Climatizacion de un centro comercial en Barcelona

Abstract

El objeto de este Proyecto es la climatización de un centro comercial ubicado en la ciudad de Barcelona, España. Se realizarán los cálculos correspondientes cumpliendo con los requisitos legales y técnicos en vigor en el momento. Para conseguir estos requisitos se ha tomado como referencia el Reglamento de Instalaciones Térmicas de los Edificios y las normas UNE relacionadas con los equipos utilizados. En primer lugar, se han definido las condiciones de diseño del proyecto. El centro comercial climatizado está constituido por dos plantas (planta Baja y planta Plaza) y no está adherido a ningún otro edificio, por lo que tendrá pérdidas en todas sus fachadas. La climatización del edificio se separará en dos sistemas diferentes, los pasillos del centro comercial (también conocido como mall) y los locales. Hay un total de 192 locales que tendrán un uso desconocido, por lo que se ha optado por suministrar acometidas a cada local para que cada inquilino instale su equipo autónomo independiente acorde con sus necesidades. Estos equipos autónomos facilitan el cómputo de gastos diferenciados para cada local. La climatización de los locales de más de 1000 m2 no forma parte del objeto de este proyecto. Los equipos refrigeradores, las calderas, los climatizadores y el resto de equipos necesarios para la climatización del edificio se instalarán en la cubierta del mismo. Para calcular las cargas térmicas que se deberán de combatir se tendrán en cuenta las condiciones interiores del edificio como la calidad del aire, las condiciones de ocupación, la cantidad de alumbrado, etc. Así como las condiciones exteriores correspondientes a la ciudad de Barcelona. Barcelona tiene una temperatura seca en verano de 27.8 ºC y en invierno de 2 ºC, así como una temperatura húmeda en verano de 22.6 ºC. La humedad relativa es de 64% y la altitud de la ciudad es de 95 m. El diseño del sistema de climatización deberá mantener las condiciones de confort correspondientes a la clase de edificios IDA 3, en la que se incluyen los edificios comerciales. Estas condiciones de confort implican una humedad relativa de 50% y unas temperaturas de 21 ºC y 24 ºC para verano e invierno respectivamente. Las cargas tenidas en cuenta para la situación de verano son las cargas de transmisión, de ocupación y de iluminación que dependen de la superficie a climatizar. Para la situación de invierno sólo se tendrán en cuenta las cargas de transmisión a través de los cerramientos puesto que el resto suelen favorecer la climatización del edificio. Se han utilizado datos para calcular el día más desfavorable del año para verano y para invierno. El edificio estará sobrepresionado por lo que no será necesario calcular las pérdidas debido a infiltraciones. El edificio se climatizará mediante dos sistemas distintos. Se espera que los locales estén provistos de un sistema autónomo que trate el aire en cada local, por lo que en este caso los climatizadores sólo se usarán para abastecer los locales de aire. El equipo autónomo de cada local tratará el aire y aprovechará la temperatura del agua abastecida por la red de tuberías del edificio. Las tuberías provendrán de la sala de bombeo que reside en cubierta, tras pasar por los equipos refrigeradores o las calderas según proceda. Este sistema es adecuado para climatizar varios locales de distintos tamaños, puesto que cada local tiene unas necesidades particulares según su actividad. Este método también se conoce como sistema aire - agua. El segundo sistema climatizará los pasillos del mall. En este sistema el aire ya estará tratado y filtrado cuando circula por los conductos. Este acondicionamiento del aire se realiza en los climatizadores que están en cubierta, reduciendo así el número de equipos que se utilizan. El aire tratado se expulsa mediante toberas al mall. Las toberas se encuentran a una altura adecuada para su correcto funcionamiento. Este aire se recoge mediante rejillas para volver hacia los climatizadores por los conductos de retorno. Una vez el aire vuelve del mall, los climatizadores mezclarán el aire de retorno con aire exterior para que vuelva a cumplir los requisitos necesarios y se volverá a utilizar en el mall. Este sistema es adecuado para espacios grandes que no necesitan distintos tipos de climatización en varias zonas, de manera que el aire sólo se trata una vez en cubierta. También se conoce este método como sistema todo aire. La potencia a cubrir mediante el sistema de climatización en verano asciende a 6400 kW mientras que la potencia a cubrir en invierno es de 3032 kW. Al ser la misma instalación para las dos situaciones, se ha diseño acorde a la situación con más exigencias, la de verano. En total, incluyendo los equipos de repuesto, el edificio estará provisto de 30 climatizadores, así como 5 equipos refrigeradores y 4 calderas. Estos equipos cubren las necesidades de temperatura, así como las de calidad mínima de aire. En el caso de los locales, habrá conductos de impulsión, conductos de retorno, tuberías de impulsión y tuberías de retorno. Mientras que en el mall no serán necesarias las tuberías puesto que el aire se tratará en los climatizadores en cubierta. Las características de los equipos seleccionados para la instalación están detalladas en la memoria y los planos del proyecto.El presupuesto general, incluyendo el montaje, las pruebas y entrega llave en mano de la instalación es de un total de 3,234,310.80 € (tres millones doscientos treinta y cuatro mil trescientos diez euros y ochenta céntimos de euro).

