestra temperatura objetivo, arrancan dos. Y si es un

dia en el que existen muchos equipos interiores funcionando y la temperatura del

depósito de inercia varia tres grados o más, ya entonces se arrancan las tres. La

16


enfriadora que debe arrancar se reprograma al mes para igualar el número de horas

de funcionamiento de las enfriadoras.

9.1.2.2. Equipos fan coils en interior

Los fan coils, o ventiloconvectores en español, son equipos que realizan un

intercambio de calor entre el agua y el aire que los atraviesa. Descrito de manera

simplista, se conmponen de una bateria de tubos de agua (que es a lo que hace

referencia la palabra inglesa “coil”) y de un ventilador que hace circular el aire a

traves de ella (que es el “fan”). En cuanto al funcionamiento, por la batería circula el

agua procedente del las enfriadoras situadas en la azotea que será caliente o fría

según la necesidad del momento, y que gracias a la disposición de la bateria cede o

recibe el calor del aire que circula por ella. Posteriormente se introduce el aire en la

habitación climatizando ésta.

En nuestro caso en particular, los equipos fan coils instalados son de techo, y

están adapatados a las solicitaciones térmicas de la habitación en cuestión, siendo

de 1.6, 2.3, 3.3, 3.9, 4.9, 6.8, y 8.5 kW. También disponen de un termostato

programable, de forma que, si la temperatura de la habitación es la correcta, activa

la válvula de tres vías y el agua cruza a la tubería de retorno sin pasar por el fan coil

9.1.2.3. Red de tuberías

La red de tuberías lleva el agua desde el depósito de inercia a los fan coils y

desde el depósito de inercia a las enfriadoras, retornando ésta siempre al depósito

de inercia. Cabe aquí renombrar por tanto que la red de tuberías se divide en dos

partes:

• Enfriadora-depósito de inercia: como su nombre indica se encarga de hacer

fluir el agua desde el depósito de inercia hasta la enfriadora. Esta parte solo

se encuentra localizada en la azotea, y son tres independientes, una para

cada enfriadora. Cada una tiene su propio grupo de bombeo.

• Depósito de inercia-edificio: esta parte lleva el agua desde el depósito de

17


inercia hasta cada fan coil de cada habitación y posteriormente la retorna.

Esta parte es realmente el grueso de la instalación. En esta parte podemos

distinguir las tuberias bajantes (que llevan el flujo de agua a planta) y las

tuberías en planta (que llevan el flujo de agua a cada fan coil de cada

habitación).

La parte enfriadora-depósito de inercia es trivial, solo consta de dos tuberías,

una de ida y otra de vuelta del depósito. La parte depósito-fan coils es de mayor

magnitud. Existe una tubería común que sale del depósito de inercia y baja a las

distintas plantas, disminuyendo por tanto el diámetro de ésta. El sistema de retorno

elegido ha sido retorno común invertido, lo que quiere decir que el agua recogida en

la planta 4ª, desciende por una bajante común que va recogiendo el agua de retorno

de las distintas plantas para retornar al depósito de inercia una vez recogidas todas

las plantas. Debido a este hecho, nos encontramos con tres tuberías verticales, dos

que bajan y una que sube: la acometida (que es la que sale del depósito de inercia

y baja el caudal a cada planta), la retorno común que baja (que empieza en la planta

cuarta y va recogiendo el caudal de vuelta de los fan coils) y el retorno común que

sube (que es la misma tubería de retorno que ya ha recogido todo el caudal de

retorno y sube desde la primera planta hasta el depósito de inercia).

9.1.2.4. Bomba hidráulica

El fluido que recorre el circuito es impulsado por cuatro grupos de bombeo.

Cada grupo de bombeo está formado por dos bombas idénticas para que la

instalación pueda seguir funcionando en caso de que alguna rompa. Tres grupos

son iguales y se encargan de bombear el agua desde el depósito de inercia hasta su

enfriadora en particular. El otro grupo, de mucha mayor potencia, es el que

realmente se encarga de hacer circular el fluido por la instalación, llevando el agua a

cada habitación de cada planta y haciendo que retorne. Este grupo vence tanto la

altura como las pérdidas de carga. Todo su cálculo viene detallado en el anejo

“Instalación de Fan Coils”.

18


9.1.2.5. Depósito de inercia

El depósito de inercia es un depósito de agua que se encuentra en la azotea

y su tarea es evitar continuos arranques y paros de las enfriadoras. Para ello,

alberga un volumen de 14000 litros el cuál se mantiene a 7ºC. Su cálculo viene

detallado en su apartado correspondiente en el anejo “Instalación de Fan Coils”.

9.2. Instalación de renovación de aire

9.2.1. Objetivo de la instalación

El objetivo de la instalación es, poco a poco y de forma contínua, expulsar el

aire del interior del local e introducir aire fresco del exterior. Gracias a ésto, evitamos

ambientes viciados, malos olores y mantenemos unas condiciones de confort en el

interior.

9.2.2. Descripción de la instalación

La instalación de renovación de aire es independiente para cada planta, e

incluso por razones de espacio en el interior, la parte este y la parte oeste en cada

planta son también independientes. Cada parte se compone de conductos de

entrada y salida del aire y de una unidad de introducción y extracción que a la vez

alberga un recuperador de calor del aire de extracción con enfriamiento adiabático.

Ésta unidad, además de hacer circular el aire hacia dentro y fuera de las

habitaciones, calefacta o enfría el aire (según verano o invierno) para que al

introducirlo en las habitaciones se encuentre a una temperatura más acorde con la

interior, reduciendo así la pérdida de energía que supone extraer aire climatizado del

interior.

9.2.3. Parámetros de la instalación

El parámetro más importante es el caudal de aire de renovación, que

depende de la calidad del aire que se desea en el interior. Para calcular el caudal

mínimo de renovación de aire se ha seguido la IT.1.1.4.2.3 del RITE, la cual regula

19


tal el caudal de renovación para edificios que no sean viviendas, hospitales o

piscinas. El método elegido para el cálculo ha sido el indirecto acorde al número de

ocupantes por habitación. Los caudales de ventilación en (dm3/s por persona)

vienen agrupados en categorías en función de la calidad del aire interior que se

desea conseguir.

CATEGORÍA TIPO DE EDIFICIO

IDA 1: Aire de óptima calidad

HospitalesClínicasLaboratoriosGuarderías

IDA 2: Aire de buena calidad

OficinasResidencias de ancianosResidencias de estudiantesLocales comunes de hoteles y similaresSalas de lecturaMuseosSalas de tribunalesAulas de enseñanza y asimilablesPiscinas

IDA 3: Aire de calida media

Edificios comercialesCines y teatrosSalones de actosHabitaciones de hoteles y similaresRestaurantes, cafeterías y baresSalas de fiestasGimnasiosLocales para deporte (salvo piscinas)Salas de ordenadores

IDA 4: Aire de calidad baja No citados anteriormente

Tabla 4

Considero apropiado englobar a mi edificio en la categoría IDA 2 junto con un

edificio de oficinas o una residencia de ancianos.

Los caudales de renovación obtenidos (en dm3/s por ocupante) para cada

planta son los siguientes :

Tabla 5

20

Parte Este Parte Oeste TOTALPlanta 1 825 1000 1825

Planta 2 850 1062.5 1912.5

Planta 3 862.5 975 1837.5

Planta 4 812.5 725 1537.5


Todo el cálculo de la instalación de renovación de aire viene detallado en el

anejo “Cálculo de la instalación de renovación de aire”.

21


22

Autor: PLANOS Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Planos

23


Índice de Planos

1. PLANO DE SITUACIÓN....................................................................................25





6. DETALLE DE CONEXIONADO ENFRIADORA Y FAN COILS.........................30

24

Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:

Escuela Politécnica

Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:

Mayo de 2015

Francisco Jesús Moreno Villar

Instalación de Climatización de un Edificio

Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:

6

1

Plano de Situación

1:5000

PRODUCIDO POR UN PRODUCTO EDUCATIVO DE AUTODESKP

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YHK 40-2

YHK 40-2YHK 40-2

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YHK 40-2

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Ø32

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Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:

Tramo Tub. Acometida

Tramo Tub. Retorno

Tramo Retorno Común

Tramo Retorno Vertical

Tramo Acometida Vertical

Retorno Común Vertical

Equipo Fan Coil Techo

LEYENDA


Mayo de 2015


6

2

Instalación de Fan Coils plantas 1 y 2

1:200


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Ø18

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Ø25

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Ø25

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Ø25

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Ø18

Ø25

Ø25

Ø25

Ø25

Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:


Mayo de 2015


6

3

Instalación de Fan Coils plantas 3 y 4

1:200

Tramo Tub. Acometida

Tramo Tub. Retorno

Tramo Retorno Común

Tramo Retorno Vertical

Tramo Acometida Vertical

Retorno Común Vertical


LEYENDA


RO

DU

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10

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Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:


Mayo de 2015


6

4

Instalación de Ventilación plantas 1 y 2

1:200

Tramo Entrada Aire

Tramo Extracción Aire


LEYENDA

Rejillas Extraccción

Recuperador de Calor


RO

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50

Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:


Mayo de 2015


6

5

Instalación de Ventilación plantas 3 y 4

1:200

Tramo Entrada Aire

Tramo Extracción Aire


LEYENDA

Rejillas Extraccción

Recuperador de Calor


RO

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LEYENDA

Depósito de expansión

Manómetro

Bomba

Válvula de seguridad

Válvula de corte

Válvula de retención

Tub. RETORNO de fan coils

Tub. enfriadora - depósito de inercia

Tub. depósito de inercia - enfriadora

Tub. ACOMETIDA a fan coils

Depósito de

Inercia

Enfriadora 1

Enfriadora 2

Enfriadora 3

Bomba tipo 1

Bomba tipo 1

Bomba tipo 1

Bomba tipo 2

Bajantes a edificio

Filtro

Desconector de Red

Termómetro

Desagüe

Nombre proyecto:

Nombre:

Fecha:

Plano nº:


Superior de Jaén

Hoja nº:

Nº hojas:

Escala:

Mayo de 2015



Válvula de tres vías

Termostato

Equipo Fan Coil

Válvula de corte

Tub. ACOMETIDA a fan coils

Tub. RETORNO de fan coils

LEYENDA

DETALLE CONEXIONADO ENFRIADORAS

DETALLE CONEXIONADO

FAN COILS

6

6

Detalles de Conexionado Fan Coils y Enfriadoras


RO

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31

Autor: ANEJO: Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar CÁLCULO DE SOLICITACIONES TÉRMICAS Universidad de Jaén

Anejo:

Cálculo de solicitaciones térmicas

32


Índice del Anejo: Cálculo de Solicitaciones Térmicas


2. DATOS UTILIZADOS EN EL CÁLCULO .........................................................36

2.1. Localización geográfica.............................................................................37

2.2. Condiciones climatológicas exteriores......................................................37

2.3. Condiciones del interior de los locales......................................................37

2.4. Datos de transmitancia U de los cerramientos.........................................38

2.5. Datos de aportaciones solares.................................................................39

2.6. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire..........................40

2.7. Datos de aportación de calor debidas a los ocupantes............................40

2.8. Datos alumbrado.......................................................................................41

2.9. Datos de calor aportado por equipos y aparatos......................................42

3. DESCRIPCIÓN DE LAS PARTIDAS DE CALOR (CARGAS TÉRMICAS)......42

3.1. Cargas de transmisión...............................................................................43

3.1.1. Implementación en hoja de cálculo...................................................44

3.2. Cargas de insolación.................................................................................46

3.2.1. Implementación en hoja de cálculo....................................................46

3.3. Cargas debidas a la renovación del aire...................................................46

3.4. Cargas por ocupación...............................................................................47

3.5. Cargas por alumbrado..............................................................................47

3.6. Cargas por otros usos…..........................................................................48

33


1. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO

El cálculo de las solicitaciones térmicas, o cargas térmicas, por habitación,

consiste en averiguar cuánta energia en forma de calor se gana o pierde por las

paredes (según sea verano o invierno). Con el conocimiento de tales cargas

podremos contrarrestarlas con equipos de climatización con objetivo de alcanzar

una temperatura y humedad de confort en el interior.

