Instituto Nacional de la Infraestructura Física Educativa
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS PROYECTOS CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES VOLUMEN 5 INSTALACIONES DE SERVICIO TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO 2011
VOLUMEN 5 TOMO III
INSTALACIONES DE SERVICIO
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
ÍNDICE
VOLUMEN 5. INSTALACIONES DE SERVICIO. TOMO III. INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO.
1.
TEMPERATURAS EXTERIORES DE DISEÑO ..................... 3
2.
TEMPERATURA DE CÁLCULO EXTERIOR, PARA REFRIGERACIÓN ............................................................. 3
3.
TEMPERATURAS DE CÁLCULO EXTERIOR, PARA CALEFACCIÓN ............................................................... 10
4.
HUMEDAD RELATIVA EXTERIOR PARA VERANO ........... 10
5
DIVISIÓN CLIMÁTICA DE LA REPÚBLICA MEXICANA ..... 10
6
ACONDICIONAMIENTO DE ACUERDO A LA ZONA CLIMÁTICA .................................................................... 10
7
SELECCIÓN DEL SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE .............................................................................. 12
8
SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE .............. 12
9
SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE QUE DEBEN EVITARSE .......................................................... 12
10 CAPACIDAD DE LOS EQUIPOS DE AIRE ACONDICIONADO12 11 TEMPERATURAS INTERIORES DE DISEÑO PARA VERANO ......................................................................... 12 12 TEMPERATURA DE DISEÑO INTERIOR PARA INVIERNO 13 13 HUMEDAD RELATIVA DE DISEÑO INTERIOR PARA VERANO ......................................................................... 13 14 HUMEDAD RELATIVA DE DISEÑO INTERIOR PARA INVIERNO ...................................................................... 13 15 VELOCIDAD DEL AIRE DENTRO DEL ESPACIO ACONDICIONADO ........................................................... 13 PÁG. 1
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES 16 VELOCIDAD RECOMENDADA DEL AIRE DENTRO DE LOS LOCALES ....................................................................... 14
35 GANANCIA DE CALOR POR ILUMINACIÓN ...................... 22 36 GANANCIA DE CALOR POR MOTORES ........................... 22
17 NIVEL DE RUIDO PERMISIBLE ...................................... 14
37 GANANCIA DE CALOR POR EQUIPO ELECTRÍCO............ 24
18 NIVEL DE RUIDO EN NC ................................................ 14
38 CÁLCULO DE TUBERÍAS DE AGUA ................................. 24
19 PUREZA DEL AIRE ........................................................ 14
39 MATERIAL DE LAS TUBERÍAS PARA AGUA .................... 24
20 FILTROS DE ALTA EFICIENCIA ..................................... 14
40 AISLAMIENTO DE TUBERÍAS PARA AGUA ...................... 24
21 AIRE DE VENTILACIÓN ................................................. 15
41 MEMORIA DE CÁLCULO ................................................. 24
22 CÁLCULO DE DUCTOS DE AIRE .................................... 15
42 PRESENTACIÓN DE LOS PROYECTOS DE AIRE ACONDICIONADO, VENTILACIÓN, EXTRACCIÓN Y AIRE LAVADO ......................................................................... 24
23 DISEÑO DE DUCTOS DE AIRE ....................................... 19 24 DUCTOS FLEXIBLES ..................................................... 20
43 SIMBOLOGÍA .................................................................. 25
25 AISLAMIENTO TÉRMICO DE DUCTOS PARA AIRE ACONDICIONADO .......................................................... 20
44 DETALLES DE INSTALACIÓN ......................................... 26
26 VENTILACIÓN MECÁNICA ............................................. 20 27 USO DE PRESIONES POSITIVAS O NEGATIVAS EN LOS LOCALES ....................................................................... 21 28 CAMPANAS DE EXTRACCIÓN ........................................ 21 29 CAMPANAS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS ................... 21 30 DUCTOS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS ........................ 21 31 VELOCIDAD DEL AIRE EN LOS DUCTOS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS ........................................... 22 32 AIRE DE REPOSICIÓN EN COCINAS CONTIGUAS A COMEDORES ................................................................. 22 33 ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO .................................... 22 34 GANANCIA DE CALOR POR PERSONAS.......................... 22 PÁG. 2
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
1. TEMPERATURAS EXTERIORES DE DISEÑO.
TEMPERATURA DE CÁLCULO
50º
La temperatura de diseño exterior, para verano, es aquella que solo ha de ser superada el 1% de las horas de los 4 meses más calurosos del año. La temperatura de diseño exterior, para invierno, es aquella que solo ha de ser superada el 1% de las horas de los 4 meses más fríos del año. Las Normales Climatológicas para el Cálculo de Aire Acondicionado en Poblaciones de la República Mexicana, proporcionan las temperaturas de diseño exterior para las principales ciudades de la República Mexicana, ver Tabla 1.1 2. TEMPERATURA DE REFRIGERACIÓN.
CÁLCULO
EXTERIOR,
PARA
r io e er bl p da su n ior e er ite om f in m c Li Re ite m i L
40º
35º
30º
La temperatura está en función de la Temperatura Máxima Extrema del Lugar. En caso de contar con la temperatura máxima extrema del lugar se puede determinar la temperatura de diseño exterior, para verano, mediante la Gráfica 2.1., o aplicando la ecuación
tc = 4.5 + 0.8 t máx.
45º
25º
20º 20º
2.1
tc = 2.5+ 0.9 tmáx tc = 4.5+ 0.8 tmáx tc = 6.5+ 0.7 tmáx
Límite superior Recomendable Límite inferior
25º
30º
35º
40º
45º
50º
55º
TEMPERATURA MÁXIMA EXTREMA DEL LUGAR
Gráfica 2.1 Temperaturas de calculo exterior para refrigeración en función de la temperatura máxima extrema del lugar
PÁG. 3
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 1.1 Normales climatológicas para el cálculo de aire acondicionado en poblaciones de la República Mexicana UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA AGUASCALIENTES Aguascalientes Rincón de Romos BAJA CALIFORNIA NORTE Ensenada Mexicali Tijuana BAJA CALIFORNIA SUR La Paz Mulegé Cabo San Lucas CAMPECHE Campeche Ciudad del Carmen Champotón COAHUILA Monclova Nueva Rosita Piedras Negras Saltillo Torreón COLIMA Colima Manzanillo CHIAPAS Tapachula Tuxtla Gutiérrez Comitán
