Climatización de un Edificio de Oficinas en Albacete

El fin de este proyecto de fin de grado es el de realizar la climatización de un
edificio de oficinas en la ciudad de Albacete. De manera que para su correcta realización,
se deberán establecer las condiciones técnicas y legales a las que los diferentes equipos
e instalaciones seleccionados deberán de ajustarse.
La instalación a diseñar se encuentra en un edificio de seis plantas, con planta
baja (planta cero), una cubierta superior y un sótano inferior. Se climatizará desde la
planta baja hasta la sexta, las oficinas se encuentran entre la primera y sexta planta; la
planta baja son salas de reuniones, un “hall” y un salón de actos. Cada planta está
separada con 3 m, con una altura de suelo forjado de 2,3 m. Salvo la planta baja que
posee un gran espacio libre que es el “hall”, el resto de plantas no tienen ningún local
de este estilo, pero con amplios pasillos para que haya una luminosidad y ventilación
óptimas. La disposición de locales a climatizar es uniforme en adelante a partir de la
primera planta, existiendo pequeñas diferencias conforme aumentan las plantas. Sin
embargo la sexta planta tiene un menor número de locales a climatizar puesto que en
esta planta se encuentra un gran local no climatizado. El número de locales a climatizar
en el edificio es de 89.
Se comenzará el proyecto de climatización partiendo de las condiciones más
desfavorables, primero en verano y luego en invierno. En el interior del edificio, se
deberán de mantener unos valores de temperatura y humedad relativa determinados:
22 ºC y 30-65% HR para la estación invernal y para la estación estival serán 24 ºC y 50%
HR. Se deberá de tener en cuenta también el nivel sonoro máximo de 50 dB y la
velocidad del aire, aproximadamente de 0,24 m/s.
El primer cálculo a realizar será el de las cargas en verano en los diferentes
locales. Para ello se considerarán las condiciones climáticas de fuera (obtenidas de
estaciones meteorológicas) y las interiores ya mencionadas anteriormente,
considerando la orientación y aspectos constructivos, estudiando las inestabilidades
térmicas. Para la estación estival, se tendrán en cuenta cargas externas (por radiación
solar y transmisión por los cerramientos) e internas (iluminación, ocupación y
transmisión por tabiques a locales no climatizados). Para la estación invernal se tendrán
en cuenta solo la transmisión por cerramientos, al ser el resto cargas favorables.
Tras el cálculo de cargas en invierno y verano se procederá a la selección de los
equipos. La instalación constará de un climatizador primario según sean una o varias
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plantas, tratando el aire exterior que será conducido a los fancoils (cassette y de cuatro
tubos) situados en cada local.
Al tratarse de fancoils de cuatro tubos, la instalación tendrá cuatro tuberías: dos
de impulsión (una para agua fría y otra para agua caliente) y dos de retorno (una para
agua fría y otra para agua caliente). Para ello, se calculará el caudal que necesitan los
fancoils para combatir las cargas y después se comenzará a dimensionar las tuberías y
las pérdidas debidas a los diferentes accesorios que tengan las tuberías. Para este
proceso se seguirá la normativa establecida a la hora de dimensionar: que no se superen
para la velocidad los 2 m/s y para las pérdidas por rozamiento los 30 mm.c.a.
A continuación se dimensionarán los conductos, de manera parecida a las
tuberías, que llevarán el aire primario a los fancoils. En este caso también se deberán de
respetar los límites establecidos por la norma: que no se superen los 10 m/s y los 0,1
mm.c.a. También se deberán de dimensionar los conductos de retorno para evitar la
sobrepresión de los locales, siguiendo el mismo proceso que en los de impulsión.
Tras tener dimensionadas las redes de conductos y tuberías, se instalarán en
cubierta tres centros de producción para producir el agua fría y caliente que se llevará a
los locales. Las calderas llevarán el agua caliente y los grupos frigoríficos el agua fría con
el fin de que la temperatura del aire sea la óptima. Estos equipos se seleccionarán en
función de las potencias totales de refrigeración y calefacción.

The objective of this end of degree project is to make the air conditioning of an
offices building in Albacete. In order for its correct execution, the technical and legal
conditions must be established, to which the different equipment and facilities selected
must comply.
The installation to be designed is located in a six-storey building, with a ground
floor (zero floor), an upper roof and a lower basement. It will be air-conditioned from
the ground floor to the sixth floor, the offices are located between the first and sixth
floors; the ground floor are meeting rooms, a hall and an events room. Each floor is
separated by 3 m, with a forged floor height of 2.3 m. With the exception of the ground
floor, which has a large free space, the "hall", the other ones have no locals of this type,
but with wide corridors for optimum luminosity and ventilation. The disposition of locals
to air condition is uniform from the first plant, existing small differences as the plants
increase. However, the sixth floor has a smaller number of locals to be air-conditioned
since this plant has a large, non-air-conditioned local. The number of locals to be airconditioned
in the building is 89.
The air-conditioning project will begin with the most unfavourable conditions,
first in summer and then in winter. Inside the building, certain values of temperature
and relative humidity must be maintained: 22 ºC and 30-65% RH for the winter season
and for the summer season will be 24 ºC and 50% RH. The maximum sound level of 50
dB and the air speed of approximately 0.24 m/s should also be taken into account.
The first calculation to be carried out will be the summer loads in the different
locals. For this purpose, the climatic conditions outside (obtained from meteorological
stations) and the interior ones already mentioned above will be taken to account,
considering the orientation and constructive aspects, to study the thermal instabilities.
For the summer season, external loads (solar radiation and transmission through the
enclosures) and internal loads (lighting, occupation and transmission through partitions
to non-air-conditioned locals) will be taken to account. For the winter season, only the
transmission through enclosures will be taken into account, due to the fact that the rest
are favourable loads.
After the calculation of loads in winter and summer, the next step will be the
selection of the equipment. The installation will consist of a primary air conditioner
depending if it is connected to one or several plants, treating the external air that will
be taken to the fancoils (cassette and of four tubes) located in each local.
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As these are fancoils with four tubes, the installation will have four pipes: two
flow pipes (one for cold water and the other for hot water) and two return pipes (one
for cold water and the other for hot water). To do this, the flow needed by the fancoils
to combat the loads will be calculated and then the pipes will be sized and the losses
due to the different accessories that the pipes have. For this process, the established
regulations for sizing will be followed: not exceeding 2 m/s for speed and 30 mm.c.a. for
friction losses.
Then the ducts will be sized, in a similar way to the pipes, which will carry the
primary air to the fancoils. In this case the limits established by the standard must also
be respected: not to exceed 10 m/s and 0.1 mm.c.a. The return ducts must also be sized
to avoid overpressure in the rooms, following the same process as in the flow ducts.
After having dimensioned the networks of ducts and pipes, three
production centres will be installed on the roof to produce the cold and hot water that
will be taken to the locals. The boilers will carry the hot water and the refrigeration
grous the cold water so that the air temperature is optimal. This equipment will be
selected according to the total cooling and heating powers.