CLIMATIZACIÓN DE UN CENTRO COMERCIAL EN CUENCA (Climatización de un edificio singular_4)

Abstract

Introducción El siguiente proyecto tiene como objeto el diseño y dimensionamiento de un sistema de climatización para un centro comercial situado en Cuenca. Tras el diseño de dicho sistema, y la selección de los equipos pertinentes, se realizará un presupuesto del proyecto. Será un edificio de acceso público al que accederá toda clase de personas, por lo que el fin último del proyecto es diseñar un sistema de climatización fiable y seguro que aporte bienestar a los usuarios del centro comercial, así como a los propietarios de los comercios. Todo ello manteniendo siempre unos niveles de higiene y eficiencia energética acordes a los reglamentos vigentes. Todo el proyecto se realizará dentro de los marcos de las normativas vigentes, en este caso, el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios y el Código Técnico de la Edificación. Características del edificio El centro comercial consistirá en un único edificio de forma rectangular, cuya fachada principal estará orientada hacia el Norte. El edificio contará con las siguientes tres plantas, aparte de dos plantas de parking subterráneo: - Planta 1: Tendrá un área de 14.623 m2. - Planta Baja: Tendrá un área de 17.230 m2. - Planta -1: Tendrá un área de 18.957 m2. Únicamente la planta 1 y la baja serán objeto de estudio, sumando un total de 104 locales, más los pasillos o malls, lo que nos da una superficie a climatizar de 31.853 m2. Los malls estarán divididos en tres zonas, facilitando su estudio. Cada planta tendrá ciertos locales como vestuarios, aseos, cuartos de basuras, y demás locales para la gestión y mantenimiento del centro comercial que no serán objeto de estudio. A su vez, encontraremos pasillos interiores y escaleras en los perímetros del edificio que tampoco serán objeto de estudio. Los locales estarán divididos en tres clases: Restauración, grandes tiendas y tiendas en general. Cada clase tendrá sus propias características, como puede ser unos niveles de ventilación particulares o un nivel de alumbrado distinto. Entre los comercios que encontraremos, caben destacar, complementos, moda, servicios, ocio-restauración, deportes, juguetes, cultura y alimentación. Desarrollo del proyecto El proyecto estará compuesto de las siguientes partes: - Memoria descriptiva: En esta encontraremos una descripción del edificio. A su vez, se presentarán los datos necesarios para los cálculos y dimensionamientos del sistema, así como los resultados de dichos cálculos y la selección y dimensionamiento de los distintos componentes y equipos del sistema. Por último, encontraremos los anexos con el material de apoyo del proyecto y los catálogos de los equipos. - Planos. - Pliego de condiciones. - Presupuesto. Para comenzar con el diseño del sistema, primero es necesario realizar el cálculo de cargas en verano y en invierno, tanto por local como de forma simultánea. Para diseñar un sistema de calidad y capaz de soportar cualquier condición, es necesario realizar el cálculo de cargas para la situación más adversa. Esto ocurrirá cuando las condiciones exteriores sean más extremas, tanto en verano como en invierno. Para realizar estos cálculos, será necesario conocer una serie de parámetros, como pueden ser, la orientación de cada local, su ocupación, las cargas internas, la ventilación del local, coeficientes de transmisión, etc. Todo ello acorde con los parámetros marcados por el RITE. Estos resultados nos permitirán seleccionar o dimensionar los equipos encargados de combatir estas cargas. La climatización de los locales se llevará a cabo por medio de fancoils de tipo cassette, mientras que la de los malls será responsabilidad de cinco climatizadores. Por otra parte, el aire de ventilación primario de los locales estará suministrado por cinco climatizadores. Todos los climatizadores se colocarán en la cubierta. Todos estos equipos estarán alimentados mediante dos calderas de baja temperatura a gas, que proporcionarán una potencia de 1.168 KW, y tres dos equipos refrigeradores de condensación a agua, que darán 1.622 KW de potencia. Ambos equipos de producción se encontrarán en la cubierta. Para alimentar con agua los diferentes equipos, será necesario dimensionar una red de tuberías. Esta tendrá tuberías por circuito de agua, dos de agua caliente y dos de agua fría (impulsión y retorno). Se dimensionarán los diámetros de los distintos tramos en función de los caudales que transporten, siempre manteniendo la pérdida de carga unitaria inferior a 30 mm.c.a/ml y la velocidad inferior a 2 m/s. Simultáneamente, se calcularán las pérdidas de carga por el camino más largo del circuito, obteniendo el valor de presión que deberán vencer las bombas situadas en cubierta. También será necesario dimensionar la valvulería pertinente. Para transportar el aire de ventilación, será necesario dimensionar una red de conductos, formado por dos conductos, uno de impulsión y otro de extracción. Se seleccionarán los diámetros de los tramos en función del caudal que deban transportar, manteniendo una pérdida de carga entre 0,08 y 0,1 mm.c.a/ml y una velocidad inferior a los 10 m/s. Simultáneamente, se calcularán las pérdidas de carga por el camino más largo del circuito, obteniendo el valor de presión que deberán vencer los ventiladores pertenecientes a los climatizadores. Será necesario selección las unidades terminales para el suministro y la extracción del aire. Resultado Se obtiene como resultado que las cargas térmicas en verano ascenderán a 4867 KW, mientras que las de invierno serán 2336 KW, teniendo en cuenta el tratamiento del aire de ventilación. El sistema contará con 10 climatizadores, 2 calderas, 3 refrigeradores y 401 fancoils. Por último, se ha estimado que el presupuesto ascenderá a 2.565.154,90 € para todo el proyecto, sin incluir IVA.