Latitud N
Longitud O
A.S.N.M m
21° 53’ 22° 14’
102° 16’ 102° 14’
31° 52’ 32° 29’ 32° 29’
Presión Barométrica
DATOS DE VERANO Tempera Temperatura de tura Cálculo °C Prom. Máx. BS BH Ext. °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
mb
mm Hg
1879 1950
816 809
612 608
36.8 37.8
34 35
19 19
248 266
-4.7 -7.0
0 -2
330 220
118° 38’ 115° 30’ 117° 02’
13 1 28
1012 1013 1010
759 760 758
36.5 47.8 38.2
34 43 35
26 28 26
109 1660 754
1.1 -3.7 -3.3
5 1 2
492 372 556
24° 10’ 26° 53’ 22° 53’
110° 07’ 112° 00’ 109° 55’
18 33 25
1011 1009 1010
758 757 758
38.0 41.9 37
36 38 35
27 28 27
1827 --1740
9.0 -5.0 7.0
13 0 11
556 630 630
19° 51’ 18° 36’ 19° 21’
90° 32’ 91° 49’ 90° 43’
25 3 2
1010 1013 1013
758 760 760
38.9 41.0 47.0
36 37 42
26 26 28
2087 2126 1589
12.7 10.8 7.0
16 14 11
-------
586 430 220 1609 1013
948 965 988 842 907
711 724 741 632 680
42.0 45.0 43.9 38.0 45.0
38 41 40 35 40
24 25 26 22 21
1169 1539 1547 208 1217
-7.8 -8.5 -11.9 -9.0 -10.6
-3 -3 -6 -4 -5
326 481 479 523 227
26° 27° 28° 25° 25°
55’ 55’ 42’ 26’ 32’
101° 101° 100° 101° 103°
26’ 17’ 31’ 00’ 27’
19° 14’ 19° 04’
103° 45’ 104° 20’
494 3
958 1013
719 760
39.5 38.6
36 35
24 27
1683 2229
8.5 12.1
12 15
-----
14° 54’ 16° 45’ 16° 15’
92° 16’ 93° 06’ 92° 08’
168 536 1635
994 953 839
746 715 630
37.4 38.5 33.5
34 35 31
25 25 20
2081 1601 ---
12.8 7.2 -0.5
16 11 4
----64
PÁG. 4
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Tabla 1.1 Continuación. UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA CHIHUAHUA Chihuahua Ciudad Juárez Ojinaga Hidalgo del Parral DISTRITO FEDERAL Cd. México, Chapultepec Cd. México, Tacubaya DURANGO Durango Ciudad Lerdo Santiago Papasquiaro GUANAJUATO Celaya Guanajuato León Salvatierra Irapuato GUERRERO Acapulco Chilpancingo Taxco Ixtapa Zihuatanejo HIDALGO Actopan Tulancingo Pachuca Ixmiquilpan
Latitud N
Longitud O
28° 31° 29° 26°
106° 106° 104° 103°
38’ 44’ 34’ 58’
04’ 29’ 25’ 39’
A.S.N.M m
Presión Barométrica
mb
mm Hg
1423 1137 841 1652
860 889 925 838
645 667 694 628
Tempera tura Prom. Máx. Ext. °C
DATOS DE VERANO Temperatura de Cálculo °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
BS
BH
38.5 43 50.0 42
35 39 45 38
23 24 24 21
651 695 883 490
-11.5 -10 -12.0 -14.0
-6 -5 -6 -8
793 1269 680 ---
19° 25’
99° 10’
2240
780
585
33.8
30
17
78
-4.8
0
847
19° 24’
99° 12’
2309
776
582
32.8
30
17
87
-6.5
-1
860
24° 01’ 25° 30’
104° 40’ 103° 32’
1898 1140
814 889
610 667
35.6 39.0
33 36
17 21
100 1082
-5.0 -4.2
0 1
550 227
25° 02’
105° 26’
1740
829
622
42.0
38
21
425
-14.0
-8
156
20° 21° 21° 20° 20°
32’ 01’ 07’ 13’ 40’
100° 101° 101° 100° 101°
49’ 15’ 41’ 53’ 21’
1754 2037 1809 1761 1724
828 801 822 827 831
610 601 617 620 626
41.5 33.8 36.5 38.0 38.2
38 32 34 35 35
20 18 20 19 19
657 49 192 367 573
-4.5 0.1 -2.5 -2.0 -2.6
0 5 2 3 2
136 245 176 40 ---
16° 17° 18° 17°
50’ 33’ 33’ 58’
99° 56’ 99° 30’ 99° 36’ 101° 48’
3 1250 1755 38
1013 878 828 1009
760 658 621 757
35.8 35.2 36.5 36.6
33 33 34 34
27 23 20 28
2613 434 518 2168
15.8 5.0 8.0 11.5
19 9 12 14
---------
20° 20° 20° 20°
08’ 05’ 29’ 29’
2445 2181 2444 1745
764 787 764 829
573 590 574 622
31.4 34.7 31.5 41.0
29 32 30 37
18 19 18 19
--12 149 57
-5.8 -5.8 -8.0 -9.0
-1 -1 -1 -7
1007 849 -----
98° 98° 98° 99°
45’ 22’ 45’ 13’
PÁG. 5
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 1.1 Continuación. UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA JALISCO Guadalajara Lagos de Moreno Puerto Vallarta Ameca MÉXICO Texcoco Toluca Tenancingo MICHOACÁN Apatzingán Morelia Zamora Zacapu La Piedad Uruapan MORELOS Cuautla Cuernavaca Puente de Ixtla NAYARIT San Blas Tepic Acaponeta NUEVO LEÓN Montemorelos Monterrey Campazos
Latitud N
Longitud O
20° 21° 20° 20°
103° 101° 105° 104°
41’ 22’ 37’ 34’
19° 31’ 19° 17’ 19° 02’ 19° 19° 19° 19° 20° 19°
05’ 42’ 59’ 45’ 20’ 25’
20’ 56’ 15’ 04’
98° 52’ 99° 39’ 99° 33’ 102° 101° 102° 101° 102° 101°
15’ 07’ 18’ 45’ 00’ 58’
A.S.N.M m
Presión Barométrica
mb
mm Hg
1589 1680 2 1235
844 816 1013 879
633 628 760 660
2216 2675 2080
784 743 797
682 1923 1633 2000 1775 1611
Tempera tura Prom. Máx. Ext. °C
DATOS DE VERANO Temperatura de Cálculo °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
BS
BH
36.0 43.2 39.0 39.6
33 39 36 36
20 20 26 20
204 574 2090 669
-3.7 -3.2 11.0 1.0
1 2 14 5
164 162 -----
588 557 598
34.0 26.8 35.0
32 26 33
19 17 19
175 --247
-6.0 -3.0 -5.0
-1 2 -1
500 1570 ---
937 812 840 840 826 842
703 609 630 603 619 631
43.0 31.3 37.5 34.8 37.0 36.5
39 30 35 32 34 34
25 19 20 19 20 20
3013 165 320 168 706 377
11.5 1.6 -2.0 -6.0 -3.0 -5.0
15 6 4 -1 2 4
270 270 25 675 446 219
18° 48’ 18° 55’ 18° 37’
98° 57’ 99° 14’ 99° 10’
1291 1538 1470
874 849 860
655 637 645
47.4 32.6 42.0
42 31 38
22 20 28
825 250 656
5.3 6.9 2.7
9 11 7
-------
21° 32’ 21° 31’ 22° 30’
105° 19’ 104° 53’ 105° 23’
7 918 25
1013 912 1010
760 684 758
36.0 38.9 40.0
33 36 37
26 26 27
1462 600 802
7.3 1.9 7.1
11 6 11
-------
25° 12’ 25° 40’ 27° 02’
99° 50’ 100° 18’ 100° 31’
432 534 340
965 954 975
724 715 731
42.8 41.5 41.5
39 38 38
25 26 25
1856 1181 1147
0.5 -5.4 -10.5
5 0 -5
99 173 ---
PÁG. 6
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Tabla 1.1 Continuación. UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA OAXACA Oaxaca Salina Cruz Pochutla PUEBLA Puebla Tehuacán Teziutlán Huauchinango QUERÉTARO Querétaro San Juan del Río QUINTANA ROO Cozumel Chetumal Cancún Playa del Carmen SAN LUIS POTOSÍ San Luis Potosí Matehuala Río Verde SINALOA Culiacán Mazatlán Topolobampo El Fuerte Guamuchil San Blas
Latitud N
Longitud O
A.S.N.M m
17° 04’ 16° 12’ 15° 44’
96° 42’ 95° 12’ 96° 38’
19° 18° 19° 20°
98° 97° 97° 98°
02’ 18’ 48’ 10’
20° 36’ 20° 23’ 20° 18° 19° 19°
31’ 30’ 35’ 10’
11’ 23’ 21’ 03’
100° 23’ 100° 00’ 86° 88° 88° 88°
57’ 20’ 02’ 15’
22° 09’ 23° 36’ 21° 56’
00° 58’ 100° 39’ 99° 59’
24° 23° 25° 26° 25° 26°
107° 106° 109° 108° 108° 108°
48’ 11’ 36’ 25’ 27’ 06’
24’ 25’ 03’ 38’ 05’ 46’
Presión Barométrica
mb
mm Hg
1563 56 1163
846 1007 892
635 755 669
2150 1676 1990 1600
790 835 805 843
1842 1800
Tempera tura Prom. Máx. Ext. °C
DATOS DE VERANO Temperatura de Cálculo °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
BS
BH
38.0 36.8 40.0
35 34 37
22 26 27
290 2403 455