El procedimiento de cálculo que se ha seguido ha sido, primeramente,

clasificar todas las partidas de calor según su naturaleza física. A cada una se le

conoce como carga. El cálculo de cada carga viene explicado con detalle en el

apartado 3 de este anejo. Trás conocer el proceso de cálculo de cada carga, se

escogen los datos individuales de cada habitación y estación del año, distinguiendo

solo los casos extremos verano e invierno. Ya por último se suman las cargas para

verano, llegando a un dato de calor total en kilowatios y otro para invierno para cada

habitación. En todas las habitaciones el dato de verano es más desfavorable que el

de invierno.

Como herramienta he utilizado una hoja de cálculo realizada en el software

de libre uso “OpenOffice Calc” en la cual he introducido en forma de condicionales

todas las tablas de datos de temperaturas exteriores, factores solar límite según

huecos, transmitancias de los paramentos, etc. Aunque la introducción de todos

estos datos sea un poco tediosa, la automatización de los cálculos y el ahorro de

trabajo posterior es enorme. El aspecto de la hoja de cálculo se puede ver en la

figura 1 del presente anejo. La introducción de datos se realiza en la parte izquierda,

y en la parte central y derecha, calcula las diferentes cargas de verano e invierno y

las suma. En la introducción de datos solo se deben modificar los puntos 2, 4, 8, 9, y

34


Figura 1

11, siendo estos:

• Punto (2): se introducen los lados en metros del suelo de la habitación.

• Punto (4): se designa para cada paramento (norte, sur, este y oeste) la

colindancia que se le ha de aplicar. Para evitar trabajar con caracteres en las

fórmulas condicionales internas se utilizan los números 0,1 y 2,

representando 0 un paramento exterior, 1 un paramento interior colindante

con local climatizado y 2 si el paramento colinda al interior con un local NO

climatizado.

• Punto (8): se introduce el número de huecos (generalmente ventanas) y el

programa calcula el tanto por ciento de huecos y elige el valor de

transmitancia correcta.

• Punto (9): se introduce el número de personas que, aproximadamente,

ocuparan la habitación.

• Punto (11): se introduce el número de apartos eléctricos que puedan hacer

aporte de calor al ambiente. Al ser generalmente aulas de ingeniería

35


informática, se consideran sobre todo ordenadores.

Todos los demás puntos no hace falta modificarlos porque son comunes a

todas las habitaciones.

Por último solamente añadir, que esta hoja de cálculo puede utilizarse

únicamente para la zona climática D3, a la que pertenece Madrid. Para calcular las

cargas térmicas de un edificio situado en otra zona climática, deben modificarse los

datos dentro de los condicionales para la zona climática en cuestión.

2. DATOS UTILIZADOS EN EL CÁLCULO

Los parámetros que influyen en el cálculo de las solicitaciones térmicas son,

expuestos de forma esquemática:

• La zona climática donde se situa el edificio (latitud, altura, etc.)

• Las temperaturas exterior e interior (la temperatura interior es la que se

desea mantener en el interior del local ).

• La orientación del edificio, o más concretamente, la orientación geográfica de

las paredes de la habitación en cuestión. A partir de ahora se les designará

como paramentos en este proyecto, perteneciendo a este tipo el suelo y el

techo.

• La colindancia de los paramentos de la habitación. Ésta puede ser de tres

tipos: paramento colindante a un espacio interior climatizado, colindante a un

espacio interior no climatizado o colindante a exterior.

• La transmitancia de los cerramientos.

• La existencia de huecos en los paramentos, más la insolación a través de

éstos.

• El flujo de aire de renovación que se extrae e infiltra en el local.

• El número de personas que se estima ocuparan cada habitación y su

actividad.

• La existencia de aparatos que desprenden calor, como motores,

36


ordenadores, o iluminaria.

A continuación, se explican con mas detalle los datos utilizados en los

cálculos, así como de su procedencia.

2.1. Localización geográfica

Las distintas partes de España se engloban según características

climatológicas similares en zonas climáticas. A cada zona climática le corresponde

una serie de datos diferentes a la hora de realiar los cálculos. La zona climática para

una localidad en concreto de España se elige en torno a dos factores: la capital de

provincia, y la diferencia de altura de la localidad con respecto a la capital.

El CTE califica a la ciudad Madrid capital como localización tipo D3. Este dato

condicionará a todos los posteriores a la hora de realizar los cálculos.

2.2. Condiciones climatológicas exteriores

Los datos de condiciones climatológicas exteriores para los cálculos han sido

tomados de acuerdo a la norma UNE 100014 y de la guía técnica “Condiciones

Climáticas Exteriores de Proyecto” editada por el Ministerio de Industria, Turismo y

Comercio. Para la ciudad de Madrid los datos son los siguientes:

MadridVerano Invierno

33.1 ºC -2.2 ºC

Tabla 1. Temperaturas exteriores

Los datos tomados son los referentes a un tipo de edificio NO de especial

consideración por no incluirse universidades entre éstos.

2.3. Condiciones del interior de los locales

Tanto la temperatura como la humedad relativa que proporcionan condiciones

de confort vienen definidas según la I.T.1.1.4.1.2 del RITE. Los valores tomados

37


acorde a esta norma para los cálculos en el proyecto son:

Temperatura ºC Humedad relativa %

Verano 24 50

Invierno 22 45

Tabla 2. Condiciones interiores

2.4. Datos de transmitancia U de los cerramientos

La transmitancia, representada por la letra maýuscula “U” y con unidades de

W / m2k, es un valor que representa cuanta dificultad opone el cerramiento a ser

atravesado por el flujo de calor. Depende por tanto de los materiales con los que el

cerramiento esté construido, grosor de éste, si tiene o no aislantes, cámara de aire,

la existencia de huecos y de qué tamaño, etc.

El procedimiento de cálculo de la transmitancia viene expuesto en el Código

Técnico de la Edificación, en el Documento Básico HE de Ahorro de Energía. Para

llevar a cabo tal procedimiento de cálculo, primeramente se han de conocer os

materiales usados en los cerramientos, así como el grosor de cada uno, y la

existencia o no de cámara de aire. Sin embargo, el Código Técnico de la Edificación

tiene redactadas unas tablas con los valores máximos de la transmitancia en cada

zona climática, es decir, los más desfavorables posibles, por lo que debido al

desconocimiento al proceso de construcción del edifiicio, se ha optado por la

utilización de éstas tablas para el cálculo del valor de la transmitancia. Los datos

tabulados son los siguientes:

38


ParamentoZona climática

A3 / A4 B3 / B4 C1 / C2 / C3 / C4 D1 / D2 / D3 E1

Muro fachada 0.94 0.82 0.73 0.66 0.57

Contacto terreno 0.94 0.82 0.73 0.66 0.57

Suelos 0.53 0.52 0.5 0.49 0.48

Cubiertas 0.5 0.45 0.41 0.38 0.35

Tabla 3. Valores de transmitancia U (W / m2k)

En el caso de que los cerramientos en cuestión tengan huecos, se debe

calcular la superficie ocupada por éstos y aplicar la transmitancia de los huecos. La

transmitancia de los huecos viene tabulada en función de la zona climática, el

porcentaje de huecos y la orientación del cerramiento. La parte de la tabla que

reúne los datos de la zona climática en que se encuentra mi edificio es la siguiente:

ZONA % HUECOSOrientación

N E / O S SE / SO

D1 / D2 / D3

De 0 a 10 3.5 3.5 3.5 3.5

De 11 a 20 3 3.5 3.5 3.5

De 21 a 30 2.5 2.9 3.5 3.5

De 31 a 40 2.2 2.6 3.4 3.4

De 41 a 50 2.1 2.5 3.2 3.2

De 51 a 60 1.9 2.3 3 3

Tabla 4. Valores de transmitancia de huecos U (W / m2k)

2.5. Datos de aportaciones solares

Debe tenerse en cuenta las aportaciones solares de calor hechas a través de

los huecos que tienen los cerramientos. Se ha supuesto la condición más simple

posible: ventanas de vidrio sencillo, con superficie de marco del 15%, atmósfera

limpia y altitud 0 metros. Los datos se han obtenido del Manual CARRIER de Aire

Acondicionado.

39


ORIENTACIÓNLATITUD

30º 40º 50º

N 103 101 91

NE 392 419 396

E 520 516 516

SE 514 514 514

S 514 523 525

SO 514 514 514

O 520 516 516

NO 438 419 396

Horizontal 788 746 693

Tabla 5. Aportaciones solares (W /m2)

2.6. Datos de calor aportado debido a la renovación de aire

Para el cálculo del calor aportado debido a la renovación de aire, se calcula el

calor total que lleva el caudal de aire de renovación. Para ello, es necesario conocer

el calor específico del aire ca a la temperatura en cuestión. Como valor medio entre

las temperaturas interior y exterior se ha considerado apropiado tomar en los

cálculos el valor de calor específico del aire como ca=1213.2 J/(m3·ºC).

Otro dato importante en el cálculo es el caudal de aire de renovación. En este

anejo únicamente cabe nombrar que el valor tomado en los cálculos es de 12.3

dm3/s por persona. La normativa IDA que clasifica a los edificios según su calidad de

aire interior viene explicada en su correspondiente anejo “Instalación de Renovación

de Aire”.

2.7. Datos de aportación de calor debidas a los ocupantes

Los datos de calor aportado por al ocupación de personas se han obtenido

del Manual CARRIER de Aire Acondicionado. Se clasifican en la tabla siguiente

según la actividad de la persona y la aplicación del local.

40


GANANCIAS DE CALOR DEBIDAS A LOS OCUPANTES, en W

ACTIVIDAD APLICACIÓN TOTAL

Sentado, en reposo Teatro, escuela primaria 103

Sentado,trabajo muy ligero Escuela secundaria 116

Empleado de oficina Oficina,hotel, apartamento, escuela superior 131

De pie, marcha lenta Almacenes, tienda 131

Sentado, de pie Farmacia 146

De pie, marcha lenta Banco 146

Sentado Restaurante 162

Trabajo ligero en banco de taller Fábrica, trabajo ligero 220

Baile o danza Sala de baile 249

Marcha, 5 km/h Fábrica, trabajo bastante penoso 293

Trabajo penoso Pista deportiva, fábrica 425

Tabla 6.

Para los cálculos se ha considerado en todas las habitaciones el dato de 116

Wattios por persona correspondiende a una escuela secundaria para un trabajo

sentado muy ligero.

2.8. Datos alumbrado

Para estimar las ganancias de calor proporcionadas por el alumbrado se

puede utilizar la tabla 7. Los datos son estimados para una iluminaria estándar:

41


TIPO DE LOCAL W / m2

Iglesia 5

Teatro 10

Vivienda 20

Hotel 20

Banco 20

Hospital 20

Oficina 30

Escuela 30

Sala de belleza 30

Comercio 40

Tabla 7.

2.9. Datos de calor aportado por equipos y aparatos

Al tratarse el edificio objeto de estudio de una universidad de informática, el

único aparato que se ha tenido en cuenta ha sido ordenadores. La tabla 8 ha sido

confecionada tras consulta a fabricantes.

Tipo de aparato Equipo en funcionamiento

CPU 50/150

Impresora 13

Monitor pantalla tubo rayos catódicos 250/450

Monitor pantalla plana 30/50

Tabla 8.

