Climatización de un edificio de servicios empresariales en Madrid.

Abstract

Este proyecto consiste en el diseño de la instalación de climatización de un edificio destinado a servicios empresariales situado en el Polígono Industrial de Manoteras, en Madrid. Es importante mencionar que durante la realización de este proyecto se ha cumplido la normativa vigente en cuanto a habitabilidad, seguridad e higiene en este tipo de edificios con el objetivo de conseguir optimizar la eficiencia energética, tanto en verano como en invierno y asegurar un consumo responsable.

El edificio consta de seis plantas sobre rasante incluyendo planta baja, y de dos plantas bajo rasante que se consideran locales no climatizados. En la planta baja se encuentran dos entradas principales destinadas a la recepción y que comunican en su vertical 46 estancias de trabajo, a los que se han denominado módulos, y dos aseos por planta. A su vez, dispone de tres patios de luces que ayudan a la ventilación e iluminación de los diferentes módulos.

Por otro lado, en la planta de cubierta situada en la sexta planta se sitúan las salas de máquinas que albergan todos los equipos necesarios, distribuidos en dos centros de producción que abastecerán a los núcleos N1 y N2 respectivamente. Estos equipos garantizan la climatización de un total de 35.520 m2 suponiendo una ocupación media de 1 persona por cada 8m2 durante 10 horas diarias y 5 días a la semana.

La localización y orientación son los primeros factores a tener en cuenta en los cálculos de cargas por lo que se han considerado los datos obtenidos de la Guía Técnica de Condiciones Climáticas Exteriores de Proyecto. Por cercanía, se han considerado los datos recogidos por la estación meteorológica de Barajas.

Con el objetivo de garantizar el confort térmico y bienestar de los ocupantes a lo largo de todo el año, se han dimensionado los equipos y la instalación en base a las condiciones climáticas mínimas del invierno y máximas del verano. De esta manera se garantiza que las condiciones interiores del edificio cumplirán las condiciones que indica el RITE en la Exigencia de Calidad Térmica del Ambiente en el IT 1.1.4.1: En verano la temperatura interior debe estar en el rango entre 23 y 25ºC y tener una humedad relativa de entre un 45 y un 60% mientras que en invierno las temperaturas son un poco inferiores, de entre 21 y 23ºC y la humedad relativa de entre 40 y 50%.

Como se ha mencionado anteriormente, teniendo en cuenta las condiciones más desfavorables, se calculan las cargas térmicas de verano e invierno. Para el cálculo de cargas de verano se supone que el edificio está ocupado e iluminado, que todos los

equipos se encuentran funcionando y que son las cuatro de la tarde en el mes de Julio. Por otro lado, para el cálculo de cargas de invierno se supone que el edificio se encuentra vacío, sin iluminación y sin equipos y con una temperatura exterior mínima de -2,4ºC.

Conocidas las cargas térmicas se eligen los equipos, los cuales serán climatizadores individuales para cada uno de los módulos que se sitúan en la planta de cubierta y tratan el aire exterior de renovación con el que se cumple la Exigencia de calidad de aire exterior (IT 1.1.4.1) para la ventilación de locales (RITE). Dicha normativa establece que, por ocupante, se debe proporcionar un caudal de 12,5 l/s. Estos climatizadores alimentan a los distintos módulos a través de difusores repartidos debidamente. Por otro lado, se han seleccionado los Fan-Coil de 4 tubos para la impulsión y retorno de agua fría y caliente que se encuentran situados en el falso techo de los diferentes módulos. Estos Fan-Coil de tipo Cassette absorben e impulsan el caudal de aire que requiere cada módulo con el objetivo de combatir las cargas de cada módulo. Por otro lado, los climatizadores combatirán las cargas debidas al aire exterior al proporcionar el caudal de renovación necesario a cada módulo. Este sistema basado en Fan-Coils permite la climatización de cada módulo de manera independiente en lugar de ser una climatización central para todo el edificio.

Por otro lado, en la planta de cubierta se han instalado 2 calderas de condensación de gas natural y 8 unidades enfriadoras para proporcionar agua fría o caliente en función de las necesidades.

Los Fan-Coil se comunicarán con los equipos situados en la cubierta a través de una red de tuberías diseñadas teniendo en cuenta los caudales de agua fría y caliente obtenidos de los cálculos de cargas térmicas y de acuerdo con la normativa y las prácticas habituales de diseño, estableciendo las siguientes restricciones o límites en el cálculo de dichas redes:

o Para el cálculo de conductos la pérdida de carga unitaria debe estar comprendida entre 0,08 y 0,1mm.c.a máximo y la velocidad inferior a 10m/s. o Para el cálculo de tuberías la pérdida de carga debe ser menor de 30 mm.c.a y la velocidad inferior a 2m/s.