2.4 16.0 -2.0
7 19 3
-------
593 627 604 632
30.8 37.0 39.0 40.5
29 34 36 37
17 20 22 21
144 196 238 68
-1.5 -5.0 -4.2 -3.0
3 0 1 2
418 80 -----
819 826
614 619
36.2 35.2
33 32
21 21
159 190
-4.9 -4.9
0 0
248 ---
3 4 3 3
1013 1013 1013 1013
760 760 760 760
35.8 38.1 37 38
33 35 33 34
27 27 27 27
1969 2120 2010 2050
10.3 9.5 8.5 10
14 13 12 14
---------
1877 1597 987
816 848 905
612 632 679
37.3 39.8 41.4
34 36 38
18 22 21
86 104 47
-2.7 -10.0 -5.4
2 -5 -1
345 432 340
53 78 3 115 43 71
1007 1004 1013 1000 1008 1006
755 753 760 750 756 754
40.9 33.4 41.1 47.3 43.0 45.0
37 31 37 42 39 41
27 26 27 28 27 29
1659 1373 1754 1743 1730 1782
3.1 11.2 8.0 -4.5 -3.0 -4.0
7 14 12 1 2 1
-------------
PÁG. 7
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 1.1 Continuación. UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA SONORA Guaymas Hermosillo Nogales Ciudad Obregón Altar Navojoa TABASCO Villahermosa Álvaro Obregón Teapa TAMAULIPAS Matamoros Nuevo Laredo Tampico Ciudad Victoria Reynosa TLAXCALA Tlaxcala VERACRUZ Jalapa Poza Rica Veracruz Coatzacoalcos Tuxpan YUCATÁN Mérida Progreso Valladolid
Latitud N
Longitud O
27° 29° 30° 27° 30° 27°
110° 110° 110° 109° 111° 109°
55’ 05’ 21’ 29’ 44’ 07’
53’ 58’ 58’ 55’ 46’ 28’
17° 59’ 16° 32’ 17° 33’
92° 55’ 92° 09’ 92° 57’
25° 27° 22° 23° 26°
87° 99° 97° 99° 98°
32’ 29’ 12’ 44’ 06’
20’ 30’ 81’ 08’ 12’
A.S.N.M m
Presión Barométrica
mb
mm Hg
4 211 1117 40 397 38
1013 989 885 1009 969 1009
756 742 664 757 726 757
10 2 60
1012 1013 1004
12 140 18 221 25
Tempera tura Prom. Máx. Ext. °C
DATOS DE VERANO Temperatura de Cálculo °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
BS
BH
47 45.0 41.0 48.0 47.0 45.0
42 41 37 43 42 41
27 28 26 28 28 28
1809 1875 655 2443 2694 1869
7.0 2.0 -9.0 -1.1 -10.0 -1.0
11 8 -4 4 -5 4
--84 979 -------
759 760 753
41.0 44.5 41.0
37 40 35
26 27 25
2206 2429 2262
12.2 8.9 11.0
15 13 14
-------
1012 967 1011 977 1010
759 748 738 733 758
39.3 45.0 39.3 41.7 45.0
36 41 36 36 41
26 32 26 26 28
1815 2042 1635 1397 2123
-4.7 -7.0 -2.5 -2.3 -7.7
0 -2 2 2 -3
47 118 --87 ---
19° 32’
98° 15’
2252
781
686
29.4
28
17
34
-1.4
3
512
19° 20° 19° 18° 20°
96° 97° 96° 94° 97°
1399 150 16 14 15
863 995 1011 1012 1013
647 748 758 759 760
34.6 40.0 35.6 41.0 40.4
32 37 33 37 37
21 27 27 28 27
245 1052 1763 2180 1672
2.2 0.5 9.6 10.0 6.4
6 5 13 13 10
205 ---------
22 14 22
1011 1012 1011
758 759 758
41.0 38.8 40.0
37 36 37
27 27 27
2145 1908 1796
11.6 13.0 11.6
15 16 15
-------
32’ 33’ 12’ 09’ 57’
20° 58’ 21° 17’ 20° 41’
55’ 28’ 08’ 24’ 24’
89° 38’ 89° 40’ 88° 13’
PÁG. 8
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Tabla 1.1 Continuación. UBICACIÓN GEOGRÁFICA LUGAR DE LA REPÚBLICA
Latitud N
Longitud O
A.S.N.M m
Fresnillo
23° 10’
102° 53’
Sombrerete
23° 39’
Zacatecas Jerez de García Salinas
Presión Barométrica
mb
mm Hg
2250
781
586
103° 37’
2350
772
22° 47’
102° 34’
2612
23° 29’
103° 00’
2027
Tempera tura Prom. Máx. Ext. °C
DATOS DE VERANO Temperatura de Cálculo °C
Grados día Anuale s °C
DATOS DE INVIERNO Temper Tempera Grados atura tura de día Prom. Cálculo Anuales Mín. °C °C Ext. °C
BS
BH
39.0
36
19
235
-4.5
0
794
579
36.5
34
18
297
-9.0
-4
1330
784
561
29.0
28
17
263
-7.5
-2
1383
802
602
39.5
36
21
361
-12.6
-10
1042
ZACATECAS
PÁG. 9
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES 3. TEMPERATURAS CALEFACCIÓN.
DE
CÁLCULO
EXTERIOR,
tc = 4.5 + 0.9 t mín.
PARA
4. HUMEDAD RELATIVA EXTERIOR PARA VERANO.
TEMPERATURA DE CÁLCULO
La temperatura está en función de la Temperatura Mínima Extrema del Lugar. En caso de contar con la temperatura mínima extrema del lugar se puede determinar la temperatura de diseño exterior, para invierno, usando la Gráfica 3.1, o aplicando la ecuación -15º
-20º
-10º
-5º
0º
5º
10º
15º
3.1
La humedad relativa exterior, para cálculos de verano, debe ser la humedad relativa promedio mensual del mes más caluroso. Las Normales Climatológicas para el Cálculo de Aire Acondicionado en Poblaciones de la República Mexicana, proporcionan la humedad relativa de diseño exterior para las principales ciudades de la República Mexicana. Ver tabla 1.
20º
5. DIVISIÓN CLIMÁTICA DE LA REPÚBLICA MEXICANA.
im
L
R
-20º
o ec
m
le ab d en
-15º
m
Li
ite
ite
Tomando en cuenta el sistema de clasificación climática de Koppen en el país se registran, por su temperatura, los cálidos, templados y fríos, y por su grado de humedad, secos y húmedos. Combinando estas variantes se pueden considerar las siguientes condiciones climatológicas para las zonas geográficas del país. La mesa del norte como zona extremosa con clima calido seco en verano y frío en invierno. La zona tropical con clima cálido húmedo en verano y temperatura media mayor de 18 °C en el mes más frío. La zona del altiplano contiene regiones con climas templados, cálido seco y frío. Ver figura 5.1.
r io er p u
s
r io er f in
Límite superior Recomendable Límite inferior
6. ACONDICIONAMIENTO CLIMÁTICA.
DE
ACUERDO
A
LA
ZONA
De acuerdo al clima imperante en cada una de las zonas de la República Mexicana, el acondicionamiento ambiental es necesario para confort humano solo en las zonas de los estados que cuentan con clima extremoso o tropical. Para inmuebles ubicados en la zona del altiplano se recomienda no instalar sistemas de aire acondicionado, a menos que se justifique el requerimiento, de acuerdo a condiciones especiales de uso del local; en el caso que el uso lo amerite, las circulaciones y vestíbulos no se deben acondicionar, solo los espacios de trabajo que lo requieran.
tc = 6.5+ 0.8 tmín tc = 4.5+ 0.9 tmín tc = 2.5+ 1.0 tmín
-10º -5º 0º 5º 20º 15º 10º TEMPERATURA MÍNIMA EXTREMA DEL LUGAR
Gráfica 3.1 Temperaturas de calculo exterior para calefacción en función de la temperatura mínima extrema del lugar
PÁG. 10
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Mexicali
Hermosillo
Chihuahua
Zona extremosa
Saltillo Culiacán Monterrey
Zona tropical
La Paz
Zona del altiplano
Cd. Victoria
Durango
Zacatecas
Aguascalientes
San Luis Potosí Merida
Tepic Guanajuato
Queretaro
Guadalajara Pachuca
Chetumal
Jalapa Colima
Morelia
Campeche
Tlaxcala
Toluca México D.F. Cuernavaca
Puebla
Villahermosa
Chilpancingo
Oaxaca
Figura 5.1 División Climática de la Republica Mexicana. PÁG. 11
Tuxtla Gutierrez
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES 10. CAPACIDAD DE ACONDICIONADO.