The goal of this project is to meet the needs of heating, ventilation and air conditioning of a shopping mall in Barcelona, Spain. All the operations made will fulfill the technical and legal requirements that are active in the present moment. To accomplish these requirements, the main legal reference of the project will be the Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios and the UNE standards related with the appliance. At first, the design conditions of the project have been defined. The shopping mall projected includes two main floors (planta Baja and planta Plaza) and it is not attached to any other building nearby. This means there will be heating loses over all its facades. The HVAC system of the building will be divided in two different systems, heating the corridor (also known as “mall” itself) and the establishments. The total number of establishments is 192 and the use of these shops is unknown, so the best option is to provide the shops with air and water connections and each establishment owner will install its own independent and autonomous appliance according to their necessities. These independent appliances help the calculation of bills and costs for each establishment. The HVAC system of establishments that exceed the area of 1000 m2 will not be part of this project. The refrigeration machines (also known as chillers), the boilers, the air conditioning machines and the rest of the appliances that are part of the HVAC system of the building will be installed on the deck of the said building. The conditions of the inside of the building will be taken into account in order to calculate the thermal loses that the HVAC system has to oppose. These conditions include the air quality, occupation conditions, quantity of lighting, etc. Also the conditions of the outside of the building will have to be taken into account. These conditions correspond to the city of Barcelona. In summer, Barcelona has a dry temperature of 27.8 ºC while in winter this temperature is 2 ºC. The wet temperature in summer is 22.6 ºC. the relative humidity is 64% and the height of the city is 95 m over sea level. The designing of the HVAC system will have to satisfy the appropriate comfort conditions described in the IDA classification. The IDA classification for commercial buildings is IDA 3. These conditions imply a relative humidity of 50% and temperatures of 21 ºC and 24 ºC for summer and winter, respectively. The thermal loads to be considered in summer are transmission loads, occupation loads and lighting loads. These loads depend on the surface of the building. For the winter case, only the transmission loads through the enclosures will be considered because the rest of the loads favor the heating of the building. Data has been used to determine the day more unfavorable for summer and for winter. Loses through infiltrations are not necessary to be calculated because the building will suffer overpressure. The HVAC of the building will have two different systems. It is assumed that the establishments will be provided of an autonomous system that will process the air in each shop, so in this case the air conditioners will only be used to supply air to the establishments. The autonomous machine of each shop will filter the air and will exploit the temperature of the water provided through the pipework of the building. The pipes will come from the pumping chamber that will be on the deck, they will pass through the refrigerating system or through the boilers as appropriate. This system is adequate to condition the air of several establishments of different sizes, because each establishment has its own particular necessities depending on its activities. This system is also known as air - water system. The second system ventilates the mall corridors. In this system, the air is already filtered and processed when it goes through the conducts. The processing of the air is done in the air conditioners on the deck. This reduces the number of machines used. The air is casted through the nozzles in the mall. The nozzles are installed at a convenient height for its correct performance. This air is collected through the racks and goes back to the air conditioners through the returning conducts. Once the air comes back from the mall, the air conditioners mix the returning air with air from the outside so it fulfills the quality needs and it can be used again in the mall. This system is useful in large spaces that do not need different air conditions in different areas, so the air is only processed once on the deck. This method is also called all air system. The power that the HVAC system needs in summer is 6400 kW while the power needed in winter is 3032 kW. Because it is the same installation for both situations, the design is made taking into account the situation with more requirements, summer. In total, including the backups, the building will be provided with 30 air conditioners, 5 refrigerators and 4 boilers. All these machines fulfill the temperature requirements and the minimum air quality. In the case of the establishments, there will be impulsion conducts, returning conducts, impulsion pipes and returning pipes. In the case of the mall the pipework will not be necessary because the air will be processed on the deck. The characteristics of the machines selected for the installation are detailed in this project and its construction drawings. The total budget, including the assembly, the tests and the handing over is 3,234,310.80 € (three million two hundred and thirty-four thousand three hundred and ten euros and eighty euro cents).