CLIMATIZACIÓN DE UNA RESIDENCIA PARA LA TERCERA
EDAD EN MADRID
Autor: García Mate, Lourdes
Director: Hernández Bote, Juan Antonio
Entidad Colaboradora: ICAI-Universidad Pontificia Comillas
RESUMEN DEL PROYECTO
El objetivo de este proyecto es el diseño del sistema de climatización de una Residencia para la tercera edad situada en Alcobendas, Madrid. Se utilizará el marco técnico y legal establecido actualmente para la correcta elección de los aparatos de refrigeración, calefacción y ventilación, así como las condiciones climatológicas más desfavorables. El primer paso a tener en cuenta para poder realizar este diseño son las características constructivas del edificio a cl imatizar, así como la ubicación y las diferentes orientaciones de sus fachadas. También se tendrá que conocer la distribución de las distintas habitaciones y los materiales de construcción y cerramientos utilizados. La superficie de la parcela es de 8900 m2 y consta de 4 plantas. La planta baja estará formada por estancias comunes como el centro de día, la cafetería o la capilla. Las habitaciones se situarán en las plantas primera, segunda y tercera, todas con una distribución muy parecida. Por último, de la planta sótano sólo será necesario climatizar 4 salas porque las demás son almacenes o salas de máquinas.
Se debe tener en consideración las condiciones interiores de confort que se desea conseguir en el edificio. Éstas se rigen por el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios (RITE) y son de 24°C con un 50% de humedad relativa en verano y de 22°C con el 50% de humedad relativa en invierno. El sistema de climatización debe ser capaz de conseguir estas condiciones incluso en la situación más desfavorable.
El siguiente paso es calcular las cargas térmicas que los aparatos de climatización deben ser capaces de combatir. Este cálculo es notablemente distinto en verano y en invierno. En verano se distinguirán cargas exteriores (radiación, transmisión e infiltraciones, que se combatirán como una sobre-presión del edificio) y cargas interiores (ocupación, iluminación y equipos que contengan cada estancia). En el cálculo de las cargas en invierno se tendrán en cuenta solo las exteriores, ya que las interiores favorecen al calentamiento natural de la estancia. Serían, por tanto, beneficiosas para el sistema y lo
que se está haciendo es estudiarlo en las condiciones más desfavorables. Las pérdidas por transmisión se calcularán a través de los cristales, muros y particiones.Para realizar los cálculos de las cargas térmicas se ha utilizado una hoja Carrier en la que se obtiene tanto la carga latente como la sensible.
A continuación se procede a la elección de los equipos, que aportarán potencia calorífica en invierno y frigorífica en verano. Estos equipos son los fan-coils y los climatizadores. El criterio de elección de unos u otros será la potencia a combatir. Las estancias con menos de 860 W a combatir dispondrán de un fan-coil mientras que las que lo superen necesitarán de un climatizador. En este proyecto tanto la enfermería como la sala de proyecciones, ambas en la planta baja, dispondrán de este tipo de aparatos. Los tamaños y características de cada sistema de climatización dependerá de las cargas calculadas.
El sistema de producción tanto de agua fría como caliente también es necesario calcularlo. En este caso se han seleccionado dos calderas de 464,8 kW cada una y dos grupos frigoríficos, cada uno de 434 kW.
Tras la elección de todos los equipos se diseña la red de tuberías que transporten el agua fría o caliente a los climatizadores y fan-coils del edificio. Debido a que los equipos son de cuatro tubos se tendrán 2 tubería de agua fría (ida y retorno) y 2 tuberías de agua caliente (ida y retorno). Todos los tramos deben tener una pérdida de carga menor a 30 mm.c.a y una velocidad inferior a 2 m/s.
Para la impulsión de los caudales de agua fría y caliente se han colocado 4 bombas, una a la salida de cada caldera y gripo frigorífico, de tal forma que impulsará el agua y lo distribuirá a lo largo de la red de tuberías.
El caudal de aire que se debe impulsar desde cada climatizador a cada local determinará las dimensiones de los conductos de chapa, aislados para evitar pérdidas en el camino. El método de cálculo es el de rozamiento constante y tiene como punto de partida la carga que hay que contrarrestar. Los conductos, por lo tanto, irán desde el climatizador de la azotea hasta los distintos locales, bajando por los patinillos habilitados y a lo largo del falso techo. El aire será impulsado a la habitación por los difusores y retornado por las rejillas, cuyo tamaño vendrá dado por el caudal.