7. SELECCIÓN DEL SISTEMA DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE.
11. TEMPERATURAS VERANO.
8. SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE AIRE.
DE
AIRE
INTERIORES
DE
DISEÑO
PARA
Las temperaturas de diseño interior para verano se deben calcular en función al tiempo de permanencia y las temperaturas de diseño exterior. Se debe considerar una permanencia larga para lugares de trabajo y una permanencia media para circulaciones y vestíbulos. Las temperaturas de diseño interior, para verano, se determinan utilizando la Gráfica 11.1, Temperaturas Interiores Recomendables para Verano en función de la Temperatura de Cálculo Exterior, o aplicando las ecuaciones
De acuerdo al medio refrigerante que se lleva al espacio acondicionado, los sistemas de aire acondicionado se clasifican en cuatro grupos: sistemas unitarios de expansión directa, sistemas todo aire, sistemas todo agua, sistemas agua-aire. Los tres últimos sistemas son conocidos como sistemas centrales si el equipo de refrigeración se encuentra centralizado en un área fuera del espacio acondicionado. Cada uno de estos sistemas puede estar compuesto por diversos equipos y accesorios como son manejadoras, condensadoras, generadoras de agua helada (chillers), bombas, compresores, ventiladores, equipos serpentín ventilador (fan & coil), termostatos, humidistatos, arrancadores, ductos, tuberías, rejillas, difusores, etc. AIRE
EQUIPOS
La capacidad de los equipos de aire acondicionado se debe seleccionar en función a flexibilidad y facilidad de mantenimiento, ya que en la mayoría de los centros educativos el presupuesto para mantenimiento es muy reducido, por tal motivo se tiende a instalar equipos de pequeña capacidad, la cual varía de 1 a 5 TR. En caso que se instalen equipos centrales de mayor capacidad debe verificarse, con la dirección del centro educativo, la disponibilidad de recursos para un mantenimiento adecuado y oportuno de acuerdo al tipo de sistema instalado.
El sistema de acondicionamiento ambiental utilizado en el inmueble debe seleccionarse tomando en cuenta la flexibilidad, facilidad de mantenimiento, confiabilidad, economía de operación y uso de refrigerantes amables con el medio ambiente. Para inmuebles ubicados en climas tropicales se deberá proveer Acondicionamiento para Verano. En lugares con clima extremoso, aire Acondicionado Anual (verano invierno). Los inmuebles ubicados en el altiplano, en caso necesario, se deberán acondicionar con Enfriamiento Evaporativo y/o Ventilación Mecánica, preferentemente, y con Aire Acondicionado solo en los casos que se justifique.
9. SISTEMAS DE ACONDICIONAMIENTO DE DEBEN EVITARSE.
LOS
a) Para permanencia larga,
ti = 18 + 0.2 te
11.1
donde: ti Temperatura interior
QUE
te
Entre los sistemas que por normatividad deben evitarse en espacios educativos son: sistemas de recalentamiento de aire, sistemas de doble ducto y sistemas multizona, por su exagerado consumo de energía eléctrica.
Temperatura exterior.
b) Para permanencia media
ti = 16 + 0.3 te
11.2
donde: ti Temperatura interior
te Temperatura exterior. Las variaciones permitidas dentro del espacio serán de ± 1.7 °C (3 °F). PÁG. 12
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
25º
30º
45º
40º
35º
50º
33º
15. VELOCIDAD DEL ACONDICIONADO.
30º
an
en
m
r Pe
P
a rt
co
a ci
an
erm
ia
DISEÑO
INTERIOR
PARA
ma
n
ia enc
a larg
Permanencia corta (menos de 1 hr) ti = 14+ 0.4 te Permanencia media (de 1 a 3 hrs) ti = 16+ 0.3 te Permanencia larga (mayor de 3 hrs) ti = 18+ 0.2 te
25º
45º 40º 30º 50º 35º TEMPERATURA DEL AIRE EXTERIOR EN °C
Gráfica 11.1 Temperaturas interiores recomendables para verano en función de la temperatura de cálculo exterior. 12. TEMPERATURA DE DISEÑO INTERIOR PARA INVIERNO. Para el invierno la temperatura de diseño interior variará entre 18 y 21 °C, según el clima imperante de la zona. 13. HUMEDAD VERANO.
RELATIVA
DE
DISEÑO
INTERIOR
AIRE
DENTRO
DEL
ESPACIO
La velocidad del aire que crea insatisfacción depende del diferencial de temperatura, entre el aire y el cuerpo humano, y la actividad desarrollada dentro del local. Se recomienda una velocidad media de 0.25 m/seg (50 ppm) y como máximo una de 0.75 m/seg (150 ppm), de acuerdo al local de que se trate, medida a una altura de 1.80 m sobre el nivel de piso, ver Gráfica 15.1.
d me cia
en
Per
25º
20º 20º
DE
Para los cálculos de sistemas de aire acondicionado de invierno se debe considerar una humedad relativa interior de 30% ±10%, verificando que no se forme condensado en las ventanas.
Porciento de insatisfacción
TEMPERATURA INTERIOR EN °C
20º
14. HUMEDAD RELATIVA INVIERNO.
%
80 60 40 °C
23
10 8 6 4
°C
26
°C
Temperatura del aire
2 1
PARA
20
20
0
0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 Velocidad media del aire, m/s
Gráfica15.1 Velocidad media del aire en espacio acondicionado.
Para los cálculos de sistemas de aire acondicionado de verano se debe considerar una humedad relativa de 50% ±10%.
PÁG. 13
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES 16. VELOCIDAD RECOMENDADA DEL AIRE DENTRO DE LOS LOCALES.
Tabla 17.1 Potencias de las fuentes de sonido. Fuente
Cuando se instalen sistemas de aire acondicionado en los edificios se deben respetar las velocidades siguientes, de acuerdo al local a acondicionar, ver Tabla 16.1.
Hablar en voz alta (gritar) Triturador de basura Hablar en tono normal Ventilador de equipo electrónico Difusor de aire Reloj electrónico Hablar en voz baja
Tabla 16.1 Velocidad recomendada del aire para diferentes locales Velocidad en m/s (ppm) 0-0.08 (0-16) 0.127 (25) 0.12-0.25 (25-50) 0.33 (65)
0.38 (75)
0.38-0.75 (75-150)
Reacción Crea estancamiento del aire Diseño ideal favorable Es el máximo tolerable para personas sentadas Papeles ligeros son movidos del escritorio Límite máximo para personas que se mueven lentamente Límite máximo para personas realizando trabajo pesado o gran actividad física.
Aplicación recomendada
Watts lineales 0.001 0.0001 0.00001 0.000001 0.0000001 0.00000001 0.000000001
Decibeles 90 80 70 60 50 40 30
18. NIVEL DE RUIDO EN NC.
Ninguna
Los fabricantes de rejillas y difusores presentan en sus catálogos el nivel de ruido en NC, el cuál es un valor relativo que toma en cuenta el nivel de absorción de ruido del local, el número de salidas, la forma del cuarto, la altura del plafón, etc. Los valores NC máximos y recomendados se muestran en la Tabla 18.1.
Todas las aplicaciones Todas las aplicaciones
19. PUREZA DEL AIRE.
Laboratorios, cafeterías, cocinas, restaurantes y zona de butacas en auditorios
Con el fin de mantener una adecuada calidad del aire dentro de los espacios acondicionados, se debe instalar un sistema de filtrado acorde a lo requerido por cada local. Para aulas y oficinas en general es suficiente instalar un sistema de filtros que proporcione una eficiencia del 80 a 90% por la prueba de arrestancia.
Laboratorios, cocinas, talleres, salones de baile y zona de gradas en gimnasios
20. FILTROS DE ALTA EFICIENCIA.
Gimnasios, talleres y cuartos de máquinas
En laboratorios y espacios que requieran una pureza de aire mayor, que puede ser de hasta 99.99%, se debe recabar la información necesaria que justifique el uso de filtros de alta y muy alta eficiencia (filtros HEPA). En estos casos se deben instalar bancos de filtrado, con filtros de menor a mayor eficiencia, que prolonguen la vida de los filtros de alta eficiencia.
17. NIVEL DE RUIDO PERMISIBLE. Se recomienda que dentro de un local el equipo de aire acondicionado no genere más ruido que el emitido dentro del mismo al realizar el trabajo normalmente, ver Tabla 17.1.
PÁG. 14
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
aire recomendadas para cada uno de los componentes del sistema, ver Tabla 22.1.