Introduction The project will consist of the devising and dimensioning of a HVAC system for a shopping mall located in Cuenca. After designing the system completely and having chosen the relevant equipment, an estimated budget will be calculated. This building will be open to the public, which means that people of all conditions will make use of the installations. For this reason, the system developed must be reliable and safe, providing welfare the customers and the business owners. The whole Project Will be carried out maintaining high-standard levels of hygiene and energetic efficiency according to the current regulations. The whole project will be carried-out fulfilling the requirements imposed by the current legislations for HVAC systems, which are the “Regulation of Thermic Installations in Buildings” (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios) and the “Technical Code of Buildings” (Código Técnico de la Edificación). Building Characteristics The building will consist of a sole building rectangular-shaped, with the main facade facing the North direction. The building will be formed by three distinctive levels, apart from the two underground parking levels. These levels are as follows: - Level 1: It will cover an area of 14.623 m2. - Ground Level: It will cover an area of 17.230 m2. - Lower Ground Level: It will cover an area of 18.957 m2. The HVAC system will be devised for exclusively the first floor and the ground floor. The two levels combined will have a total of 104 premises, and a hall or mall per level. This means that the total area to cover by the system will be of 31.853 m2, since the lower level will not be accounted for in the study. To facilitate the study of the hall, they will be divided into three areas. Each level will have several premises which won’t be studies, such as changing rooms, restrooms, trash rooms, and other premises used for the maintenance and management of the building. Furthermore, there will be internal halls and stairs in the perimeter of the building that will not be studied. The premises will be divided into three kinds: Restaurants, large stores and regular stores. Each kind of premise will have its own characteristics, such as particular levels of ventilation or different levels of lighting. The different businesses that can be found in the shopping center will include supplements, services, food-business, sports, entertainment-restaurants, toys, cultural business and clothing. Project Development The project will be composed of the following parts: - Descriptive Report: This will describe the building and its uses. Furthermore, it will outline the data needed for the subsequent calculations and for the dimensioning of the system. Moreover, it will present the results of the calculations and will show the process of selection and dimensioning of the different equipment and components of the system. Lastly, it will contain the complementary material of the project and the equipment catalogues. - Floor plans. - Technical Specifications. - Budget. In order to design the system, it will be necessary to calculate the thermal loads, both for summer and for winter, for each premise and for the whole building simultaneously. In other to design a system reliable an of quality that its able to fulfill the requirements for any condition, it is necessary to calculate the thermal loads un the worst-case scenarios. These will occur when the external conditions are most extreme, both in summer and in winter. To carry out these calculations, it will be necessary to account for several parameters, such as the climate conditions in Cuenca, the cardinal orientation of each premise, the number of people in it, the internal thermal loads, the ventilation, the transmission coefficients, etc. All this calculation will be carried out accordingly to the parameters dictated by the RITE. With the results obtained, the selection of the equipment necessary to compensate the thermal loads will be carried out. The premises will be air-conditioned with fancoils of the type cassette. On the other hand, the malls will make use of air conditioners. Lastly, the ventilation system will use five primary air conditioners. All the air conditioners will be located on the roof. This equipment will be powered by two boiler groups, which will provide 1.168 KW, and three refrigeration groups, which will provide 1.622 KW. All this equipment will be located on the roof. To provide with water the different equipment, it will be necessary to design and size the pipe network. It will have four pipes per circuit, two for the hot water and two for the cold water. The diameters will be selected depending on the amount of water that they will carry, always keeping the friction losses under 30mm.c.a/ml and the velocity lower than 2 m/s. At the same time, it will be necessary to account for the friction losses through the longest path to select the pumps located on the roof. Lastly, all the necessary valves will have to be sized. To transport the ventilation air, it will be necessary to design and size the duct network, formed by two ducts, one providing air and the other one extracting it. The diameters will be selected depending on the amount of air that they will carry, always keeping the friction losses between 0,08 and 0,1mm.c.a/ml and the velocity lower than 10 m/s. At the same time, it will be necessary to account for the friction losses through the longest path to select the fans of the air conditioners. Lastly, it will be necessary to select the terminal components to supply and extract the ventilation air. Result The result obtained is that the thermal loads in summer will be 4867 KW, and 2336 KW for winter, considering the ventilation air in the case of the winter thermal loads. The system will have 10 air conditioners, 401 fancoils, 2 boilers and 3 refrigeration groups. Lastly, it has been estimated that the costs of the budget will be as much as 2.565.154,90 for the whole project, without considering the taxes.