3. DESCRIPCIÓN DE LAS PARTIDAS DE CALOR (CARGAS TÉRMICAS)

Como se mencionó anteriormente, una carga térmica es un tipo particular de

transferencia de calor debida a algún hecho en concreto. Expuestas de forma

esquemática, las cargas de calor consideradas en este proyecto son:

42


1. Cargas de transmisión a través de los cerramientos.

2. Cargas de insolación a través de las ventanas.

3. Cargas debidas al aire de renovación e infiltraciones a través de puertas.

4. Cargas debidas a la ocupación de personas.

5. Cargas por iluminaria.

6. Cargas por equipos informáticos.

Es necesario tener en cuenta todas estas cargas para el caso de verano, sin

embargo, para invierno solo es necesario considerar las cargas de transmisión y las

de ventilación, siendo ambas negativas (el calor escapa de la habitación). Por esta

razón la situación más desfavorable en los cálculos se da siempre para verano.

3.1. Cargas de transmisión

Las cargas de transmisión se deben a la existencia de diferentes

temperaturas a través de las paredes, suelo y techo. Se producen por tanto a través

de los cerramientos y son de transferencia por transmisión como su propio nombre

indica. Para calcularlas he utilizado la expresión:

Fórmula (1)

En la cuál:

Qt es el calor ganado o perdido en W

U es la transmitancia del cerramiento en W/m2k

S es la superficie del cerramiento en m2

ΔT es la diferencia de temperaturas entre los extremos del cerramiento

Ct es un coeficiente de mayoración, siendo éste:

◦ Para verano: 1

◦ Para invierno: Norte 1.55, Sur 1.20, Este 1.55 y Oeste 1.40

La fórmula se aplica a cada uno de los cerramientos del local en cuestión.

43

Qt=U ·S ·Δ T ·Ct


3.1.1. Implementación en hoja de cálculo

En primer lugar, cabe descatacar que para el dato de la diferencia de

temperaturas existen tres diferentes posibilidades de colindancia:

• Paramento colindante al exterior: la diferencia de temperaturas es la

diferencia entre la exterior y la interior para el caso en concreto. En la hoja de

cálculo se designa como paramento tipo 0.

• Paramento colindante a local interior CLIMATIZADO: en este caso no se

considera transferencia de calor por no haber diferencia de temperaturas en

los extremos del paramento. En la hoja de cálculo se le llama de tipo 1.

• Paramento colindante a local interior NO CLIMATIZADO: en este caso se

toma directamente una diferencia de 5 grados centígrados en estimación. En

hoja de cálculo se designa de tipo 2.

El tipo de colindancia para cada cerramiento se introduce en el punto 4 de

introducción de datos de la hoja de cálculo (figura 2), llamándose índices del

paramento.

Figura 2. Ejemplo introducción tipo de paramento

También es necesario calcular el calor de transmisión a través de las

ventanas. La única diferencia a mencionar es el cálculo de la transmitancia U, la

cuál depende de la orientación y el porcentaje de hueco que ocupa la ventana

respecto a la superficie total de la pared. Los valores de U para cerramientos vienen

en la tabla 3 de este documento y los de ventanas en la tabla 4. Para los cálculos se

ha considerado una ventana estándar de 1.5 x 1.2 metros cuadrados. El número de

ventanas se introduce en el punto 8 de la hoja de cálculo. La figura 3 muestra un

44


ejemplo de una habitación con 2 ventanas al sur y 4 al oeste:

Figura 3.

La tabla 4 del presente documento expone los valores de transmitancia para

huecos según orientación y porcentajes de superficie. Los datos apropiados se

eligen automaticamente gracias a condicionales tipo si; SI(condición == TRUE;valor

si verdad; valor si falso), de forma que al introducir el número de ventanas en cada

orientación elige el valor de transmitancia correcto y se efectúan los cálculos. Para

la misma habitación, la parte donde se hacen los cálculos tiene la siguiente

apariencia:

Figura 4.

Las primeras filas hacen el cálculo para los cerramientos y las últimas cuatro

filas para las ventanas. Se repite el cálculo dos veces, para verano e invierno, con

los datos correspondientemente modificados.

45


3.2. Cargas de insolación

Son las aportaciones de calor debidas a la luz solar a través de la cristal de

las ventanas. Se calculan mediante la expresión:

Fórmula (2)

Dónde:

Qi es el calor total aportado por insoluación en W

qi es el calor por unidad de superficie W/m2 (tabla 5)

S es la superficie de la cristaleria en m2

Cc es el coeficiente de color. Se ha tomado igual a 1 (cristal sin color)

Cm es el coeficiente que considera el marco. Se ha tomado igual a 1

Ci es un coeficiente de proteción solar, también considerado 1

3.2.1. Implementación en hoja de cálculo

En la hoja de cálculo, la parte donde se calcula las cargas de insolación tiene

el siguiente aspecto:

Figura 5.

Relativo a los cálculos, no hace falta ni introducir ni modificar nada, ya que el

valor de “qi” está introducido ya anteriormente en la hoja de cálculo, y la superficie

de huecos de cada paramento es un dato que se conocía con anterioridad.

3.3. Cargas debidas a la renovación del aire

Para mantener las condiciones de confort en el interior del local, es necesario

46

Qi=qi · S ·Cc ·Cm·Ci


renovar el aire viciado de dentro con aire fresco del exterior, por tanto, se producen

pérdidas de calor del local en invierno y ganancias en invierno. Para acercar el aire

exterior a las condiciones del interior se dispone en cada planta de un recuperador

de calor del aire de extracción, aún así es necesario tener en cuenta estas cargas.

Se calculan mediante la expresión:

Fórmula (3)

Siendo:

Qr el calor total de la renovación en W

qr el flujo de aire de renovación en dm3/s

ΔT es la diferencia de temperaturas entre los extremos del cerramiento

3.4. Cargas por ocupación

Estas cargas tienen en cuenta el calor aportado por los ocupantes, teniendo

en consideración el tipo de actividad que éstos realizan. Se calculan con la

expresión:

Fórmula (4)

Siendo:

Q0 el calor total aportado por los ocupantes en W

N el número de ocupantes estimados de la habitación

q0 el calor que aporta cada ocupante en W/persona (tabla 6)

Se ha tomado para q0 el valor de 116 W/persona, que corresponde a un

trabajo sentado muy ligero.

3.5. Cargas por alumbrado

Estas cargas estiman el calor que aporta la iluminaria dentro del local. Se

calculan mediante la siguiente fórmula:

47

Q0=S ·q0

Q0=N ·q0

Qr=qr ·Ca ·ΔT


Fórmula (5)

Donde:

Q0 el calor total aportado por la iluminaria en W

S es la superficie total del suelo de la habitación

q0 el calor estimado que aporta la iluminaria en W/m2 (tabla 7)

Se ha tomado para q0 el valor el valor de 30 W/m2 asignado a escuela.

3.6. Cargas por otros usos

Al ser un edificio destinado a albergar aulas de informática, aquí considero el

calor aportado por los equipos informáticos en general. La fórmula usada es la

siguiente:

Fórmula (6)

Siendo:

Q0 el calor total aportado por los equipos informáticos en W

N el número de equipos en cada habitación

q0 el calor que aporta cada equipo en W/equipo (tabla 8)

Para el parámetro q0 se ha supuesto un valor de 100 W/equipo.

48

Q0=N ·q0


49

Autor: ANEJO: Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar INSTALACIÓN DE RENOVACIÓN DE AIRE Universidad de Jaén

Anejo:

Cálculo de la Instalación de Renovación de Aire

50


Índice del Anejo: Instalación de Renovación de Aire



3. PARÁMETROS DE CÁLCULO........................................................................52

4. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO DE CÁLCULO ............................................53

5. CÁLCULO DE LA RED DE CONDUCTOS......................................................54

5.1. Procedimiento de cálculo..........................................................................54

5.2. Apariencia de la Hoja de Cálculo..............................................................58

51


1. OBJETIVO DE LA INSTALACIÓN

El objetivo de la instalación es, poco a poco y de forma contínua, expulsar el

aire del interior del local e introducir aire fresco del exterior. Gracias a ésto, evitamos

ambientes viciados, malos olores y mantenemos unas condiciones de confort en el

interior.

2. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

La instalación de renovación de aire es independiente para cada planta, e

incluso por razones de espacio en el interior, la parte este y la parte oeste en cada

planta son también independientes. Cada parte se compone de conductos de

entrada y salida del aire y de una unidad de introducción y extracción que a la vez

alberga un recuperador de calor del aire de extracción con enfriamiento adiabático.

Ésta unidad, además de hacer circular el aire por los conductos hacia dentro y fuera

de las habitaciones, provoca un intercambio de calor entre el aire que sale y el que

entra, calefactando o enfríando así el aire (según verano o invierno) para que al

introducirlo en las habitaciones se encuentre a una temperatura más acorde con la

interior. De esta manera, se reduce la pérdida de energía que supone extraer aire

climatizado del interior. El aire cogido del exterior también pasa por la tubería del fan

coil antes de entrar en la habitación, acercando aún mas su temperatura a la interior.

3. PARÁMETROS DE CÁLCULO

El principal parámetro a considerar en el cálculo de esta instalación es el

caudal mínimo de renovación de aire, el cuál dependerá de la calidad del aire

interior deseada.

Para calcular el caudal mínimo de renovación de aire se ha seguido la

IT.1.1.4.2.3 del RITE, la cual regula el caudal de renovación para edificios que no

sean viviendas, hospitales o piscinas. El método elegido para el cálculo ha sido el

indirecto acorde al número de ocupantes por habitación. Los caudales de ventilación

en (dm3/s por persona) vienen agrupados en categorías en función de la calidad del

52


aire interior que se desea conseguir. Cabe nombrar que tales cargas térmicas han

sido tenidas en cuenta en el cálculo de cargas térmicas y viene explicado en su

correspondiente anejo.

CATEGORÍA TIPO DE EDIFICIO

IDA 1: Aire de óptima calidad

HospitalesClínicasLaboratoriosGuarderías

IDA 2: Aire de buena calidad

OficinasResidencias de ancianosResidencias de estudiantesLocales comunes de hoteles y similaresSalas de lecturaMuseosSalas de tribunalesAulas de enseñanza y asimilablesPiscinas

IDA 3: Aire de calida media

Edificios comercialesCines y teatrosSalones de actosHabitaciones de hoteles y similaresRestaurantes, cafeterías y baresSalas de fiestasGimnasiosLocales para deporte (salvo piscinas)Salas de ordenadores

IDA 4: Aire de calidad baja No citados anteriormente

Tabla 1. Calidades del Aire de Renovación

Considero apropiado englobar a mi edificio en la categoría IDA 2 junto con un

edificio de oficinas o una residencia de ancianos. Para tal categoría se toma un valor

de flujo de renovación de 12.5 dm3/s por persona.


El primer dato que necesitamos conocer es el caudal de aire de renovación

que debe ir a cada habitación, según la ocupación de ésta, y posteriormente, la

sección del conducto que conduce el aire hasta la habitación en cuestión. Una vez

que conocemos el caudal en cada habitación, se configura un trazado, lo mas

óptimo posible, de los conductos en plano. El caudal total de la instalación será la

53


suma del caudal para cada una de las habitaciones. Para la introducción del aire a

las habitaciones, la configuración de los conductos consiste en un conducto principal

del que va derivando conductos a cada habitación. Para la extracción, se procede

de igual manera, un conducto principal va recogiendo el aire de extracción de cada

habitación aumentando por tanto su sección conforme se aproxima a la salida. El

método seguido para calcular la sección de cada conducto se denomina “método de

pérdidas de carga constantes” y se vale de una gráfica. Viene detalladamente

explicado en el siguiente punto del presente anejo.

