“
Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento Fortalecimiento de la Educación ”
UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DEL PERU FACULTAD DE INGENIERIA MECANICA CARRERA: INGENIERIA MECANICA
SISTEMA DE VENTILACION DE SOTANOS DE ESTACIONAMIENTOS EN EL EDIFICIO RESIDENCIAL
“
LA PAZ”
VENTILACION INDUSTRIAL
PROFESOR: ING. DANILO VALENZUELA OBLITAS ALUMNOS: NILTON NUÑEZ PRECIADO CHRISTIAN ESPERTA REYNA WILLIAM MAMANI TUNQUE MARCO TREJO FIGUEROA
FECHA: 15-04-2015
LIMA – PERU PERU
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INDICE Contenido OBJETIVO PRINCIPAL ................................................................................................................................3 ................................................................................................................................3 INTRODUCCION ...................................................................... ........................................................................................................................................4 ..................................................................4 ANTECEDENTES ...................................................................... ........................................................................................................................................5 ..................................................................5 Ventilación de sótanos y estacionamientos................................................................... .........................................................................................5 ......................5 Aparcamiento y garajes............................................................ ....................................................................................................................5 ........................................................5 ¿Para qué ventilar? ............................................................................................................... ..........................................................................................................................6 ...........6 Características del CO............................................................... .......................................................................................................................6 ........................................................6 DESCRIPCION DEL PROYECTO Y TECNOLOGIA .........................................................................................7 .........................................................................................7
Sistemas de Extracción del CO ......................................................... .....................................................................................................7 ............................................7 ¿Cómo funciona?................................................ funciona?................................................................................................................... ..............................................................................8 ...........8
Reposición natural de aire exterior ............................................................. ..............................................................................................8 .................................8
Tipos de ventiladores ........................................................... ...................................................................................................................9 ........................................................9 Ventiladores para el hogar: ho gar: .................................................................. ........................................................................................................... ......................................... 10 Ventiladores industriales: ........................................................ ............................................................................................................. ..................................................... 11
Ductos Metálicos ................................................................... ....................................................................................................................... .................................................... 13
Controles y alarmas .............................................................. ................................................................................................................... ..................................................... 13
Sensores de Monóxido de Carbono ...................................................................................................... ...................................................................................................... 13 Modelos:.......................................................................................................... Modelos:....................................... ................................................................................................. .............................. 14 Características ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 14 Accesorios Opcionales:............................................................. .................................................................................................................. ..................................................... 14 NORMATIVA EMPLEADA .................................................................................................... ....................................................................................................................... ................... 15 NORMA TÉCNICA E.M. 030 .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 15 INSTALACIONES DE VENTILACIÓN ................................................................... ................................................................................................. .............................. 1 5 REFERENCIAS NORMATIVAS.............................................................................................................. NORMATIVAS......................................................................................................... ..... 15 15 • NFPA 90A: ........................................................................... ........................................................................................................................................... ................................................................ 1 6
FUNDAMENTOS DE CÁLCULO .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 17 CÁLCULO DE CAUDALES DE DISEÑO......................................................... DISEÑO.................................................................................................. ......................................... 17 Caudales de Extracción de CO en niveles de estacionamientos ................................................... 17 Planilla de Cálculo para determinación de la Presión Relativa del Ventilador. ................................ 22 1
INDICE Contenido OBJETIVO PRINCIPAL ................................................................................................................................3 ................................................................................................................................3 INTRODUCCION ...................................................................... ........................................................................................................................................4 ..................................................................4 ANTECEDENTES ...................................................................... ........................................................................................................................................5 ..................................................................5 Ventilación de sótanos y estacionamientos................................................................... .........................................................................................5 ......................5 Aparcamiento y garajes............................................................ ....................................................................................................................5 ........................................................5 ¿Para qué ventilar? ............................................................................................................... ..........................................................................................................................6 ...........6 Características del CO............................................................... .......................................................................................................................6 ........................................................6 DESCRIPCION DEL PROYECTO Y TECNOLOGIA .........................................................................................7 .........................................................................................7