Tabla 18.1 Valores en NC recomendados y máximos para diferentes locales. Tipo de local Salas de juntas Salones de conferencias Recepciones Oficinas abiertas Estancias y pasillos Auditorios y salas de música Teatros Salas de estar Bibliotecas Salones de clase Laboratorios Salones de juego Cocinas Restaurantes Cafeterías Gimnasios Estacionamientos Talleres
Valores Recomendados 20 25 30 35 35
Valores Máximos 30 35 45 45 50
15
25
25 35 30 30 35 35 40 35 40 30 40 40
30 45 40 40 45 50 50 45 50 40 50 50
Tabla 22.1 Velocidades recomendadas y máximas en sistemas de aire acondicionado CONCEPTO Tomas de aire exterior Filtros Serpentines Lavadoras de aire Succión de ventilador Descarga de ventilador Ductos principales
21. AIRE DE VENTILACIÓN.
Ductos secundarios
El volumen de aire nuevo, de ventilación o exterior, se debe determinar en función al número de personas y al tipo de actividad que realizan en el local. Para ahorrar energía pueden reducirse los niveles de ventilación hasta un 33%, pero en ningún momento este valor deberá ser menor a 2.4 L/s (5 pcm) por persona, tomando en consideración que actualmente está prohibido fumar dentro de espacios públicos, ver Tabla 21.1.
Derivaciones a difusores
m/s
ppm
LOCALES PÚBLICOS m/s ppm
3.50
700
4.00
800
5.10
1000
4.00 1.25 1.55 2.30 2.50
800 250 300 450 500
4.50 1.55 1.80 2.50 3.05
900 300 350 500 600
6.10 1.80 1.80 3.05 3.50
1200 350 350 600 700
2.50
500
2.50
500
2.50
500
3.50
700
4.00
800
5.10
1000
4.50
900
5.10
1000
7.10
1400
5.10
1000
6.60
1300
8.15
1600
8.65
1700
14.20
2800
3.50
700
5.10
1000
6.10
1200
5.10
1000
8.15
1600
11.20
2200
3.05
600
3.05
600
4.00
800
5.10
1000
6.60
1300
9.15
1800
2.50
500
3.05
600
4.00
800
4.00
800
6.10
1200
8.15
1600
RESIDENCIAS
11.20 2200
INSTALACIONES INDUSTRIALES m/s ppm
Si se utiliza el método de caída de presión constante, para el cálculo de ductos, se recomienda considerar una caída de presión de 8.50 mm/100 m (0.10 pulg/100 pies) para ductos de inyección y de 6.70 mm/100 m (0.80 pulg/100 pies) para ductos de retorno, ver Gráfica 22.1.
22. CÁLCULO DE DUCTOS DE AIRE. Al calcular ductos de aire se deben considerar preferentemente sistemas de baja velocidad, donde la velocidad máxima no sea mayor de 10 m/s (2000 ppm), y respetando las velocidades del PÁG. 15
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 21.1 Aire exterior para ventilación* Requerimientos de aire exterior
Ocupación máxima** estimada P/1000 pies2 ó 100 m2
PCM/ P
L/s/ P
50
15
8
Laboratorios
30
20
10
Bibliotecas Corredores Auditorios Oficinas
20
15
8
150
15
8
7
20
10
Área de recepción Centros de comunicación y datos
60
15
8
60
20
10
Salas de conferencia
50
20
10
70
20
10
100
20
10
Aplicación Educación Salones de clase
Área de oficinas
Alimentos y bebidas Comedores Cafetería, comida rápida Cocinas Deportiva y diversión Área de espectadores Sala de juegos Gimnasios Salón de baile Teatros Sala de estar Auditorio
20
15
8
150 70 30 100
15 25 20 25
8 13 10 13
150 150
20 15
10 8
PCM/ pie2
L/s/m2
Observaciones
Pueden requerirse sistemas especiales de control de contaminantes para algunos procesos o actividades incluyendo el manejo de animales de laboratorio. 0.10
0.50 Algunos equipos de oficina pueden requerir extracción localizada.
Puede requerirse equipo suplementario de remoción de humo.
Puede requerirse más ventilación al instalar una campana. La suma de aire exterior y de transferencia de calidad aceptable, de los espacios adyacentes, debe ser suficiente para proporcionar un rango de extracción no menor a 1.5 PCM/pie2 (7.5 L/s/m2).
Será necesario aire adicional para eliminar los efectos especiales (p.e. vapor, humo, etc.)
* La tabla indica los niveles de inyección de un aire exterior aceptable para una adecuada calidad de aire interior. Estos valores fueron seleccionados para un control del CO2 y otros contaminantes con un adecuado margen de seguridad teniendo en cuenta una saludable variación de cantidad de personas, niveles de actividad, y una moderada cantidad de humo. PÁG. 16
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
** Espacio Neto ocupable.
ρ
ε
Gráfica 22.1 Perdidas por fricción ductos circulares. PÁG. 17
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 23.1 Diámetro equivalente circular de ducto rectangular para igual fricción y capacidad. Longitud de uno de los lados del ducto rectangular (a), mm Longitud Ady. (b)
100
100 125 150 175 200 225 250 275 300 350 400 450 500 550 600 650 700 750 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900
109 122 133 143 152 161 169 176 183 195 207 217 227 236 245 253 261 268 275 289 301 313 324 334 344 353 362 371 379 387 395 402 410 417 424 430 437 443 450 456
125
150
175
200
225
250
275
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
900
601 628 653 677 700 722 763 802 838 872 904 934 963 991 1018 1043 1068 1092 1115 1137 1159 1180 1200 1220 1240 1259 1277
656 683 708 732 755 799 840 878 914 948 980 1011 1041 1069 1096 1122 1147 1172 1195 1218 1241 1262 1283 1304 1324 1344
711 737 763 787 833 876 916 954 990 1024 1057 1088 1118 1146 1174 1200 1226 1251 1275 1299 1322 1344 1366 1387 1408
765 792 818 866 911 953 993 1031 1066 1100 1133 1164 1195 1224 1252 1279 1305 1330 1355 1379 1402 1425 1447 1469
820 847 897 944 988 1030 1069 1107 1143 1177 1209 1241 1271 1301 1329 1356 1383 1409 1434 1459 1483 1506 1529
875 927 976 1022 1066 1107 1146 1183 1219 1253 1286 1318 1384 1378 1406 1434 1461 1488 1513 1538 1562 1586
984 1037 1086 1133 1177 1220 1260 1298 1335 1371 1405 1438 1470 1501 1532 1561 1598 1617 1644 1670 1696
Diámetro de ducto circular, mm 137 150 161 172 181 190 199 207 222 235 247 258 269 279 289 298 306 314 330 344 358 370 382 394 404 415 425 434 444 453 461 470 478 486 494 501 509 516 523
164 177 189 200 210 220 229 245 260 274 287 299 310 321 331 341 350 367 384 399 413 426 439 452 463 475 485 496 506 516 525 534 543 552 560 569 577 585
191 204 216 228 238 248 267 283 299 313 326 339 351 362 373 383 402 420 437 453 468 482 495 508 521 533 544 555 566 577 587 597 606 616 625 634 643
219 232 244 256 266 286 305 321 337 352 365 378 391 402 414 435 454 473 490 506 522 536 551 564 577 590 602 614 625 636 647 658 668 678 688 697
246 259 272 283 305 325 343 360 375 390 404 418 430 442 465 486 506 525 543 559 575 591 605 619 663 646 659 671 683 695 706 717 728 738 749
273 287 299 322 343 363 381 398 414 429 443 457 470 494 517 538 558 577 595 612 629 644 660 674 688 702 715 728 740 753 764 776 787 798
301 314 339 361 382 401 419 436 452 467 482 496 522 546 569 590 610 629 648 665 682 698 713 728 743 757 771 784 797 810 822 834 845
328 354 378 400 420 439 457 474 490 506 520 548 574 598 620 642 662 681 700 718 735 751 767 782 797 812 826 840 853 866 879 891
383 409 433 455 477 496 515 533 550 567 597 626 652 677 701 724 745 766 785 804 823 840 857 874 890 905 920 935 950 964 977
PÁG. 18
437 464 488 511 533 553 573 592 609 643 674 703 731 757 781 805 827 849 869 889 908 927 945 963 980 996 1012 1028 1043 1058
492 518 543 567 589 610 630 649 689 719 751 780 808 835 860 885 908 930 952 973 993 1013 1031 1050 1068 1085 1102 1119 1135
547 573 598 622 644 666 687 726 762 795 827 857 886 913 939 964 988 1012 1034 1055 1076 1097 1116 1136 1154 1173 1190 1208
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Tabla 23.1 (Continuación) Diámetro equivalente circular de ducto rectangular para igual fricción y capacidad. Longitud de uno de los lados del ducto rectangular (a), mm Longitud Ady. (b)
100
1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900
1093 1146 1196 1244 1289 1332 1373 1413 1451 1488 1523 1558 1591 1623 1655 1685 1715 1744 1772 1800
125
150
175
200
225
250
275
300
350
400
450
500
550
600
650
700
750
800
900
2514 2568 2621 2672 2722 2771 2819
2624 2678 2730 2782 2832 2881
2733 2787 2840 2891 2941
2842 2896 2949 3001
2952 3006 3058
3061 3115
3170
Diámetro de ducto circular, mm 1202 1256 1306 1354 1400 1444 1486 1527 1566 1604 1640 1676 1710 1744 1776 1808 1839 1869 1898
1312 1365 1416 1464 1511 1555 1598 1640 1680 1719 1756 1793 1828 1862 1896 1929 1961 1992
1421 1475 1529 1574 1621 1667 1710 1753 1793 1833 1871 1909 1945 1980 2015 2048 2081
1530 1584 1635 1684 1732 1778 1822 1865 1906 1947 1986 2024 2061 2097 2133 2167
1640 1693 1745 1794 1842 1889 1933 1977 2019 2060 2100 2139 2177 2214 2250
1749 1803 1854 1904 1952 1999 2044 2088 2131 2173 2213 2253 2292 2329
1858 1912 1964 2014 2063 2110 2155 2200 2243 2285 2327 2367 2406
1968 2021 2073 2124 2173 2220 2266 2311 2355 2398 2439 2480
2077 2131 2183 2233 2283 2330 2377 2422 2466 2510 2552
2186 2240 2292 2343 2393 2441 2487 2533 2578 2621
2296 2350 2402 2453 2502 2551 2598 2644 2689
2405 2459 2511 2562 2612 2661 2708 2755
Fuente: Normas ASHRAE 2001, 34-10
La gráfica 22.1 esta basada en aire estándar, ductos de lámina galvanizada con una rugosidad absoluta de 0.09 mm (0.0003 pies).