5. CÁLCULO DE LA RED DE CONDUCTOS

Una vez que se tiene una configuración el plano de la red de conductos con

el caudal de aire que transporta cada uno se procede a calcular la sección

transversal de cada conducto.

5.1. Procedimiento de cálculo

El método de cálculo, para averiguar las secciones transversales óptimas

para cada conducto según el flujo de aire que lo atraviesa, se llama método por

pérdidas de carga constantes. Se basa en el principio de que, el fluido siempre

tiende a ir por el conducto que menos oposición presente, es decir, el que tenga

menos pérdidas de carga. Cuando el fluido va circulando por el conducto principal y

encuentra una derivación a una habitación, ambos caminos deben presentar las

mismas pérdidas de carga, por lo que a la masa de aire no presenta preferencia por

ningún conducto en particular. De esta manera se consigue dirigir el caudal deseado

a cada habitación. Para llevar el método a la práctica se necesita una gráfica que

nos da el diámetro de un conducto redondo en función del caudal y la pérdida de

carga, para una velocidad previamente fijada. Tiene un aspecto similar al croquis de

la figura 1.

54


Figura 1. Croquis gráfica pérdida de carga constante

En el eje X van las pérdidas de carga y en el eje Y el caudal. Las líneas más

gruesas de pendiente positiva representan cada una un valor de diámetro y las

líneas más finas de pendiente negativa son de velocidad constante. Explicado de

forma simplista, el método consiste en fijar un valor de pérdida de carga constante

para toda la instalación con una línea vertical e ir llevando los caudales de cada

tramo para posteriormente obtener el valor de diámetro óptimo.

A continuación, se describen con más detalle los pasos a seguir para el

cálculo, los cuáles han sido aplicados a cada instalación independiente de

renovación de aire:

1. Se fija la velocidad del conducto principal (el que lleva todo el caudal) a 6

m/s. Para ello se localiza en el eje Y el caudal del conducto principal y se

55


traza una linea recta horizontal hasta cortar a la línea de velocidad 6 m/s. En

el punto de corte, se traza una línea recta vertical hasta cortar al eje de la X,

donde están las pérdidas de carga. El punto de corte de esta recta vertical

con el eje X será el valor de pérdida de carga que se mantendrá constante en

toda la instalación, la velocidad y el diámetro por tanto irán disminuyendo

conforme se vaya repartiendo el caudal a cada habitación. El hecho de fijar la

velocidad inicial a 6 m/s es un criterio que evita que existan ruidos en los

conductos.

2. Ahora nos fijamos únicamente en la recta vertical anteriormente trazada.

Vamos cogiendo el caudal de cada tramo y derivas a habitaciones y vamos

llevandolo desde el eje Y hasta esa recta.

3. Llegados a este punto, tendremos una recta vertical con el valor de pérdida

de carga y tantas rectas horizontales como tramos de conductos y derivas.

Por fin, el valor de diámetro óptimo para cada conducto son los puntos de

intersección. Un croquis de los trazados en la gráfica sería el siguiente:

56


Figura 2. Puntos de corte de caudal con recta vertical

4. Como los conductos no son redondos, debe adaptarse la sección para que

tenga el mismo área transversal pero tengan forma rectangular. Para ello nos

servimos de tablas.

57


5.2. Apariencia de la Hoja de Cálculo

Todos los datos del cálculo vienen en tablas en hojas de cálculo. Hay un

archivo de OpenOffice Calc para cada planta llamándose

“RenovaciónAirePlantaX.ods” siendo X el número de planta en cuestión. Como

nombré anteriormente, en cada planta hay dos instalaciones de renovación de aire

independientes, denominadas cada una como instalación parte Este e instalación

parte Oeste. Cada instalación viene en una hoja distinta dentro del archivo

correspondiente a la planta. La apariencia de la misma es la siguiente:

Figura 3. Tabla conductos Renovación de Aire

Se observa como las pérdidas de carga se mantienen constantes y como la

velocidad del conducto principal por el que en un principio pasa todo el flujo se fija a

6 m/s. Posteriormente la velocidad en los conductos va descendiendo, y como es un

dato irrelevante en los demás dejo de completar las celdas.

58


59

Autor: ANEJO: Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar INSTALACIÓN DE FAN COILS Universidad de Jaén

Anejo:

Cálculo de la Instalación de Fan Coils

60


Índice de Anejo Instalación de Fan Coils




4. ELEMENTOS QUE COMPONEN LA INSTALACIÓN......................................63

4.1. Selección de equipos................................................................................64

4.1.1. Enfriadoras ........................................................................................64

4.1.2. Fan coils habitaciones.......................................................................64

4.2. Cálculo de la Redes de Tuberías..............................................................65

4.3. Cálculo del Depósito de Inercia................................................................69

4.4. Cálculo del Grupo de Bombeo..................................................................70

4.4.1. Cálculo de las Pérdidas de Carga Primarias.....................................71

4.4.2. Cálculo de las Pérdidas en los fan coils............................................73

61


1. OBJETIVO DE LA INSTALACIÓN

El objetivo de la instalación es dotar al edicifio de equipos capaces de aportar

la potencia calorífica o frigorífica necesaria para alcanzar la habitabilidad y

condiciones de confort dentro de las habitaciones del mismo.

El cálculo de las solicitaciones térmicas siempre es más desfavorable para el

caso de verano. En la siguiente tabla se resumen los resultados del cálculo de

solicitaciones térmicas por planta para verano:

Tabla 1. Solicitaciones por planta

Para contrarrestar por tanto tales cargas térmicas, se diseña la instalación de

fan coils.

2. DESCRIPCIÓN DE LA INSTALACIÓN

La instalación se compone de tres enfriadoras independientes que a través

de su propia red de tuberías mantienen el agua almacenada en un depósito de

inercia a la temperatura deseada en cada época del año. Por otra parte, desde el

depósito de inercia sale otra red de tuberías que lleva el agua a cada fan coil para

que se produzca el intercambio de calor aire-agua aclimatando de esta manera la

atmósfera del interior del local. Cada red de tuberías es independiente, por lo que

cada una tiene su propio grupo de bombeo, siendo cuatro en total: tres, uno para

cada enfriadora y el cuarto que bombea el agua por el edificio.


De forma esquemática, se expone el orden en que se ha calculado las

diferentes partes que forman la instalación:

• Cálculo de las cargas térmicas por habitación

62

Planta 1ª Planta 2ª Planta 3ª Planta 4ª TOTALSolicitaciones (kW) 112.0 114.6 110.4 109.3 446.2


• Dotación del fan coil de potencia adecuada en cada habitación para

contrarrestar tales cargas

• Recuento de potencia instalada por planta y en el edificio en total para

selección de las enfriadoras

• Red de tuberías: cálculo del flujo de agua, disposición de las tuberías y

cálculo de su diámetro

• Cálculo del volumen del depósito de inercia

• Selección de grupo de bombeo: cálculo de altura total a vencer más pérdidas

de carga

Primeramente, se calculó las cargas térmicas por cada habitación. Trás saber

la demanda en cada habitación, se dotó a cada habitación de un fan coil con la

potencia adecuada y se hizo balance de la potencia total instalada en el edificio para

seleccionar las enfriadoras. Posteriormente, se calculó la red de tuberías, lo cual

reune tres puntos: cálculo del gasto másico de agua y por tanto cálculo de su

diametro y el layout o disposición en plano de las tuberías. Por último, se elije el

grupo de bombeo que haga circular el agua por la instalación, para lo cual se hallan

las pérdidas de carga.

4. ELEMENTOS QUE COMPONEN LA INSTALACIÓN

Los elementos que componen la instalación vienen nombrados a

continuación:

• Equipos: enfriadoras y fan coils

• Redes de tuberías

• Depósito de inercia

• Grupos de bombeo

En este apartado se explica el procedimiento de cálculo de cada uno de los

elementos.

63


4.1. Selección de equipos

La selección de equipos se lleva a cabo tras calcular las cargas térmicas del

edificio. En este apartado es necesario distinguir dos puntos: las enfriadoras de gran

potencia que se encuentran en la azotea que enfrían el agua y los equipos

individuales pequeños en cada habitación (fan coils) que efectúan el intercambio de

calor con el aire de la habitación.

4.1.1. Enfriadoras

Son los equipos que aportan la energía necesaria. Trás sumar los resultados

del cálculo de cargas térmicas obteniendo la tabla 1, se optó por la opción de

instalar tres enfriadoras de 200 kW cada una, para dividir el salto de potencia y

consumir menos a la hora del arranque.

4.1.2. Fan coils habitaciones

Se encargan de introducir en la habitación la potencia adecuada a la misma.

Su funcionamiento trata de coger aire de la habitación y expulsarlo pasandolo antes

entre la bobina de tubos (coil) por los que pasa el agua fria o caliente (según

necesidad) proveniente de la enfriadora. El aire de renovación procedente del

exterior también pasa por el fan coil, para su adecuación a la temperatura interior.

Los equipos instalados son en todas las habitaciones equipos de techo, de

potencia variable según la necesidad de la habitación. Las potencias instaladas son:

1.6, 2.3, 3.3, 3.9, 4.9, 6.8 y 8.5 kW. Todas las potencias son frigoríficas. Explicando

ésto, el fabricante te proporciona dos potencias: una calorífica y otra frigorífica. La

frigorífica es siempre menor, por lo que dimensionando para ésta cumpliremos

siempre las necesidades. Los fan coils instalados en cada habitación están

designados en plano, y en las hojas de cálculo nombradas “PlantaX_Equipos.ods”

siendo X la designación de la planta 1, 2, 3 o 4. Aquí encontramos en la pestaña

“Equipos” un resumen de los equipos instalados en la planta en cuestión. Un

ejemplo de la apariencia de la tabla para la planta 1 se muestra en la figura 1.

64


Figura 1. Resumen equipos por planta

4.2. Cálculo de la Redes de Tuberías

El cálculo de la red de tuberías se realiza una vez que conocemos la potencia

a instalar en cada habitación. Una vez conocida la potencia, se hace un croquis de

la configuración óptima de las tuberías para, posteriormente, calcular el diámetro de

cada una. Para el cálculo del diámetro solo necesitamos saber que flujo másico de

agua lleva esa potencia hasta el fan coil en cuestión. Para ello utilizo la siguiente

fórmula:

Fórmula (1)

En la que por supuesto despejo el flujo másico, de forma que quedaría:

Fórmula (2)

65

P=m ·C p ·ΔT

m=P

C p·Δ T


Donde:

es el flujo másico de agua en kg/s

P es el dato de potencia que da el fabricante para el fan coil en kW

Cp es el calor específico del agua a presión constante en kJ/(kg·k)

su valor es 4.194 y se obtiene de la media del Cp para 7 y 12 ºC

ΔT es la diferencia de temperatura estimada en el intercambiador (5º C)

La fórmula se usa en las hojas de cálculo nombradas anteriormente,

“PlantaX_Equipos.ods” siendo X la designación de la planta 1, 2, 3 o 4. Explico en

este punto más detalladamente cada pestaña.

Figura2. Pestañas en “PlantaX_Equipos.ods”

• Pestaña Equipos: explicada anteriormente en este mismo documento en el

apartado de equipos.

• Pestaña Cp : el valor de Cp utilizado en los cálculos es la media para los

valores de Cp de 7 y 12 ºC. Se calcula en esta pestaña.

Figura 3. Cálculo de Cp

• Pestañas “Tub IDA” y “Tub VUELTA”: en estas pestañas se implementa la

fórmula anteriormente expuesta y se calculan los diámetros de las tuberías.