Sistemas de Extracción del CO ......................................................... .....................................................................................................7 ............................................7 ¿Cómo funciona?................................................ funciona?................................................................................................................... ..............................................................................8 ...........8
Reposición natural de aire exterior ............................................................. ..............................................................................................8 .................................8
Tipos de ventiladores ........................................................... ...................................................................................................................9 ........................................................9 Ventiladores para el hogar: ho gar: .................................................................. ........................................................................................................... ......................................... 10 Ventiladores industriales: ........................................................ ............................................................................................................. ..................................................... 11
Ductos Metálicos ................................................................... ....................................................................................................................... .................................................... 13
Controles y alarmas .............................................................. ................................................................................................................... ..................................................... 13
Sensores de Monóxido de Carbono ...................................................................................................... ...................................................................................................... 13 Modelos:.......................................................................................................... Modelos:....................................... ................................................................................................. .............................. 14 Características ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... 14 Accesorios Opcionales:............................................................. .................................................................................................................. ..................................................... 14 NORMATIVA EMPLEADA .................................................................................................... ....................................................................................................................... ................... 15 NORMA TÉCNICA E.M. 030 .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 15 INSTALACIONES DE VENTILACIÓN ................................................................... ................................................................................................. .............................. 1 5 REFERENCIAS NORMATIVAS.............................................................................................................. NORMATIVAS......................................................................................................... ..... 15 15 • NFPA 90A: ........................................................................... ........................................................................................................................................... ................................................................ 1 6
FUNDAMENTOS DE CÁLCULO .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 17 CÁLCULO DE CAUDALES DE DISEÑO......................................................... DISEÑO.................................................................................................. ......................................... 17 Caudales de Extracción de CO en niveles de estacionamientos ................................................... 17 Planilla de Cálculo para determinación de la Presión Relativa del Ventilador. ................................ 22 1
Características de los Ventiladores: .............................................................................................. .............................................................................................. 23 Todos de tipo Centrífugo .......................................................... ............................................................................................................... ..................................................... 23 Caudales de Inyección .............................................................. ................................................................................................................... ..................................................... 23 Selección de Ventiladores: ........................................................... ................................................................................................................ ..................................................... 24 VENTILADOR SOTANO 1 ........................................................................... .................................................................................................................... ......................................... 26 VENTILADOR SOTANO 2 ........................................................................... .................................................................................................................... ......................................... 27 DESCRIPCION DEL SUMINISTRO S UMINISTRO Y MONTAJE DEL PROYECTO ............................................................... 28 SISTEMA MECANICO ................................................................................................................. ......................................................................................................................... ........ 28 28 SISTEMA ELECTRICO ...................................................................... .......................................................................................................................... .................................................... 32 PRESUPUESTO DE OBRA.................................................................... ........................................................................................................................ .................................................... 34 CONCLUSIONES ..................................................................................................................................... ..................................................................................................................................... 3 5 BIBLIOGRAFIA ................................................................................................................................... ........................................................................................................................................ ..... 36
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OBJETIVO PRINCIPAL
-
Desarrollar un Sistema de Extracción de Monóxido de Carbono para los sótanos del edificio Residencial LA PAZ, ubicado en la Av. La Paz 563 del Distrito de Miraflores, empleando todos los conceptos y herramientas dadas en el curso.
OBJETIVOS SECUNDARIOS -
Conocer la importancia como normativa y necesidad de la implementación de un sistema de Ventilación Sótanos, para garantizar la seguridad y salud de las personas.
-
Conocer la importancia y los beneficios de este tipo de sistemas, desde el punto de vista ingenieril y económico.
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INTRODUCCION
El presente Proyecto se ha realizado para proveer de un Sistema de Ventilación Mecánica para la eliminación del monóxido de carbono para los Sótanos de estacionamiento del Edificio Residencial La Paz, ubicado en la Av. La Paz 563, en el distrito de Miraflores de La Provincia de Lima, empleando un sistema tradicional con ductos de plancha galvanizada. Para el desarrollo del presente proyecto se ha tenido en cuenta el Reglamento Nacional de Edificaciones, normas de la ASHRAE, NFPA y Planos de Arquitectura.
