Desarrollo del sistema completo de climatización de un Edificio Docente en Madrid

Abstract

El objetivo de este proyecto es la climatización de un centro docente en Madrid. El edificio cuenta con cinco plantas de las cuales dos de ellas van a ser climatizadas en el proyecto. El edificio cuenta con diferentes locales como aulas, despachos, laboratorios y otros más. Para el correcto diseño de la climatización del edificio se ha de conocer las cargas tanto de verano como de invierno en las horas más desfavorables. Para el cálculo de las cargas se ha tenido en cuenta varios factores como la orientación del edificio, la ocupación, el alumbrado, las condiciones de uso, etc. Para la climatización del edificio, se ha decidido optar por remplazar el sistema tradicional compuesto por una enfriadora para el sistema de refrigeración y una caldera para un sistema de calefacción por una bomba de calor reversible. Este sistema tiene una eficiencia elevada, permite un ahorro de energía y por lo tanto una reducción del presupuesto y del impacto al medioambiente. Se han diseñado dos tipos de climatización de locales en función de su superficie. Para los locales de pequeña superficie se ha establecido la climatización a través de fancoils de cassette que se sitúan empotrados en el techo. Es por ello por lo que se han diseñado conductos de ventilación y extracción por los que circula aire renovado desde las unidades de tratamiento de aire (UTAs). En los locales de mayor superficie, se ha establecido un sistema de climatización aire-aire mediante climatizadores que impulsan el aire gracias a las toberas que se encuentran en los locales y las rejillas para el retorno. Para el diseño de las tuberías necesarias para hacer frente a las cargas de verano e invierno se ha calculado el caudal necesario para vencer a dichas cargas. Además, se ha dimensionado las bombas de impulsión para que el agua que circula por las tuberías sea capaz de llegar a los locales más alejados. Del mismo modo, se calcula también el caudal de aire para ventilar los diferentes locales del edificio y las pérdidas de carga a las cuales tiene que hacer frente. El presupuesto que supone el diseño de la instalación de climatización asciende a la cantidad de 872.302,9 euros, IVA incluido.

The objective of this project is the air conditioning of an educational center in Madrid. The building has five floors, two of which will be air-conditioned in the project. The building comprises various spaces such as classrooms, offices, laboratories and others. In order to properly design the building’s climate control system, it is necessary to determine the cooling and heating loads during the most unfavorable hours of both summer and winter. Several factors have been taken into account for the load calculation including the building’s orientation, occupancy, lighting, and usage conditions among others. For the air conditioning of the building, it has been decided to replace the traditional system, consisting of a chiller for cooling and a boiler for the heating, with a reversible heat pump. This system offers high efficiency, energy savings and therefore, a reduction in both budget and environmental impact. Two types of air conditioning have been designed based on the surface area of the rooms. For smaller areas, air conditioning has been established through cassette fan coils that are built into the ceiling. Hence, ventilation and extraction conduits have been designed to circulate fresh air from the air handling units (AHUs). For larger rooms, an air-to-air air-conditioning system has been set up using cooling units that blow the air through the nozzles located in the rooms and the return grilles. The design of the necessary piping to withstand summer and winter loads involves calculating the required flow rate to overcome these loads. Furthermore, the boosters pumps have been sized to ensure that the water circulating through the pipes can reach the farthest spaces. Therefore, the head loss in the most unfavorable branch of the circuit is calculated. In the same way, the air-flow rate to ventilate the different rooms in the building and the head losses to which the fans must face to push the renewed air to the rooms are also calculated. The budget for the design of the air conditioning installation has been calculated, results in a price of 515,193.44 euros.