Tuberias de IDA quiere decir que van desde el depósito de inercia hasta los

fan coils, y VUELTA significa que retornan al depósito de inercia tras haber

66

m


realizado el intercambio de calor en los fan coils. La apariencia de las tablas

es la siguiente:

Figura 3. Tabla tuberías IDA

67


Figura 4. Tabla tuberías VUELTA

Las tablas constan de las columnas Tramo, Potencia, flujo másico “m” en

diferentes unidades, diámetro teórico, diámetro real y velocidad. Paso a

continuación a explicar cada una de ellas:

• Columnas Tramo y Potencia: estas columnas identifican el tramo de tubería e

indican cuanta potencia lo atraviesa. A partir de ellas se calculan todas las

demás. Para configurar la red de tuberías se han utilizado croquis por planta.

• Columna flujo másico “m” : se calcula a través de la fórmula 2 del presente

documento y es el flujo másico de agua que atravesará el tramo de tubería.

Está expresado en diferentes unidades siendo kg/s, litros/h y m3/s por orden.

• Columna diámetro teórico: en esta columna se calcula el diámetro que debe

tener la tuberia para transportar todo ese flujo de agua, si se desea que el

agua lleve una velocidad aproximada de 1,5 m/s. La fórmula usada es la de

68


continuidad:

Fórmula (3)

Como la tuberia tiene una sección circular, podemos poner la superficie S en

función del diámetro:

Fórmula (4)

Como se pretende calcular el diámetro, lo despejamos:

Fórmula (5)

Esta última fórmula es la utilizada en el cálculo de la columna del diámetro

teórico. Los datos son:

D es el diámetro teórico resultante del cálculo

es el flujo másico de agua en previamente calculado en kg/s

v es la velocidad que se desea conseguir, de 1.5 m/s

• Columna Diámetro real: esta columna se realiza para adaptar los cálculos de

diámetro teórico a una tubería de diámetro comercial. Se calcula gracias a un

condicional que transforma el diámetro teórico en el infinitamente superior.

• Columna velocidad: esta columna se calcula con la fórmula 3 de este

documento, despejando la velocidad. Se calcula para controlar que está en

torno a la velocidad supuesta de 1.5 m/s, vigilando que no llegue a 2 m/s para

evitar así ruidos en tuberías.

4.3. Cálculo del Depósito de Inercia

El depósito de inercia se encuentra en la azotea y su función es albergar

69

m=S · v

m=π · D2

4· v

D=√ 4 · mπ · v

m


agua mantenida a la temperatura adecuada. Se hace una medición constante de la

temperatura del agua que contiene, y cuando existe una variación de un grado o

varios, arranca una o varias enfriadoras para compensarla.

Para el cálculo de su volumen, recurro a la siguiente fórmula tomada de el

libro “Manual Carrier de Aire Acondicionado”:

Fórmula (6)

Donde:

V es el volumen del depósito en litros

p es la potencia de la instalación en kW

t es el tiempo programado entre arranques en minutos

T2 – T1 es la diferencia entre la temperatura del depósito y la de retorno

Para nuestra instalación en concreto, con una potencia aproximada de 600

kW en total, una diferencia de temperaturas de salida y retorno del depósito de 5 ºC

y un tiempo programado de arranque entre máquinas de 8 minutos obtenemos:

Fórmula (7)

Como resultado obtengo un volumen de aproximadamente 14.000 litros.

4.4. Cálculo del Grupo de Bombeo

El grupo de bombeo es el encargado de hacer circular el fluido por la red de

tuberías. Cada parte de la red de tuberías tiene su propio grupo. La elección de la

bomba se reduce al cálculo de las pérdidas de carga en las tuberías, ya que al ser

circuito cerrado no hace falta tener en cuenta la altura. Las pérdidas de carga

consideradas en el cálculo son:

70

V=14.4 · p · tT 2−T 1

V=14.4 ·600 ·812−7

=13824


• Pérdidas de carga primarias y secundarias. Las pérdidas de carga

primarias han sido calculadas con la correlación de Darcy Weisbach, y se ha

considerado un 15 % más del valor obtenido en este cálculo para englobar

también las pérdidas secundarias producidas en codos y contracciones.

• Pérdidas de carga en fan-coils. En los fan-coils el agua pasa por una

bobina de tuberías sufriendo una elevada pérdida de carga secundaria y

haciendo necesario su cálculo. Para ello, el fabricante de los equipos pone a

disposición una gráfica de las pérdidas de carga en función del caudal que

atraviesa el equipo para cada modelo.

Como herramienta de cálculo para ambas pérdidas de carga utilizo la hoja de

cálculo llamada “Cálculo_PérdidasDeCarga.ods”. Todo el cálculo viene detallado a

continuación.

4.4.1. Cálculo de las Pérdidas de Carga Primarias

La correlación utilizada para el cálculo de pérdidas primarias en cada tubería

ha sido la de Darcy Weisbach:

Fórmula (8)

donde:

Hr representa las perdidas de carga en m.c.a. (metros columna de agua)

g es el valor de la gravedad tomada ésta como 9.81 m/s2

λ es el coeficiente de Darcy, explicado seguidamente con más detalle

L es la longitud en metros del tramo de tubería en cuestión

D es el diámetro en m2 de la sección transversal de tubería

Q es el caudal en m3/sque recorre la tubería

Para aplicar esta fórmula, el único problema que se presenta es el cálculo del

llamado coeficiente de darcy y representado con la letra griega λ, ya que todos los

71

H r=8

π2· g

·λ ·L

D5·Q 2


demás datos ya son conocidos. Para calcular λ, la fórmula aproximada más

comúnmente utilizada es la correlación de Colebrook:

Fórmula (9)

donde:

λ es el coeficiente de Darcy

ε es la rugosidad absoluta tomada para el acero como 3·10-5 m (0.03 mm)

DH es el diámetro hidráulico en m. Se ha aproximado al diámetro de la

tubería

Re es el conocido como número de Reynolds en unidades del SI

Como se puede observar, el coeficiente de fricción de Darcy se encuentra

implícito en la fórmula, por lo que para averiguar su valor empezamos calulando

unicamente la parte derecha de la fórmula dándole a λ el valor de 1, obteniendo el

dato nombrado como “a” en la figura 5. Posteriormente calculamos λ despejandolo

de la parte izquierda, siendo éste para la primera iteración λ=1

a2. Efectúo tres

iteraciones, de esta manera el valor sale cada vez más próximo al real, siendo en la

última iteración el error de diez milésimas.

Figura 5. Iteraciones para el cálculo de λ

Para calcular las pérdidas de carga primarias se aplica el valor de λ de la

última iteración en la ecuación de Darcy-Weisbach (fórmula 8).

72

1√(λ)

=−2,0 · log10(ϵ/DH

3.7+

2.51Re ·√(λ)

)

1ra iteración 2da iteración 3ra iteraciónColebrook Colebrook Colebrook

a b c d e f

Cálculo coeficiente de fricción de Darcy (λ) con la correlación Colebrook

valor λ valor λ valor λ


4.4.2. Cálculo de las Pérdidas en los fan coils

Para calcular las pérdidas de carga en los fan coils me sirvo de una gráfica

aportada por el fabricante. En ella se representa las pérdidas de carga en función

del caudal que atraviesa el equipo, siendo ésta lineal. Para automatizar los cálculos,

obtengo las ecuaciones de las rectas para cada uno de los equipos, de forma que

sustituyendo el caudal que atraviesa cada equipo obtengo las pérdidas de carga.

Todo el cálculo explicado en este punto viene realizado en la pestaña

“PérdidasFanCoils” de la hoja de cálculo llamada “Cálculo_PérdidasDeCarga.ods”.

73

0 0 0 0 0 00

0.2

0.4

0.6

0.8

1 f(x) = 12844.04x - 0.61

f(x) = 7584.1x - 0.87

f(x) = 8256.88x - 0.56

f(x) = 7584.1x - 0.34f(x) = 12966.36x - 0.32

Pérdidas de Carga en FanCoils

Equipos 20/2

Lineal (Equipos 20/2)

Equipos 40-2 / 50-2

Lineal (Equipos 40-2 / 50-2)

Equipos 65-2

Lineal (Equipos 65-2)

Equipos 95-2 / 110-2

Lineal (Equipos 95-2 / 110-2)

Equipos 25-2

Lineal (Equipos 25-2)

Caudal (m^3 / s)

Pé

rdid

a d

e C

arg

a (

mca

)


74

Autor: MEDICIONES Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Mediciones

75


Índice de Mediciones

1. EQUIPOS.........................................................................................................77

2. TUBERÍAS INSTALACIÓN DE FAN COILS.....................................................78

3. CONDUCTOS DE VENTILACIÓN...................................................................80

76


77

Nº DENOMINACIÓN CANTIDAD

1 EQUIPOS

1.01 Planta 1 1

Planta 2 5

Planta 3 2

Planta 4 2

TOTAL 10

1.02 Planta 1 1

Planta 2 1

Planta 3 5

Planta 4 4

TOTAL 11

1.03 Planta 1 5

Planta 2 13

Planta 3 4

Planta 4 6

TOTAL 28

1.04 Planta 1 2

Planta 2 0

Planta 3 1

Planta 4 3

TOTAL 6

1.05 Planta 1 1

Planta 2 2

Planta 3 4

Planta 4 4

TOTAL 11

1.06 Planta 1 7

Planta 2 6

Planta 3 5

Planta 4 7

TOTAL 25

1.07 Planta 1 4

Planta 2 2

Planta 3 4

Planta 4 1

TOTAL 11

Equipo fan coil de techo tipo cassette de 1.6 kW de potencia frigorífica con bateria de intercambio de Cu y aletas de Al y bandeja de recogida de condensados y grupo motor ventilador incluido.








78


1.08

TOTAL 3

1.09 Planta 1 2

Planta 2 2

Planta 3 2

Planta 4 2

TOTAL 8

1.10

TOTAL 1

1.11

TOTAL 1

1.12

TOTAL 3

2 TUBERÍAS INSTALACIÓN DE FAN COILS

2.01 m.l. Tubería de cobre de DN 18 Planta 1 327.5

Planta 2 450.5

Planta 3 403

Planta 4 436.5

Verticales 0

TOTAL 1618

2.02 m.l. Tubería de cobre de DN 25 Planta 1 53

Planta 2 85

Planta 3 67

Planta 4 75.5

Verticales 0

TOTAL 281

Unidad exterior enfriadora + bomba de calor de 207 kW de potencia frigorífica con refrigerante R-407C y cuatro compresores

Recuperador de calor del aire de extracción con enfriamiento adiabático de caudal 1000 dm3/s

Depósito de inercia de acero inoxidable de capacidad hasta 14.000 litros con especial resistencia a la corrosión por picaduras y resquicios

Bomba centrífuga vertical multietapa con un caudal máximo de 160 m3/h y una altura máxima de 330 metros

Bombas centrífugas monobloc en AISI 316 soldadas con tecnología láser según EN 733 y con motor eje prolongado con un caudal máximo de 130 m3/h y una altura de 23 metros.


