Climatización de un edificio de oficinas en Madrid

Abstract

El objetivo de este proyecto es la climatización de un edificio de oficinas ubicado en Madrid. Para ello se dispondrá de un reglamento y unas condiciones técnicas que deberán cumplirse para su correcto diseño y realización.

El edificio consta de un total de siete plantas, incluyendo la planta baja, además de una cubierta y un sótano inferior. Situando la entrada principal en la planta baja del edificio. Cada una de las plantas tienen una altura de 3 metros, siendo la altura total del edificio de 24 metros. La climatización se realizará desde la planta baja, incluida, hasta la sexta planta. En la planta baja se encuentra el hall de entrada, un par de salas de reuniones y un salón de actos; mientras que en el resto de las plantas se encuentras las oficinas. Cabe destacar la semejanza de los locales en las plantas 1 y 2, y la 3 y 4; mientras que en la planta sexta destacamos un gran local no climatizado. Habiendo un total de 83 locales en todo el edificio.

Para garantizar la correcta climatización del edificio, se comenzará partiendo de las condiciones mas adversas, tanto en verano como en invierno. En el interior del edificio se deberán mantener unas condiciones climáticas de temperatura de 22ºC en invierno y 24ºC en verano. Además de unas condiciones de humedad relativa entre el 40-50% para el invierno, y entre el 45-60% en verano.

Lo primero de todo será realizar el cálculo de cargas tanto para verano como para inverno de cada uno de los diferentes locales. Para ello se tendrá en cuenta las condiciones climáticas exteriores, las interiores y la orientación del edificio y de sus respectivos locales. En verano, las cargas externas a tener en cuenta son debidas a la radiación solar a través de vidrios, muros y techos exteriores, y a la transmisión a través de vidrios, muros (exteriores y locales no climatizados), techos y suelos. Mientras que las cargas internas se deben a equipos, iluminación y ocupación. Por su parte, para invierno se considera la transmisión a través de muros (exteriores y locales no climatizados), cristales, suelos y techos.

Una vez se haya realizado el cálculo de cargas para verano e invierno se procederá a la selección de los equipos. La instalación constará de un climatizador primario que abastecerá a una o varias plantas, tratando el aire exterior que será conducido hasta los fancoils requeridos en cada uno de los locales. Cabe destacar que el único local que no hará uso de fancoils será el salón de actos ya que las cargas de este son muy grandes y se climatizará directamente con un climatizador. Los fancoils seleccionados serán de tipo cassette y de cuatro tubos. Como los fancoils son de cuatro tubos, la instalación contará con cuatro tuberías, dos de impulsión y dos de retorno, tanto para agua fría como para agua caliente. Se deberá calcular el caudal requerido de los fancoils para poder combatir las cargas en cada uno de los locales. Una vez se hayan elegido el número y tipo de fancoils adecuado, se comenzarán a dimensionar las tuberías, teniendo en cuenta sus respectivas pérdidas debidas a los diferentes accesorios que tengan. Para ello, previamente, se deberá tener en cuenta la normativa RITE. Se limitará la velocidad, no pudiendo ser mayor a 2 m/s, y la perdida de carga debe ser menor de 30 mm.c.a./m.

Una vez se haya completado el diseño de la red de tuberías, procedemos a diseñar y calcular las bombas que serán las encargadas de impulsar el agua a través de ellas hasta cada uno de los locales.

Tras el dimensionamiento de la red de tuberías y bombas se procederá al dimensionamiento de los conductos de impulsión y retorno. La red de conductos es la encargada del transporte del aire tratado por los climatizadores primarios a los difusores y fancoils de cada uno de los locales, cumpliendo con la normativa se establecen las siguientes condiciones: la velocidad tiene que ser menor a 10 m/s; la altura del falso techo es de 2 metros; la pérdida de carga tiene que ser inferior de 0,1 mm.c.a./m. Los conductos de retorno se utilizan para evitar la sobrepresión en los locales, y se dimensionan con el mismo procedimiento y las mismas condiciones que los de impulsión.