Para el control de presiones y temperaturas y demás parámetros de la instalación se contará con accesorios adicionales como manómetros y termómetros. También se dispondrá de válvulas de seguridad y control a la entrada y salida de cada equipo por si fuera necesario tener que aislarlo de la red general.
Todos los equipos y elementos de los que consta la instalación han sido seleccionados de catálogos, adjuntos en los anexos de la memoria, de diferentes fabricantes según las necesidades, normativa y relación calidad-precio.
Por último, el presupuesto ha sido realizado en base a los precios de mercado de todos los equipos e instalaciones a montar, por lo que no i ncluye el valor añadido de la empresa instaladora. El presupuesto total del proyecto es de 835.965,27 €.
AIR CONDITIONING OF A NURSING HOME IN MADRID
Author: García Mate, LourdesDirector: Hernández Bote, Juan Antonio
Collaborating Organization: ICAI-Universidad Pontificia Comillas
PROJECT SUMMARY
El aim of this Project is the design of the air-conditioning system of a nursing home in Alcobendas, Madrid. Current technical and legal framework and the most critical conditions will be used for the correct choice of cooling, heating and ventilation equipment.
The first thing to consider for the calculation and design of this system are the structural characteristics of the building to be aired conditioned, as well as the location and the different orientations of its facades. It is also important the distribution of the different stays but also its building materials and the enclosures used in the construction. The plot area is 8900 m 2 and consists of 4 f loors. The ground floor will consist of common rooms, such as the day center, the cafeteria or the chapel. Bedrooms will be located in the first, second and third floor. Finally, in the basement it will only be necessary to control 4 rooms because the others will be storage or machine rooms.
Internal comfort conditions must be considered. These are ruled by the Regulation of Thermal Installations in Buildings (RITE) which establishes 24°C with 50% relative humidity for summer and 22°C with 50% relative humidity for winter. The equipment must be able to obtain these conditions even in the most critical situation.
With this data the thermal loads are calculated. We have to distinguish between summer and winter. In summer external loads are due to radiation, transmission and infiltration, which have been threaten with an over pressure. Occupancy, lighting and the equipment that contains each room will be taken into account as internal loads. When calculating winter loads, only external loads will be added because internal ones favor the natural warming of the place. Transmission losses will be calculated through windows, walls
and rooms that are not air-conditioned. A Carrier sheet has been used to calculate every load, obtaining the latent and the sensitive load.
After the loads calculations, equipment capable of giving heating power in winter and cooling power in summer is chosen. These teams are the fan-coil units and air conditioners. The criterion for choosing one or another has been the following: for rooms with less than 860W we will use fan coils and for the rest air conditioners. In this Project only the nursing and the screening room will have more than 860W. The size and characteristic of each equipment will depend on the loads previously obtained.
The following teams have been selected to make up the heating and cooling system. For hot water we have chosen 2 boilers of 464,8 kW each one and for the production of cold water, 2 groups of refrigerators of 434 kW each one.
After the choice of equipment, network of pipes carrying hot and cold water is designed. Because our units are of four tubes we will have 2 pipes of hot water (going and return) and 2 pipes of cold water (going and return). All pipe sections are ensured to have less that 30 mm.c.a for loss and a speed also less than 2 m/s.
To drive the flow of hot and cold water we have designed four bombs, one at the output of each boiler and refrigeration unit, which will drive the water to the pipe circuit. The size of rectangular air ducts, which will be insulated to reduce losses, is set depending on the air flow that needs to be supplied in each room. To calculate them, the “constant friction” method is used. These ducts will go from the air conditioners units in the overpassing roof, through the maintenance shafts and utility ducts, to the spaces that need air-conditioning. Air will be impelled by diffusers placed in the fake ceiling and returned through grids, whose sizes are set by the air flow.
To control temperature, pressure and other parameters within the installation, additional accessories such as thermometers and manometers will be used. In addition, security and containment valves will be placed at the entrance and exit of each unit to enable their insolation in case it is necessary.
All equipment and components that make up the installation have been selected from catalogs, attached in the annexed to the report, from different manufacturers.
Finally, the budget has been elaborated based on market prices of all the equipment and therefore does not include the cost of the installation itself. The total budget of the Project is of 835.965,27 €.