79


2.03 m.l. Tubería de cobre de DN 32 Planta 1 16.5

Planta 2 27.5

Planta 3 38.5

Planta 4 48

Verticales 0

TOTAL 131


Planta 2 33

Planta 3 60.5

Planta 4 37

Verticales 0

TOTAL 164


Planta 2 88

Planta 3 85

Planta 4 50.5

Verticales 0

TOTAL 309


Planta 2 26

Planta 3 0

Planta 4 31.5

Verticales 6

TOTAL 63.5


Planta 2 24

Planta 3 24

Planta 4 38

Verticales 0

TOTAL 110

2.08 m.l. Tubería de cobre de DN 80

Azotea 42

TOTAL 42


80



Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

Verticales 6

TOTAL 6


Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

Verticales 12

Azotea 14

TOTAL 26

3 CONDUCTOS DE VENTILACIÓN

3.01 Planta 1 0

Planta 2 28

Planta 3 28

Planta 4 28

TOTAL 84

3.02 Planta 1 0

Planta 2 196

Planta 3 140

Planta 4 126

TOTAL 462

3.03 Planta 1 0

Planta 2 56

Planta 3 28

Planta 4 0

TOTAL 84

3.04 Planta 1 28

Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 28

m.l. Conducto ventilación rectangular de 100x50 mm de expesor 0.6 mm y aislamiento interior





81


3.05 Planta 1 126

Planta 2 18

Planta 3 28

Planta 4 102

TOTAL 274

3.06 Planta 1 42

Planta 2 28

Planta 3 112

Planta 4 56

TOTAL 238

3.07 Planta 1 56

Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 112

TOTAL 168

3.08 Planta 1 28

Planta 2 116

Planta 3 74

Planta 4 70

TOTAL 288

3.09 Planta 1 0

Planta 2 14

Planta 3 46

Planta 4 0

TOTAL 60

3.10 Planta 1 0

Planta 2 0

Planta 3 14

Planta 4 0

TOTAL 14

3.11 Planta 1 84

Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 84









82


3.12 Planta 1 0

Planta 2 36

Planta 3 4

Planta 4 8

TOTAL 48

3.13 Planta 1 0

Planta 2 4

Planta 3 0

Planta 4 4

TOTAL 8

3.14 Planta 1 0

Planta 2 4

Planta 3 4

Planta 4 4

TOTAL 12

3.15 Planta 1 12

Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 12

3.16 Planta 1 0

Planta 2 8

Planta 3 8

Planta 4 4

TOTAL 20

3.17 Planta 1 8

Planta 2 0

Planta 3 4

Planta 4 8

TOTAL 20

3.18 Planta 1 18

Planta 2 0

Planta 3 40

Planta 4 14

TOTAL 72









83


3.19 Planta 1 4

Planta 2 0

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 4

3.20 Planta 1 4

Planta 2 8

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 12

3.21 Planta 1 14

Planta 2 8

Planta 3 0

Planta 4 18

TOTAL 40

3.22 Planta 1 0

Planta 2 36

Planta 3 0

Planta 4 0

TOTAL 36






84

Autor: PRESUPUESTO Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Presupuesto

85


Índice de Presupuesto

1. PRECIOS SIMPLES..........................................................................................87

2. MANO DE OBRA Y MAQUINARIA...................................................................88

3. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE OBRA...............................................88

4. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL.................................................95

4.1. Capítulo 1: Instalación de fan coils............................................................95

4.2. Capítulo 2: Instalación de ventilación........................................................96

5. RESUMEN DE PRESUPUESTO.....................................................................97

86


1. PRECIOS SIMPLES

87

COD DENOMINACIÓN PRECIO

VA001 Ud. Válvula de retención DN 18 mm 13.38VA002 Ud. Válvula de retención DN 50 mm 25.4VA003 Ud. Válvula de bola DN 18 mm 9.61VA004 Ud. Válvula de bola DN 50 mm 24.6VA005 Ud. Válvula tres vías DN 18 mm automática 99.95VA006 Ud. Válvula de seguridad 10.74VA007 Ud. Válvula de bola DN 120 mm 34.5VA008 Ud. Válvula de retención DN 120 mm 38.1VA009 Ud. Válvula de bola DN 120 mm 36.8EL001 Ud. Filtro DN 18 11.22EL002 Depósito de expansión 30.45EL003 Manómetro 26.43EL004 Ud. Purgador 18.17EL005 Termómetro de esfera 19.82FC001 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 1.6 kW 420.25FC002 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 2.3 kW 445.75FC003 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 3.3 kW 468.5FC004 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 3.9 kW 486.25FC005 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 4.9 kW 501.03FC006 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 6.8 kW 518.9FC007 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 8.5 kW 531.12EN001 Ud. Exterior enfriadora de 207 kW con bomba de calor incluida 5203.5RC001 Ud. Recuperador de calor del aire de extracción 325.2CB001 Depósito de inercia de 14.000 litros de capacidad 435.8CB002 Soporte depósito tipo reja y base de caucho 143.6CB003 660.39CB004 510.36TB001 m.l. Tubería de cobre de DN 18 4.1TB002 m.l. Tubería de cobre de DN 25 4.7TB003 m.l. Tubería de cobre de DN 32 5.3TB004 m.l. Tubería de cobre de DN 40 5.8TB005 m.l. Tubería de cobre de DN 50 6.2TB006 m.l. Tubería de cobre de DN 60 6.9TB007 m.l. Tubería de cobre de DN 70 7.3TB008 m.l. Tubería de cobre de DN 80 7.9TB009 m.l. Tubería de cobre de DN 100 8.9TB0010 m.l. Tubería de cobre de DN 120 9.8TB0011 Material auxiliar fijación tuberías 3.2TB0012 m.l. Material aislante tuberías 3.6

VE001 1.4VE002 Material auxiliar fijación conductos de ventilación 5.3VE003 Rejillas base rectangular 21 x 11 cm aluminio 4.3

Bomba centrífuga caudal máximo 160 m3/h de y altura de 330 metros


m2 chapa de aluminio de expesor 6 mm más juntas


2. MANO DE OBRA Y MAQUINARIA

3. DESCRIPCIÓN DE LAS UNIDADES DE OBRA

88

COD DENOMINACIÓN PRECIO

MO001 h. Oficial instalador calefacción/fontanero 15.61MO002 h. Ayudante instalador calefacción/fontanero 14.03MO003 h. Oficial albañilería 15.14MO004 h. Ayudante albañilería 13.75MO005 h. Oficial electricista 15.00MO006 h. Ayudante electricista 14.03MO007 h. Oficial Administrativo 13.00MO011 h. Oficial soldador 14.01MA001 h. Equipo montacargas ligero 0.75MA001 h. Equipo montacargas pesado 12.2

1.01 Ud. Instalación equipo fan coil de techo tipo cassette de 1.6 kW

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTALFC001 Equipo fan coil de techo tipo cassette de 1.6 kW 420.25 1 420.25MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 0.6 9.37MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 0.6 8.42VA003 Ud. Válvula de bola DN 18 mm 9.61 2 19.22VA005 Ud. Válvula tres vías DN 18 mm automática 99.95 1 99.95MA001 h. Equipo montacargas ligero 1.00 0.2 0.2

Costes indirectos 3% 16.72

574.13 €




600.39 €


89




623.82 €




642.11 €




657.33 €




675.74 €


90




688.32 €

1.08 Ud. Instalación enfriadora exterior de 207 kW con bomba de calor incluida

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTAL

EN001 5203.5 1 5203.5

MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 2 31.22MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 2 28.06VA004 Ud. Válvula de bola DN 50 mm 24.6 2 49.2VA006 Ud. Válvula de seguridad 10.74 1 10.74VA002 Ud. Válvula de retención DN 50 mm 25.4 1 25.4EL002 Depósito de expansión 30.45 1 30.45EL003 Manómetro 26.43 1 26.43EL004 Ud. Purgador 18.17 1 18.17EL005 Termómetro de esfera 19.82 1 19.82MA001 h. Equipo montacargas pesado 12.2 1.5 18.3


5,625.13 €

1.09 Ud. Instalación recuperador de calor del aire de extracción

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTALRC001 Ud. Recuperador de calor del aire de extracción 325.2 1 325.2MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 1.2 18.73MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 1.2 16.84VE002 Material auxiliar fijación conductos de ventilación 5.3 1 5.3MA001 h. Equipo montacargas ligero 1.00 0.2 0.2


377.26 €

Ud. Exterior enfriadora de 207 kW con bomba de calor incluida


91

1.10 Ud. Instalación depósito de inercia de 14.000 litros de capacidad

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTALCB001 Depósito de inercia de 14.000 litros de capacidad 435.8 1 435.8MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 3 46.83MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 3 42.09VA004 Ud. Válvula de bola DN 50 mm 24.6 6 147.6VA007 Ud. Válvula de bola DN 120 mm 34.5 2 69EL005 Termómetro de esfera 19.82 1 19.82CB002 Soporte depósito tipo reja y base de caucho 143.6 1 143.6MA001 h. Equipo montacargas pesado 12.2 1.5 18.3


950.73 €

1.11 Ud. Instalación grupo de bombeo a edificio


CB003 660.39 2 1320.78

MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 3 46.83MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 3 42.09VA008 Ud. Válvula de retención DN 120 mm 38.1 2 76.2VA009 Ud. Válvula de bola DN 120 mm 36.8 4 147.2MA001 h. Equipo montacargas ligero 1.00 0.2 0.2

Costes indirectos 3% 49

1,682.30 €

1.12 Ud. Instalación grupo de bombeo "depósito – enfriadora" en azotea


CB004 510.36 2 1020.72

MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 3 46.83MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 3 42.09VA002 Ud. Válvula de retención DN 50 mm 25.4 2 50.8VA004 Ud. Válvula de bola DN 50 mm 24.6 4 98.4MA001 h. Equipo montacargas ligero 1.00 0.2 0.2


1,296.81 €




92

2.01 Ud. m.l. Tubería de cobre de DN 18 colocada en obra

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTALTB001 m.l. Tubería de cobre de DN 18 4.1 1 4.1MO001 h. Oficial calefactor/fontanero 15.61 0.5 7.81MO002 h. Ayudante calefactor/fontanero 14.03 0.5 7.02TB009 Material auxiliar fijación tuberías 3.2 1 3.2TB0012 m.l. Material aislante tuberías 3.6 1 3.6


26.49 €




27.11 €




27.73 €




28.24 €


93




28.65 €




29.38 €




29.79 €




30.41 €


94




31.44 €




32.36 €

3.00

COD DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTALVE001 1.4 1 1.4VE002 Material auxiliar fijación conductos de ventilación 0.96 1 0.96VE003 Rejillas base rectangular 21 x 11 cm aluminio 4.3 0.3 1.29MO001 h. Oficial instalador calefacción/fontanero 15.61 0.5 7.81MO002 h. Ayudante instalador calefacción/fontanero 14.03 0.5 7.02


19.02 €

Ud. m2 conducto de ventilación colocado en obra

m2 chapa de aluminio de expesor 6 mm más juntas


4. PRESUPUESTO DE EJECUCIÓN MATERIAL

4.1. Capítulo 1: Instalación de fan coils

Total capítulo 1: 211,927.50 €

95

PARTIDA DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTAL

1.01 Ud. Instalación equipo fan coil de techo tipo cassette de 1.6 kW 574.13 10 5741.26







1.08 Ud. Instalación enfriadora exterior de 207 kW con bomba de calor 5625.13 3 16875.39

1.10 Ud. Instalación depósito de inercia de 14.000 litros de capacidad 950.73 1 950.73

1.11 Ud. Instalación grupo de bombeo a edificio 1682.3 1 1682.3

1.12 Ud. Instalación grupo de bombeo "depósito – enfriadora" en azotea 1296.81 3 3890.43

2.01 Ud. m.l. Tubería de cobre de DN 18 colocada en obra 26.49 1617.5 42850.16








2.09 Ud. m.l. Tubería de cobre de DN 100 colocada en obra 31.44 6 188.61

2.10 Ud. m.l. Tubería de cobre de DN 120 colocada en obra 32.36 26 841.43

211,927.50 €


4.2. Capítulo 2: Instalación de ventilación

Total capítulo 2: 28,149.07€

96

PARTIDA DENOMINACIÓN PRECIO CANTIDAD TOTAL

1.09 Ud. Instalación recuperador de calor del aire de extracción 37.26 8 298.08

3.01 m.l. Conducto ventilación rectangular de 100x50 y expesor 6 mm 19.02 25.2 479.3



3.04 m.l. Conducto ventilación rectangular de 150x100 y expesor 6 mm 19.02 14 266.28



















28,149.07 €


5. RESUMEN DE PRESUPUESTO

El presupesto del presente proyecto, incluido el IVA, asciende a la cantidad

de TRESCIENTOS CINCUENTA Y CUATRO MIL CUATROCIENTOS UN euros con

TRES céntimos (354,401.03 €).