En la cubierta se instalarán los equipos de producción de frío y calor, que serán los encargados de producir el agua fría y caliente que llegará a los locales. La producción de agua fría la llevarán a cabo los grupos frigoríficos, mientras que el agua caliente las calderas. Para ello se seleccionarán los equipos que mejor se relacionen con los valores de las potencias totales de calefacción y refrigeración requeridas por el edificio.

Por último, se han seleccionado una serie de válvulas y filtros que nos permiten medir y conocer el caudal en los circuitos hidráulicos de la instalación.

Los equipos se han seleccionado bajo la normativa referenciada en el pliego de condiciones.

El proyecto supone un presupuesto total de 909.461,42 €.

The objective of this project is the air conditioning of an office building located in Madrid. For this purpose, there will be regulations and technical conditions that must be met for its proper design and implementation.

The building has a total of seven floors, including the ground floor, plus a roof and a basement below. The main entrance is located on the ground floor of the building. Each of the floors has a height of 3 meters, being the total height of the building of 24 meters. The air conditioning will be carried out from the ground floor, included, up to the sixth floor. The entrance hall, a couple of meeting rooms and an assembly hall are located on the ground floor, while the rest of the floors are used for offices. The similarity of the premises on floors 1 and 2, and 3 and 4, should be noted, while on the sixth floor there is a large non-air-conditioned room. There are a total of 83 premises throughout the building.

To guarantee the correct air conditioning of the building, we will start with the most adverse conditions, both in summer and in winter. Inside the building, temperature conditions must be maintained at 22ºC in winter and 24ºC in summer. In addition to relative humidity conditions between 40-50% for the winter, and between 45-60% in summer.

The first thing to do is to calculate the loads for both summer and winter for each of the different premises. This will take into account the external and internal climatic conditions and the orientation of the building and its respective premises. In summer, the external loads to be considered are due to solar radiation through glass, walls and external ceilings, and transmission through glass, walls (external and non-air-conditioned premises), ceilings and floors. While internal loads are due to equipment, lighting and occupancy. For winter, the transmission through walls (outside and non-air-conditioned rooms), glass, floors and ceilings is considered.

Once the calculation of loads for summer and winter has been carried out, the selection of equipment will be made. The installation will consist of a primary air conditioner that will supply one or more floors, treating the outside air that will be conducted to the fancoils required in each of the premises. It should be noted that the only premises that will not use fancoils will be the assembly hall, since the loads in this room are very large and will be directly heated with an air conditioner. The selected fancoils will be of the cassette type and four tubes. As the fancoils are four-pipe, the installation will have four pipes, two for supply and two for return, both for cold and hot water. The required flow rate of the fancoils must be calculated in order to combat the loads in each of the premises. Once the appropriate number and type of fancoils have been chosen, the sizing of the pipes will begin, considering their respective losses due to the different accessories they have. To do this, the RITE regulations must be taken into account beforehand. The speed will be limited, not being able to be higher than 2 m/s, and the pressure loss must be less than 30 mm.c.a./m.

Once the design of the pipe network has been completed, we proceed to design and calculate the pumps that will be responsible for pushing the water through them to each of the premises.

After the sizing of the pipe network and pumps, we proceed to the sizing of the supply and return pipes. The duct network is responsible for transporting the air treated by the primary air conditioners to the diffusers and fan coils in each of the rooms. In compliance with the regulations, the following conditions are established: the speed must be less than 10 m/s; the height of the false ceiling is 2 metres; the pressure drop must be less than 0.1 mm wc/m. The return ducts are used to avoid overpressure in the rooms and are sized with the same procedure and conditions as the supply ducts.

The heat and cold production equipment will be installed on the roof, which will be responsible for producing the hot and cold water that will reach the premises. The production of cold water will be carried out by the refrigeration units, while the hot water will be produced by the boilers. For this purpose, the equipment that best relates to the values of the total heating and cooling powers required by the building will be selected.

Finally, a series of valves and filters have been selected that allow us to measure and know the flow rate in the hydraulic circuits of the installation.

The equipment has been selected in accordance with the standards referred to in the specifications.

The project has a total budget of 909,461.42 €.