1.3(ab ) De = = 1.3 (a + b )0.25 0.625
23. DISEÑO DE DUCTOS DE AIRE.
8
(ab )5 (a + b )2
23.1
Donde:
Los ductos pueden ser de sección circular, rectangular, ovalada o combinación de estas formas. Si se requiere transformar el ducto circular a ducto rectangular éste último debe conservar, preferentemente, como máximo una proporción de 3:1, del lado mayor al menor. Para hacer la transformación de ducto circular a rectangular y viceversa, se utiliza la fórmula siguiente:
De diámetro equivalente de ducto circular a ducto rectangular para igual longitud, resistencia del fluido, flujo de aire, mm
a b
PÁG. 19
dimensión de uno de los lados del ducto, mm dimensión del otro lado del ducto, mm
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES La ecuación anterior es la base para desarrollar la tabla de equivalente circular de ducto rectangular para igual fricción y capacidad, ver Tabla 23.1.
reforzado con kraft, con espesor de 38 mm (1-1/2”) y resistividad de 0.581 (m2*°K)/W [3.3 hr*pie2*°F/BTU], debiendo protegerse el aislamiento con sobreducto de lámina galvanizada calibre 24 o con un recubrimiento a base de cemento monolítico de 25 mm (1”) de espesor aplicado sobre manta y tela de metal desplegado, ambos acabados con impermeabilizante y pintura color claro.
En la elaboración de ductos deberá usarse lámina galvanizada o de aluminio, según el nivel de contaminación de la zona. Para lugares con condiciones ambientales normales debe usarse lamina galvanizada, y lamina de aluminio para lugares con alta contaminación. Los ductos deben ser del calibre adecuado según sus dimensiones, para determinar el calibre de lámina de ductos rectangulares ver Tabla 23.2.
Los ductos de aire acondicionado que alimenten locales muy sensibles al ruido deben aislarse térmica y acústicamente por el interior de los mismos por medio de aislantes térmicos aprobados para este fin, tomando en cuenta la temperatura de operación del ducto y la velocidad del aire dentro del mismo.
Tabla 23.2 Tabla de calibres de lamina. Dimensión del lado mayor del ducto cm 0-30 31-76 77-135 136-210
pulgadas 0-12 13-30 31-54 55-84
26. VENTILACIÓN MECÁNICA.
Calibre de lámina Galvanizada 26 24 22 20
La forma más económica de eliminar el aire viciado de un local es por medio de la ventilación mecánica, ya sea ventilación, extracción o combinación de ambas. Esta forma de acondicionamiento es usada donde la temperatura y la humedad del aire no son parámetros a controlar, como en cuartos de máquinas, cocinas, estacionamientos, talleres pesados y cualquier local de edificios ubicados en el altiplano, suponiendo que la ventilación natural no es suficiente por el tipo de construcción.
Aluminio 24 22 20 18
24. DUCTOS FLEXIBLES. Los ductos flexibles son utilizados para conectar accesorios a equipos terminales tales como cajas de mezcla, cajas de volumen variable, difusores y rejillas, etc. a los ramales principales. Los ductos flexibles más utilizados son de alambre reforzado en espiral y cubierto con tela de vinil, al interior una tela del mismo material debidamente sellado y rematado con collares metálicos para unir a los diferentes dispositivos por medio de grapas. Los ductos flexibles con aislamiento térmico y barrera de vapor integrada de fábrica se recomiendan solo donde se requieren niveles de ruido muy bajos. 25. AISLAMIENTO TÉRMICO ACONDICIONADO.
DE
DUCTOS
PARA
La cantidad de aire a manejar se debe determinar en función al uso del local y su volumen, ver Tabla 26.1. 27. USO DE PRESIONES POSITIVAS O NEGATIVAS EN LOS LOCALES. En locales altamente contaminados se debe mantener una presión negativa con respecto a los espacios circunvecinos; por el contrario, en locales donde el aire es más limpio, que el de los alrededores, se debe crear una presión positiva.
AIRE
Los ductos de aire acondicionado interiores deberán aislarse con colchoneta de fibra de vidrio, con recubrimiento de aluminio reforzado con kraft, de 25 mm (1”) de espesor y resistividad de 0.581 (m2*°K)/W [3.3 hr*pie2*°F/BTU]. Los ductos de aire acondicionado que se instalen a la intemperie deberán aislarse con colchoneta de fibra de vidrio, con recubrimiento de aluminio PÁG. 20
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Tabla 26.1 ventilación mecánica recomendada para diferentes locales ESPACIOS A VENTILARSE Almacenes Auditorios Aulas Casetas de proyección Clubes Cocinas Cocheras Cuartos de Máquinas Laboratorios Lavanderías Oficinas Panaderías y Reposterías Restaurantes Sanitarios privados Sanitarios públicos Talleres Vestidores
Cambios por hora
Minutos por cambio
4-6 12 10 30 12 30 12 7.50 10-20 20-30 10
15-12 5 6 2 5 2 5 8 6-3 3-2 6
20
3
12 12 20 10 10
5 5 3 6 6
Tabla 28.1 Velocidad de entrada a campanas de extracción Área en m2 Hasta 1
Velocidad mínima en m/seg según el tipo de campana Campanas adosadas a Campanas aisladas muro 0.80 1.00
2
0.62
0.77
4
0.41
0.51
6
0.31
0.38
8
0.26
0.32
10
0.24
0.30
29. CAMPANAS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS. Las campanas de extracción de cocinas serán de acero inoxidable y estarán equipadas con filtro de grasa de aluminio lavable de alta velocidad, con depósito de grasa. 30. DUCTOS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS. Los ductos de extracción de cocinas serán de lámina negra
calibre 16 o de acero inoxidable calibre 18, con uniones soldadas,
debiéndose instalar un registro en la cara lateral del codo de cambio de dirección de horizontal a vertical, para la limpieza de la grasa, con un cople de 25 mm de diámetro y tapón capa galvanizado, soldado en la parte más baja de la trampa, con compuerta contra incendio que desconecte el extractor en caso de incendio, ver detalles en la Figura 30.1.