97

CAPÍTULO 1: Instalación de fan coils 211,927.50 €CAPÍTULO 2: Instalación de renovación de aire 28,149.07 €

Presupuesto de Ejecución Material (PEM) 240,076.57 €

Gastos Generales 16% sobre el PEM 38,412.25 €Beneficio Industrial 6% sobre el PEM 14,404.59 €

Presupuesto de Contratación 292,893.41 €

IVA 21% 61,507.62 €

TOTAL PRESUPUESTO 354,401.03 €


98

Autor: PLIEGO DE CONDICIONES Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Pliego de Condiciones

99


Índice de Pliego de Condiciones

1. MATERIALES Y EQUIPOS.............................................................................102

1.1. Tuberías para circuito de Fan Coils.........................................................102

1.2. Valvulería..................................................................................................102

1.3. Bombas de circulación.............................................................................103

1.4. Purgadores...............................................................................................104

1.5. Material chapa conductos ventilación.......................................................104

1.6. Filtros de Aire...........................................................................................104

1.7. Recuperadores de calor...........................................................................105

2. RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES.............................................................105

3. INSTALACIÓN DE LOS MATERIALES...........................................................105

4. PRUEBAS, PUESTA EN MARCHA Y RECEPCIÓN.......................................107

4.1. General.....................................................................................................107

4.2. Pruebas parciales....................................................................................108

4.2.1. Pruebas de equipos..........................................................................109

4.2.2.- Pruebas de estanquidad de redes hidráulicas.................................109

4.3. Puesta en marcha y pruebas funcionales................................................110

4.4. Comprobaciones finales ...........................................................................112

100


En el Pliego de Condiciones Técnicas particulares para el presente Trabajo

de Fin de Grado de CLIMATIZACIÓN DE UN EDIFICIO se indicarán las Condiciones

Técnicas relativas a:

1.- Características de los materiales y equipos

2.- Recepción de los materiales

3.- Instalación de los materiales

4.- Pruebas, puesta en marcha y recepción

101


1. MATERIALES Y EQUIPOS

Las características de los materiales y equipos a instalar serán las siguientes:

1.1. Tuberías para circuito de Fan Coils

Los materiales empleados en las canalizaciones de las instalaciones serán

los indicados a continuación:

a) Conducciones de agua caliente, agua refrigerada o vapor a baja presión: serán

de cobre, latón, acero negro soldado o estirado sin soldadura. Cuando la

temperatura no sobrepase los 53 ºC se podrá utilizar hierro galvanizado o tubería de

plástico homologada. Para agua caliente sanitaria no se admitirán conducciones de

acero negro soldado.

b) Alimentación de agua fría: Tubos de acero galvanizado, cobre o plástico (PVC o

polietileno).

1.2. Valvulería

Las válvulas estarán completas y cuando dispongan de volante, el diámetro

mínimo exterior del mismo se recomienda que sea cuatro veces el diámetro nominal

de la válvula sin sobrepasar 20 cm. En cualquier caso permitirá que las operaciones

de apertura y cierre se hagan cómodamente. Serán estancas, interior y

exteriormente, es decir, con la válvula en posición abierta y cerrada, a una presión

hidráulica igual a vez y media la de trabajo, con un mínimo de 600 kPa. Esta

estanqueidad se podrá lograr accionando manualmente la válvula. Toda válvula que

vaya a estar sometida a presiones iguales o superiores a 600 kPa deberá llevar

troquelada la presión máxima de trabajo a que puede estar sometida.

Las válvulas y grifos, hasta un diámetro nominal de 50 mm. estarán

construidas en bronce o latón. Las válvulas de más de 50 mm. de diámetro nominal

serán de fundición y bronce o de bronce cuando la presión que van a soportar no

sea superior a 400 kPa y de acero o de acero y bronce para presiones mayores. La

102


pérdida de carga de las válvulas, estando completamente abiertas y circulando por

ellas un caudal igual al que circularía por una tubería del mismo diámetro nominal

que la válvula, cuando la velocidad del agua para esa tubería fuese de 0,9 m/s., no

será superior a la producida por una tubería de hierro del mismo diámetro.

La elección de las válvulas se realizará, de acuerdo con la función que

desempeñen y las condiciones extremas de funcionamiento (presión y temperatura)

siguiendo preferentemente

los criterios que a continuación se citan:

a) para aislamiento: válvulas de esfera;

b) para equilibrado de circuitos: válvulas de asiento;

c) para vaciado: válvulas de esfera o de macho;

d) para llenado: válvulas de esfera;

e) para purga de aire: válvulas de esfera o de macho;

f) para seguridad: válvula de resorte;

g) para retención: válvulas de disco de doble compuerta, o de clapeta.

1.3. Bombas de circulación

1 Los materiales de la bomba del circuito primario serán compatibles con las

mezclas anticongelantes y en general con el fluido de trabajo utilizado.

2 La potencia eléctrica parásita para las bombas no debería exceder el 1% de la

potencia de la misma.

3 La potencia máxima de la bomba especificada anteriormente excluye la potencia

de las bombas de los sistemas de drenaje con recuperación, que sólo es necesaria

para rellenar el sistema después de un drenaje.

4 La bomba permitirá efectuar de forma simple la operación de desaireación o

purga.

103


1.4. Purgadores

Se evitará el uso de purgadores automáticos cuando se prevea la formación

de vapor en el circuito. Los purgadores automáticos deben soportar, al menos, la

temperatura de 130 ºC.

1.5. Material chapa conductos ventilación

Suministro e instalación de red de conductos de ventilación, constituida por

conductos de chapa galvanizada de 0,6 mm de espesor y juntas transversales con

vaina deslizante tipo bayoneta. Incluso p/p de recorte de materiales, uniones,

refuerzos, tapas de registro, elementos de fijación, conexiones entre la red de

conductos y ventiladores o cajas de ventilación, accesorios y piezas especiales

realizadas con chapa metálica, sin incluir compuertas de regulación o cortafuego, ni

rejillas y difusores. Totalmente montada, conexionada y probada por la empresa

instaladora mediante las correspondientes pruebas de servicio.

Para evitar que se produzca el fenómeno electroquímico de la corrosión

galvánica entre metales con diferente potencial, se tomarán las siguientes medidas:

1 Evitar el contacto físico entre ellos

2 Aislar eléctricamente los metales con diferente potencial

3 Evitar el contacto entre los elementos metálicos y el yeso.

1.6. Filtros de Aire

Los filtros de aire serán del tipo seco regenerable e irán dispuestos

ensecciones, cuyos tamaños serán los normales del comercio. Su instalación será

tal quefiltren, tanto el aire exterior como el de recirculación y que permitan un

fácildesmontaje para las periódicas limpiezas.Las secciones del filtro estarán

constituidas por marcos metálicosgalvanizados, con malla metálica que sirva de

soporte al material filtrante.Todos los materiales utilizados en la construcción de los

filtros deberán seranticorrosivos.

104


1.7. Recuperadores de calor

Intercambiador de placas de aluminio con eficiencia entre 52% a 55% en caja

en acero galvanizado con aislamiento acústico integrado. Caudales nominales de

hasta 1000 dm3/s en versión única de renovación de aire sin aportación de

calefacción. Módulo Adiabático con consiguiente incremento de la eficiencia en

funcionamiento.

2. RECEPCIÓN DE LOS MATERIALES

Los materiales y equipos que se suministren responderán fielmente a las

características indicadas en el presente Pliego de Condiciones y en el resto de los

Documentos de este Proyecto.

Se suministrarán al lugar de montaje en perfecto estado con su embalaje

original y se almacenarán en lugar seguro y resguardado de la intemperie.

Todos los materiales y equipos serán revisados antes de su colocación y

serán sometidas a las revisiones y controles que la Dirección Técnica considere

oportuno.

3. INSTALACIÓN DE LOS MATERIALES

Las instalaciones se realizarán teniendo en cuenta la práctica normal

conducente a obtener un buen funcionamiento durante el periodo de vida que se les

puede atribuir, siguiendo en general las instrucciones de los fabricantes de la

maquinaria. La instalación será especialmente cuidada en aquellas zonas en que,

una vez montados los aparatos, sea de difícil reparación cualquier error cometido en

el montaje, o en las zonas en que las reparaciones obligasen a realizar trabajos de

albañilería. El montaje de la instalación se ajustará a los planos y condiciones del

proyecto.

Durante la instalación de la maquinaria, el instalador protegerá debidamente

todos los aparatos y accesorios, colocando tapones o cubiertas en las tuberías que

105


vayan a quedar abiertas durante algún tiempo. Una vez terminado el montaje se

procederá a una limpieza general de todo el equipo, tanto exterior como

interiormente. La limpieza interior de radiadores, baterías, calderas, enfriadores,

tuberías, etc., se realizará con disoluciones químicas para eliminar el aceite y la

grasa principalmente.

Todas las válvulas, motores, aparatos, etc., se montarán de forma que sean

fácilmente accesibles para su conservación, reparación o sustitución. Los

envolventes metálicos o protecciones se asegurarán firmemente pero al mismo

tiempo serán fácilmente desmontables. Su construcción y sujeción será tal que no

se produzcan vibraciones o ruidos molestos. Las conducciones estarán identificadas

mediante colores normalizados UNE con indicación del sentido de flujo del fluido

que circula por ellas.

En las instalaciones de calefacción y agua caliente sanitaria se elegirán los

materiales de los diversos aparatos y accesorios de forma que no se produzcan

para electroquímicos que favorezcan la corrosión, especialmente en zonas con agua

o vapor a presión.

La red de distribución de agua caliente o refrigerada estará organizada de

forma que la instalación de cualquier unidad de consumo pueda conectarse o

aislarse de la red general del edificio desde el exterior a la unidad y de tal forma que

cada usuario pueda regular o suprimir el servicio a sus locales.

Cuando las tuberías pasen a través de muros, tabiques, formados, etc., se

dispondrán manguitos protectores que dejen espacio libre alrededor de la tubería,

debiéndose rellenar este espacio de una materia plástica.

Los tubos tendrán la mayor longitud posible, con objeto de reducir al mínimo

el número de uniones. Al realizar la unión de dos tuberías no se forzarán éstas, sino

que deberán haberse cortado y colocado con la debida exactitud. No se podrán

realizar uniones en los cruces de muros, forjados, etc. Todas las uniones deberán

poder soportar una presión superior en un 50% a la de trabajo.

Se evitará en lo posible la utilización de materiales diferentes en una

canalización, de manera que no se formen pares galvánicos. Las tuberías ocultas en

106


terreno deberán disponer de una adecuada protección anticorrosiva.

Las conexiones de los aparatos y equipos a las redes de tuberías se harán

de forma que no exista interacción mecánica entre aparato y tubería, exceptuando

las bombas en línea y no debiendo transmitirse al equipo ningún esfuerzo mecánico

a través de la conexión procedente de la tubería. Toda conexión será realizada de

tal manera que pueda ser fácilmente desmontable para sustitución o reparación del

equipo o aparato.

Tanto en agua caliente como refrigerada existirá siempre una válvula entre

enfriadora y red de ida al depósito de inercia y otra entre la y la red de retorno, de

forma que pueda ser desconectado el equipo enfriadora sin necesidad de temer que

vaciar previamente el depósito de anercia

En los tramos curvos, los tubos no presentarán garrotas y otros defectos

análogos, ni aplastamiento y otras deformaciones en su sección transversal.