Para terminar, se incluyen los accesorios y aparatos de control necesarios para completar la funcionalidad de la instalación y se desarrolla el presupuesto. Además, se adjunta el pliego de condiciones y los planos con todas las indicaciones necesarias para la aplicación de los mismos.

A lo largo del desarrollo del proyecto se ha tenido en cuenta la consecución de 3 de los 17 objetivos de desarrollo sostenible que son: • Objetivo nº 6: Garantizar la disponibilidad de agua y su gestión sostenible y el saneamiento para todos. • Objetivo nº 7: Energía asequible y no contaminante. • Objetivo nº12: Lograr que las ciudades sean más inclusivas, seguras, resilientes y sostenibles.

El importe total de la instalación es de: 3.349.396,53 €

This project consists of the design of the air conditioning installation of a building destined to business services located in the Industrial Park of Manoteras, in Madrid. It is important to mention that during the execution of this project, the current regulations regarding habitability, safety and hygiene in this type of buildings were complied with in order to optimize energy efficiency, both in summer and in winter, and to ensure responsible consumption. The building has six floors above ground, including the ground floor, and two floors below ground that are considered non-air-conditioned premises. On the ground floor there are two main entrances for the reception area, which communicate with 46 work rooms, which have been called modules, and two toilets per floor. It also has three light courts that help with the ventilation and lighting of the different modules. On the other hand, on the roof floor located on the sixth floor are the machine rooms that house all the necessary equipment, distributed in two production centers that will supply the N1 and N2 cores respectively. These equipments guarantee the air conditioning of a total of 35,520 m2 assuming an average occupation of 1 person for every 8m2 during 10 hours a day and 5 days a week. The location and orientation are the first factors to be taken into account in the calculations of loads, so the data obtained from the Technical Guide to Outdoor Climate Conditions of the Project have been considered. For proximity, the data collected by the Barajas weather station have been considered. In order to guarantee the thermal comfort and well-being of the occupants throughout the year, the equipment and installation have been sized based on the minimum winter and maximum summer weather conditions. In this way, it is guaranteed that the interior conditions of the building will comply with the conditions indicated by RITE in the Environmental Thermal Quality Requirement in IT 1.1.4.1: In summer the interior temperature must be in the range between 23 and 25ºC and have a relative humidity of between 45 and 60%, while in winter the temperatures are a little lower, between 21 and 23ºC and the relative humidity between 40 and 50%. As mentioned above, taking into account the most unfavourable conditions, the thermal loads of summer and winter are calculated. For the calculation of summer loads, it is assumed that the building is occupied and illuminated, that all the equipment is in operation and that it is four o'clock in the afternoon in the month of July. On the other hand, for the calculation of winter loads it is assumed that the building is empty, without lighting and without equipment and with a minimum outside temperature of -3.2ºC.

Once the thermal loads are known, the equipment is chosen, which will be individual air conditioners for each of the modules located on the roof floor and will treat the outside air for renovation, complying with the requirement for outside air quality (IT 1.1.4.1) for room ventilation (RITE). This regulation establishes that, per occupant, a flow rate of 12.5 l/s must be provided. These air conditioners supply the various modules through properly distributed diffusers. On the other hand, 4-pipe Fan-Coils have been selected for the supply and return of cold and hot water, which are located in the false ceiling of the different modules. These Fan-Coil cassette type units absorb and drive the air flow required by each module. This Fan-Coil based system allows the air conditioning of each module independently instead of being a central air conditioning for the whole building. On the other hand, 2 natural gas condensing boilers and 8 chillers have been installed on the roof floor to provide cold or hot water as required. The Fan-Coils will communicate with the equipment located on the roof through a network of pipes designed taking into account the hot and cold water flows obtained from the thermal load calculations and in accordance with the corresponding regulations, which establish the following: For the calculation of ducts, the unit load loss must be between 0.08 and 0.1mm.c.a maximum and the speed must be less than 10m/s. For the calculation of pipes the pressure loss must be less than 30 mm.c.a and the speed less than 2m/s. Finally, the accessories and control devices necessary to complete the functionality of the installation are included and the budget is developed. In addition, the specifications and drawings are attached with all the necessary indications for their application.

Throughout the development of the project, the achievement of 3 of the 17 sustainable development objectives has been taken into account: • Objective No. 6: To guarantee the availability of water and its sustainable management and sanitation for all. • Objective No. 7: Affordable and non-polluting energy. • Objective No. 12: Make cities more inclusive, safe, resilient and sustainable.

The total amount of the installation is: 3.349.396,53 €