28. CAMPANAS DE EXTRACCIÓN. En locales donde la fuente de contaminación o calor esté muy concentrada, como en cocinas, casetas de soldadura y mesas de laboratorio, deberán instalarse campanas de extracción. El sistema de extracción deberá tener la capacidad suficiente para mantener una velocidad de entrada, a las campanas, no menor a lo indicado en la Tabla 28.1.
PÁG. 21
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES filtrado pero sin tratamiento de temperatura y humedad, el cual se suministrará alrededor de la campana. La cantidad de aire de reposición debe ser el 85% del aire extraído por la campana, con el fin de asegurar que no haya fuga de olores hacia el comedor. 33. ENFRIAMIENTO EVAPORATIVO. Un método sencillo y económico para acondicionar un local es el enfriamiento evaporativo, el cuál es muy aplicado en lugares con clima cálido y seco, cuando la humedad relativa alta no causa problemas al equipo o la actividad desarrollada en al local. El volumen de aire manejado que se recomienda es igual al indicado para la ventilación mecánica, ver Tabla 26.1. 34. GANANCIA DE CALOR POR PERSONAS. Las personas que ocupan un lugar acondicionado producen una gran cantidad de calor dependiendo de la temperatura interior y el grado de actividad física o mental que estén realizando, ver Tabla 34.1. 35. GANANCIA DE CALOR POR ILUMINACIÓN. El calor generado por la iluminación incandescente es:
Q = E x 0.86 Kcal/hr,
Figura 30.1 Detalle de instalación de campana de extracción
Donde: consumo eléctrico en watts.
E
31. VELOCIDAD DEL AIRE EN LOS DUCTOS DE EXTRACCIÓN DE COCINAS.
Por la iluminación fluorescente es:
La velocidad del aire en los ductos de extracción de cocinas debe variar entre 7.50 y 10.50 m/seg (1500 y 2100 ppm), con el fin de evitar el condensado de grasa en las paredes de los ductos. 32. AIRE DE REPOSICIÓN COMEDORES.
EN
COCINAS
CONTIGUAS
35.1
Q = E x Fb x 0.86 Kcal/hr,
35.2
Donde: E consumo eléctrico en watts,
A
Fb factor de balastro. El valor de Fb es de 1.20 para balastros electromagnéticos y 1.05 para balastros electrónicos de alta eficiencia.
En las cocinas contiguas a comedores, ubicadas en zonas climáticas que ameriten la instalación de aire acondicionado, se deberá proveer un sistema de aire de reposición, previamente PÁG. 22
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
Trabajo ligero Baile moderado Caminando, 5 kph Jugando
Promedio de la relación metabólica
28
27
26
24
21
Niño
Sentado trabajo ligero Trabajo de oficina, actividad moderada Parados; Caminando despacio Caminando, sentado, de pie, caminando despacio Trabajo sedentario
Temperaturas del cuarto °C
Mujer
Sentado
Aplicación típica
Grupo de personas % de composición del grupo Hombre
Grado de actividad
Relación metabólica de un hombre adulto
Tabla 34.1 Calor producido por l as personas, kcal/h.
98
45
45
10
88
44
44
49
39
53
35
58
30
66
23
Escuela
113
50
50
0
101
45
55
49
52
54
47
60
40
69
32
Oficinas, Hoteles, Deptos.
120
50
50
0
113
50
68
50
63
54
59
62
52
72
42
Tienda de ropa, Almacenes
137
10
70
20
113
50
68
50
63
54
71
62
52
72
42
Cafeterías Bancos
139
21
71
10
126
45
81
50
76
55
71
64
62
73
53
126
50
50
0
139
48
91
55
83
60
78
71
68
81
58
201
60
40
0
189
48
141
55
134
62
127
74
145
92
72
227
50
50
0
214
55
159
62
152
69
145
82
132
101
113
252
100
0
0
252
68
184
76
176
83
169
96
156
116
136
378
75
25
0
365
113
252
117
248
122
243
132
233
152
213
Teatro
Restaurant es Fabrica, Trabajo ligero Salas de baile Fabricas, Trabajo algo pesado Boliche
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
Sens.
Lat.
PÁG. 23
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES agua y caída de presión, con una caída de presión no mayor a 10 m de columna de agua por cada 100 m de tubería equivalente, verificando que la velocidad del agua se mantenga entre 1.00 y 3.00 m/s (3.00 y 10 pies/seg).
36. GANANCIA DE CALOR POR MOTORES. Los motores eléctricos proporcionan calor sensible al funcionar, cuando estos se encuentran dentro de la corriente de aire o dentro del espacio acondicionado, esta ganancia se debe considerar, ver Tabla 36.1.
39. MATERIAL DE LAS TUBERÍAS PARA AGUA.
Tabla 36.1 Ganancia de calor por motores eléctricos
Las tuberías para la conducción de agua fría o caliente pueden ser de los siguientes materiales.
Eficiencia aproximada
Ganancia de calor, kcal/hr/HP para operación continua
¼ HP y menor
60
1060
½a1
70
910
c) Polipropileno o similar (agua fría)
1½a5
80
810
40. AISLAMIENTO DE TUBERÍAS PARA AGUA.
7 ½ a 20
85
760
Mayor de 20 HP
88
730
Todas las tuberías de agua helada, retorno de agua helada, agua caliente y retorno de agua caliente deberán aislarse térmicamente. Al aislamiento térmico de las tuberías de agua helada se les deberá agregar una capa permeable como barrera de vapor y una protección a base de lámina de aluminio, tipo insulcover de 0.718 mm de espesor, traslapada un centímetro longitudinalmente y sujeta con remaches pop de 3.2 mm (1/8”) a cada 30 cm, aplicando sellador en las juntas. Ver tabla 40.1
Datos de placa HP
a) Cobre tipo “M”, hasta 50 mm de diámetro (2”), (agua fría o caliente) b) Fierro galvanizado cédula 40 (agua fría o caliente)
Nota: se asume que la carga y el motor están dentro de la corriente de aire y que la carga es igual o similar al dato de placa del motor. En general, estas consideraciones son ciertas, especialmente para motores de 20 HP o menores
37. GANANCIA DE CALOR POR EQUIPO ELÉCTRICO.
Tabla 40.1 Aislamiento térmico de tuberías para agua helada
El calor producido por los diferentes tipos de aparatos y equipos eléctricos, incluyendo los contactos para cargas pequeñas, debe cuantificarse tomando en cuenta un factor de demanda, cuando no todo el equipo funcione simultáneamente.
Q = E x 0.86 x Fd
(Kcal/hr)
(37.1)
Donde:
E consumo eléctrico en watts, Fd factor de demanda.
Temperatura del agua en °C (°F)
Hasta 2.5 cm (1”)
4.4 a 12.8 (40-55) Menos de 4.4 (40)
1.27 cm (1/2”) 2.54 cm (1”)
Diámetro de la tubería 3.2 a 5.0 6.3 a 10 cm 15 cm cm (2.5” (1.1/4” a (6”) a 4”) 2”) 1.27 cm 1.94 cm 2.54 cm (1/2”) (3/4”) (1”) 2.54 cm 3.81 cm 3.81 cm (1”) (1.1/2”) (1.1/2”)
20 cm (8”9 o más 2.54 cm (1”) 3.81 cm (1.1/2”)
La conductividad del aislamiento debe ser de 0.11 a 0.13 W/(m2 °K) [0.23 a 0.27 BTU in /hr pie2 °F] La temperatura media exterior considerada es de 23.4 °C (75 °F)
38. CÁLCULO DE TUBERÍAS PARA AGUA. Deben diseñarse las tuberías para agua tomando en cuenta el costo inicial, costo de operación y mantenimiento, velocidad del PÁG. 24
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
41. MEMORIA DE CÁLCULO.
43. SIMBOLOGÍA.
Se debe presentar la memoria de cálculo correspondiente que justifique la capacidad de los equipos especificados, que contenga las bases de proyecto indispensables, como son: ubicación geográfica, altura sobre nivel de mar, condiciones de diseño exterior, condiciones de diseño interior, coeficientes de transmisión térmica, número de personas y carga eléctrica.
Los símbolos empleados en el diseño de las instalaciones de aire acondicionado, deben ser claros y a la escala del plano. Con el fin de tener uniformidad en la presentación del diseño de los sistemas de aire acondicionado deberán emplearse los siguientes símbolos, ver Tabla 42.1.