Siempre que sea posible, las curvas se realizarán por cintrado de los tubos, o con

piezas curvas, evitando la utilización de codos. Los cintrados de los tubos hasta 50

mm. se podrán hacer en frío, haciéndose los demás en caliente.

Los elementos de control y regulación serán los apropiados para los campos

de temperaturas, humedades, presiones, etc., en que normalmente va a trabajar la

instalación. Los elementos de control y regulación estarán situados en locales o

elementos de tal manera que den indicación correcta de la magnitud que deben

medir o regular, sin que esta indicación pueda estar afectada por fenómenos

extraños a la magnitud que se quiere medir o controlar. Todos los aparatos de

regulación irán colocados en un sitio en el que fácilmente se pueda ver la posición

de la escala indicadora de los mismos o la posición de regulación que tiene cada

uno.

4. PRUEBAS, PUESTA EN MARCHA Y RECEPCIÓN

4.1. General

Todos los materiales y equipos se someterán a las siguientes pruebas:

107


1. La ejecución de la instalación termina con la entrega de la instalación al

promotor o usuario para iniciar el periodo de uso así como el de mantenimiento.

2. La entrega se realiza en el proceso de recepción que intercala un periodo de

tiempo transitorio (desde la provisional a la definitiva) donde, aunque la propiedad

sea del promotor, existen se realizan comprobaciones, modificaciones y

funcionamiento normal de la instalación.

3. Para realizar la recepción de la instalación deberían estar realizadas, además

del montaje completo, las pruebas y ajustes especificados, así como la puesta en

marcha.

4. El instalador se responsabilizará de la ejecución de las pruebas funcionales,

del buen funcionamiento de la instalación y del estado de la misma hasta su entrega

a la propiedad.

5. El instalador, salvo orden expresa, entregará la instalación llena y en

funcionamiento.

6. Al objeto de la recepción de la instalación se entenderá que el funcionamiento

de la misma es correcto, cuando la instalación satisfaga como mínimo las pruebas

parciales incluidas en el presente capítulo.

4.2. Pruebas parciales

1. Todas las pruebas estarán precedidas de una comprobación de los

materiales al momento de su recepción a obra.

2. Durante la ejecución de obra, todos los tramos de tubería, uniones o

108


elementos que vayan a quedar ocultos, deberían ser expuestos para su inspección y

deberían quedar expresamente aprobado su montaje antes de quedar ocultos.

3. Adicionalmente, se inspeccionarán los soportes de tubería utilizados, los

diámetros, trazados y pendientes de tuberías, la continuidad de los aislamientos,

etc.

4.2.1. Pruebas de equipos

1. Los materiales y componentes deberían llegar a obra con Certificación de

Origen Industrial, que acredite el cumplimiento de la normativa en vigor. Su

recepción se realizará comprobando el cumplimiento de las especificaciones de

proyecto y sus características aparentes.

2. Se registrarán los datos de funcionamiento para que puedan ser comparados

con los de proyecto.

4.2.2.- Pruebas de estanquidad de redes hidráulicas

1. Todas las redes de circulación de fluidos portadores deberían ser probadas

hidrostáticamente, a fin de asegurar su estanquidad, antes de quedar ocultas por

obras de albañilería, material de relleno o por el material aislante.

2. Son aceptables las pruebas realizadas de acuerdo a UNE 100151, en función

del tipo de fluido transportado.

3. El procedimiento a seguir para las pruebas de estanquidad hidráulica, en

función del tipo de fluido transportado y con el fin de detectar fallos de continuidad

en las tuberías de circulación de fluidos portadores, comprenderá las fases que se

relacionan a continuación.

4. Las pruebas de estanquidad requerirán el cierre de todos los terminales

109


abiertos. Debería comprobarse que los aparatos y accesorios que queden incluidos

en la sección de la red que se pretende probar puedan soportar la presión a la que

se les va a someter. De no ser así, tales aparatos y accesorios deberían quedar

excluidos, cerrando válvulas o sustituyéndolos por tapones.

5. Para ello, una vez completada la instalación, la limpieza podrá efectuarse

llenándola y vaciándola el número de veces que sea necesario, con agua o con una

solución acuosa de un producto detergente, con dispersantes compatibles con los

materiales empleados en el circuito, cuya concentración será establecida por el

fabricante.

6. Tras el llenado, se pondrán en funcionamiento las bombas y se dejará circular

el agua durante el tiempo que indique el fabricante del compuesto dispersante.

Posteriormente, se vaciará totalmente la red y se enjuagará con agua procedente

del dispositivo de alimentación.

4.3. Puesta en marcha y pruebas funcionales

1. Las pruebas funcionales permitirán comprobar que las condiciones y los

parámetros defuncionamiento cumplen las especificaciones de proyecto.

2. Se podrán emplear los procedimientos y criterios descritos en la norma UNE-

ENV 12977-2:2002 Sistemas solares térmicos y componentes. Instalaciones a

medida.

3. Se comprobará el comportamiento global de la instalación realizando una

prueba de funcionamiento diario, consistente en verificar, que en un día claro, las

bombas arrancan por la mañana, en un tiempo prudencial, y paran al atardecer.

4. Se realizará el llenado de circuitos y la purga del aire de la instalación. La

operación de llenado y purga debería completarse con el funcionamiento de bombas

110


que permitan arrastrar las bolsas y burbujas de aire de toda la instalación.

5. Se pondrán en funcionamiento las bombas de circulación de agua,

verificando y anotando los parámetros de funcionamiento: caudales, presión y

consumo eléctrico.

6. Se verificará que al circular el agua se produce el calentamiento de los

circuitos.

7. Se comprobará que al producirse el calentamiento de los fluidos de los

circuitos, el incremento de presión de los circuitos es el adecuado.

8. Se verificarán los caudales de agua de cada circuito y se realizará

comprobación del equilibrado hidráulico de la instalación, realizando los ajustes

necesarios para conseguir los valores definidos en el proyecto.

9. Se realizarán medidas de temperatura del fluido en los puntos previstos de la

instalación.

10. Se comprobará el arranque automático y sin intervención del usuario del

conjunto de las instalaciones, verificando expresamente que no se ha perdido

líquido de los circuitos y las bombas mueven el caudal de diseño.

11. Se medirán los niveles de ruido producidos por bombas y fluidos en

movimiento.

12. Todas las pruebas, controles y actuaciones realizadas durante las pruebas,

ajustes y puesta en marcha deberían quedar adecuadamente registrado en el

registro previsto, con los resultados obtenidos, e incorporado al resto de la

documentación de la instalación

111


4.4. Comprobaciones finales

Las pruebas funcionales permitirán comprobar que las condiciones y los

parámetros de funcionamiento satisfacen los requisitos de proyecto:

• Comprobación del funcionamiento de la instalación en distintos regímenes de

funcionamiento dentro del rango: sin consumo o con consumo doble del

previsto en proyecto.

• Comprobación de la eficiencia energética del sistema de ventilación.

• Comprobación de los recuperadores de calor y demás equipos en los que se

efectúe una transferencia de energía térmica.

• Comprobación del rendimiento de la instalación de Fan Coils.

• Comprobación del funcionamiento de los elementos de regulación y control

• Comprobación de las temperaturas y los saltos térmicos de todos los circuitos

• Comprobación que los consumos energéticos se hallan dentro de los

márgenes.

• Comprobación del funcionamiento y del consumo de los grupos de bombeo

en las condiciones reales de trabajo y la comprobación de la estanqueidad de

los mismos.

112


113

Autor: ESTUDIOS CON ENTIDAD PROPIA Climatización de un EdificioFco J. Moreno Villar Universidad de Jaén

Estudios con Entidad Propia:

1. Seguridad y Salud en el Trabajo

2. Gestión de Residuos

114


Índice de Estudios con Entidad Propia

1. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO......................................................116

1.1. Riesgo de daños a terceros.....................................................................116

1.2. Asistencia a accidentados........................................................................116

1.3. Recepción y acopio de material y maquinaria.........................................116

1.4. Montaje de tuberías..................................................................................116

1.5. Montaje de conductos y rejillas................................................................117

1.6. Puesta a punto y pruebas........................................................................117

2. GESTIÓN DE RESIDUOS...............................................................................117

2.1. Eliminación de Residuos..........................................................................118

115


1. SEGURIDAD Y SALUD EN EL TRABAJO

1.1. Riesgo de daños a terceros

Para evitar daños a terceros la obra se vallará en todo su perímetro y

no se permitirá la entrada a toda persona ajena a la misma. Los riesgos más

probables son:

- Caída de objetos de cualquiera de las plantas

- Caída de personas a zanjas si transitan cuando se realizan las

excavaciones

– Atropellos por maquinaria pesada

1.2. Asistencia a accidentados

En la obra existirá un plano de la zona en el que se indicarán los centros

médicos más cercanos, donde debe trasladarse a los accidentados para su más

rápido y efectivo tratamiento.

Así mismo existirá un listado telefónico donde figuren los teléfonos y

direcciones de los citados centros, así como los servicios de ambulancias, taxis, etc,

más cercanos, para un rápido traslado de los accidentados.

1.3. Recepción y acopio de material y maquinaria

Se preparará la zona del solar para recibir a los camiones. Se alzaran los

materiales con ayuda de balancines mediante el gancho de la grúa, posándose en el

suelo sobre una superficie preparada “a priori“ evitando así los riesgos de

atrapamiento corte o caída por balanceo de la carga, además de desplomes sobre

personas y riesgos por interferencias en lugares de paso.

1.4. Montaje de tuberías

El transporte de tuberías se realizarán inclinando la carga hacia atrás

116


evitando así golpes y tropiezas con otros operarios en lugares poco iluminados.

1.5. Montaje de conductos y rejillas

Los tramos de conductos se transportarán mediante eslingas que los abracen

de boca a boca por el interior del conducto, evitando el riesgo de derrame de la

carga sobre personas y el riesgo de caída por balanceo de la carga, por choque o

viento. Se procederá de la misma forma para el transporte y ubicación de

losconductos, de gran tamaño en fibra de vidrio. Las rejillas se montarán desde

escaleras de tijera dotadas de zapatas antideslizantes y cadenilla limitadora de

apertura, eliminando el riesgo de caída.

1.6. Puesta a punto y pruebas

Antes y durante el inicio de la puesta en marcha se instalarán las

protecciones en las partes móviles y se informaría mediante un letrero el corte

momentáneo de la energía eléctrica de red.

2. GESTIÓN DE RESIDUOS

Los residuos que se espera generar en la instalación que se proyecta serán

principalmente los procedentes de las reformas de las habitaciones y demás

espacios habitables para la instalación de tuberías y Fan Coils además de los tubos

de ventilación y recuperadores de calor.

Codificados mediante el código LER (Orden MAM/304/2002) y expresando

los volúmenes de cada elemento, se tendrán los siguientes residuos:

117


2.1. Eliminación de Residuos

Dado el volumen de residuos que se espera generar, será necesaria la

utilización de UN cubano de un volumen de 1.5 m3 que descargará en cualquier

vertedero autorizado situado en un radio de 50 km.

118

Código Denominación

17 02 03 Plástico 0.217 04 01 Cobre, bronce, latón 0.0117 04 02 Aluminio 0.0117 04 05 Hierro y acero 0.0117 04 07 Metales mezclados 0.0117 04 11 Cables 0.0217 05 04 Tierra y piedras 0.417 06 04 Materiales de aislamiento 0.0117 09 04 Residuos mezclados de construcción y demolición 0.1520 01 01 Papel y cartón 0.220 01 28 Pinturas, tintas, adhesivos y resina 0.0120 01 35 Equipos eléctricos y electrónicos desechados 0.2

1.23

Volumen (m3)


119

u j escuela politécnica superior de jaén

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