42. PRESENTACIÓN DE LOS PROYECTOS DE AIRE ACONDICIONADO, VENTILACIÓN, EXTRACCIÓN Y AIRE LAVADO.
Tabla 43.1 Simbología. ACUASTATO
Los proyectos de instalación de aire acondicionado, ventilación, extracción y aire lavado deben contener simbología, especificaciones de materiales, cuadros de equipo, detalles de instalación, diagramas de control, dimensiones y caudal de aire en ductos, rejillas y difusores, dimensiones y caudal de tuberías para agua, y todo lo necesario para su correcta interpretación, ejecución en obra y su mantenimiento futuro.
INTERRUPTOR DE FLUJO INTERRUPTOR DE PRESION VALVULA DE GLOBO VALVULA DE COMPUERTA VALVULA DE RETENCION VALVULA SOLENOIDE VALVULA MOTORIZADA DE TRES VIAS VALVULA MOTORIZADA DE DOS VIAS VALVULA DE EXPANSION FILTRO DESHIDRATADOR MIRILLA VALVULA DE FLOTADOR COLADERA AISLAMIENTO PARA TUBERIA
PÁG. 25
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES Tabla 43.1 (Continuación) Simbología.
Tabla 43.1 (Continuación) Simbología.
DUCTO DE INYECCION QUE SUBE
VI
VENTILADOR DE INYECCION
DUCTO DE INYECCION QUE BAJA
VE
VENTILADOR DE EXTRACCION
DUCTO DE RETORNO QUE SUBE
BAH
BOMBA DE AGUA HELADA
DUCTO DE RETORNO QUE BAJA
BAC
BOMBA DE AGUA CALIENTE
UP
DUCTO DE EXTRACCION QUE SUBE
UNIDAD TIPO PAQUETE
DUCTO DE EXTRACCION QUE BAJA
UV
UNIDAD DE VENTANA
JUNTA FLEXIBLE DE LONA
UD
UNIDAD DIVIDIDA
MS
UNIDAD MINI SPLIT
DUCTO QUE SE DIVIDE DE LA DIMENSION INDICADA
UMA
FILTROS METALICOS LAVABLES
UC
FILTROS DE BOLSA
UNIDAD CONDENSADORA
F&C
FILTROS ABSOLUTOS
UNIDAD MANEJADORA DE AIRE
UNIDAD FAN & COIL
UGAH
UNIDAD GENERADORA DE AGUA HELADA (CHILLER)
MANOMETRO
TEX
TANQUE DE EXPANSION
TERMOSTATO DE CUARTO
ULA
UNIDAD LAVADORA DE AIRE
HUMIDISTATO DE CUARTO
VG
VENTILADOR DE GRAVEDAD
TERMOSTATO DE BULBO REMOTO
VT
VENTILADOR DE TECHO
P.E.
PRESION ESTATICA
DREN DE CONDENSADOS LINEAS DE GAS REFRIGERANTE TUBERIA DE AGUA HELADA RETORNO DE AGUA HELADA
P.C.M.
PIES CUBICOS POR MINUTO
R.P.M.
REVOLUCIONES POR MINUTO
TAE
LINEA DE SUCCION
TOMA DE AIRE EXTERIOR DIFUSOR DE INYECCION
LINEAS DE LIQUIDO FILTRO "Y" REDUCCION CONCENTRICA
RR
REJILLA DE RETORNO
RP
REJILLA DE PASO
RI
REDUCCION EXCENTRICA
RE
JUNTA DE EXPANSION
CCV
CONEXION FLEXIBLE
30x20 800 PCM
TUERCA UNION
REJILLA DE INYECCION REJILLA DE EXTRACCION COMPUERTA DE CONTROL DE VOLUMEN DUCTO DE LA DIMENSION Y GASTO INDICADOS
MANOMETRO
DUCTO CON AISLAMIENTO TERMICO INTERIOR
TERMOMETRO
DUCTO FLEXIBLE CG
PÁG. 26
COMPUERTA DE GRAVEDAD
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
44. DETALLES DE INSTALACIÓN. Los proyectos de aire acondicionado, ventilación, extracción y aire lavado deberán contar con los detalles constructivos necesarios para su correcta interpretación y ejecución en obra, para tal efecto se presentan los siguientes detalles de instalación.
LOSA
CLAVO TIPO HILTI CINCHO DE LAMINA GALVANIZADA
AISLAMIENTO DUCTO
DUCTO CON LADO MAYOR MENOR A 1.00 m Figura 44.3 Detalle de soporte de ducto a losa Figura 44.1 Detalle de aislamiento de ducto interior
TAQUETE DE EXPANSION
LOSA 25mm
VARILLA ROSCADA 9 mmØ
AISLAMIENTO DE LADO MAY. TUERCA CON ROLDANA DUCTO
Fe ANG. DE 38x38x3 mm
DUCTO CON LADO MAYOR MAYOR A 1.00 m
Figura 44.2 Detalle de aislamiento de ducto exterior
Figura 44.4 Detalle de soporte de ducto a losa PÁG. 27
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES
DUCTO
LOSA
AISLAMIENTO
TAQUETE DE EXPANSION
Fe ANGULO DE 38x38x3mm (ACABADO A ESMALTE)
SOLDAR
LARGUERO TUERCA Y ROLDANA DE PRESION VARILLA REDONDA DE 9 mmØ
TORNILLO DE 6 mmØ
SOLERA DE 38x3 mm.
TAQUETE DE EXPANSION
DUCTO
Figura 44.5 Detalle de soporte de ducto en azotea Figura 44.7 Detalle de soporte de ducto redondo AISLAMIENTO EXTERIOR DUCTO
PIJA Fe ANG 38x38x3mm BOTA-AGUAS IMPERMEABILIZANTE CHAFLAN DE MORTERO ARENA-CEMENTO
AISLAMIENTO INTERIOR
Figura 44.6 Detalle de paso de ducto en azotea Figura 44.8 Detalle de soporte de tuberías de gas REF PÁG. 28
VOLUMEN 5
INSTALACIONES DE SERVICIO
TOMO III
INSTALACIONES DE AIRE ACONDICIONADO REVISIÓN: 2011
TUBERIA AISLAMIENTO
UNIDAD DE VENTANA
UNICANAL
Fe ANG. DE 38x38x3mm
TAQUETE DE EXPANSION DE 6 mmØ ABRAZADERA
SOLDAR
UNIDAD DE VENTANA
MANGA DE LAMINA GALV. CAL. 24
TORNILLO DE 9 mmØ CON TAQUETE SOLDAR Fe ANG. DE 38x38x3mm
DREN DE CONDENSADOS
TORNILLO DE 9 mmØ CON TAQUETE
MURO DE ANTEPECHO
TUBERIAS DE 50 mmØ Y MENORES Figura 44.11 Detalle de soporte de tubería verticales
Figura 44.9 Detalle de soporte unidad de ventana S. muro TAQUETE EXPANSOR
LOSA ACERO
VARILLA ROSCADA DE 9 mmØ LOSA DE CONCRETO
ABRAZADERA TIPO "U"
TAQUETE EXPANSOR 0.20 m
VARILLA ROSCADA DE 9 mmØ
VARILLA ROSCADA DE 9 mmØ
MANGA DE LAMINA GALVANIZADA CAL. 24
TUERCA GALVANIZADA
AISLANTE ABRAZADERA COLUMPIO DE ACERO AL CARBONO TIPO CROSS LINE
ROLDANA GALVANIZADA TUERCA GALVANIZADA
TUBERIA
ANGULO DOBLE DE 38x38x3 mm
L=10 cm
MANGA DE LAMINA GALV. CAL. 24
SEPARACION ENTRE SOPORTES 1.80 m
Figura 44.10 Detalle de soporte de tubería en losa
Figura 44.12 Detalle de soporte individual de tubo en losa PÁG. 29
NORMAS Y ESPECIFICACIONES PARA ESTUDIOS, PROYECTOS, CONSTRUCCIÓN E INSTALACIONES
DIMENSION DEL DUCTO DIM. DEL DUCTO MENOS 3 mm CUELLO PLAFON
Figura 44.13 Detalle de instalación del difusor
DIMENSION DEL DUCTO DIM. DEL DUCTO MENOS 3 mm
Figura 44.14 Detalle de instalación de rejilla.
PÁG. 30