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ANTECEDENTES
Ventilación de sótanos y estacionamientos Aparcamiento y garajes La contaminación del aire atmosférico en un local de estas características se debe, básicamente, a los gases emanados de la combustión de la gasolina o gas-oil que desprende el tráfico de vehículos. Principalmente, arrojan monóxido de carbono, que por ser un gas sin olor ni sabor puede ser causa de intoxicaciones e incluso provocar la muerte. Para calcular la ventilación en estos locales se tendrá presente la normativa municipal o la reglamentación vigente que rija en la localidad donde se encuentre situado y el Reglamento Nacional de edificaciones (RNE)
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¿Para qué ventilar? El sistema de ventilación en los garajes de un establecimiento de vehículos en un edificio tiene como objetivo en primer lugar garantizar que no se acumule monóxido de carbono en concentraciones peligrosas en ningún punto del aparcamiento. En segundo lugar, de acuerdo a las normas NFPA (Asociación Nacional de Protección contra el Fuego), garantizar la evacuación de humos que pueda generarse en caso de incendio. Además con la ventilación se mantendrá el resto de contaminantes emitidos por los automóviles en unos niveles mínimos. Características del CO El CO (monóxido de carbono) es el gas más peligroso de los emitidos por un vehículo automóvil y que requiere de mayor difusión para que no sea perjudicial para las personas. El CO es un gas imperceptible, sin olor, sin sabor, cuyo efecto sobre las personas, aspirado en cantidades importantes, es la reducción progresiva de la capacidad de transporte de oxigeno por la sangre pudiendo, en casos extremos, llegar a provocar la muerte. Sin embargo, los efectos de la intoxicación son totalmente reversibles.
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DESCRIPCION DEL PROYECTO Y TECNOLOGIA
Sistemas de Extracción del CO
El Sistema de extracción mecánica del monóxido de carbono tiene como objetivo automatizar la extracción de aire viciado / contaminado (CO) en sótanos de estacionamiento de edificios comerciales y viviendas multifamiliares. El monóxido de carbono se produce por la mala combustión de la gasolina y petróleo los cuales concentrados en altas cantidades son peligrosos para el ser humano (estacionamiento en sótanos sin ventilación: natural o mecánica).
Normalmente el ingreso de aire al primer sótano es por la rampa vehicular y para los sótanos 2, 3 y subsiguientes es por los ductos de ventilación. Este sistema se ocupa de que la concentración de CO no supere las 50 ppm (partes por millón). Los sensores de CO requieren mantenimiento: los filtros cada dos años, y los sensores cada cuatro o cinco, en función de las recomendaciones del fabricante. Los sensores de CO tan sólo detectan este gas, sin embargo muchas emisiones de los coches, especialmente los diesel, no son mayoritariamente de CO, sino NO, por lo que en muchas ocasiones los sistemas de extracción no ventilan estas contaminaciones de manera adecuada.
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¿Cómo funciona? El sistema funcionaría de la siguiente manera: En los sótanos del estacionamiento se ubicaran rejillas a nivel del piso en lugares estratégicamente ubicados por donde se recolectará el monóxido de carbono, las rejillas se interconectaran por una red de ductos de mampostería y plancha galvanizada que se interconectará hasta la sala de máquinas del extractor centrífugo, este equipo absorbe el aire más monóxido de carbono y lo expulsará al exterior por medio de ductos de plancha galvanizado. El sistema de extracción de monóxido deberá contar con ductos de salida de gases que no afecten o contaminen a las edificaciones colindantes.
Reposición natural de aire exterior
La ventilación de un local puede ser natural o forzada. Se habla de ventilación natural cuando no hay aporte de energía artificial para lograr la renovación del aire, comúnmente, la ventilación natural se consigue dejando aberturas en el local (puertas, ventanas, lucernarios, etc.), que comunican con el ambiente exterior. La ventilación forzada utiliza ventiladores para conseguir la renovación.
En el caso de la ventilación natural, las diferencias de temperatura entre el exterior y el interior y los efectos del viento son el origen de las fuerzas que ocasionan el movimiento del aire necesario para lograr la ventilación. En función de estas fuerzas, y de la superficie, orientación y situación de las puertas y ventanas es posible lograr tasas de ventilación muy importantes. En general la ventilación natural es suficiente cuando en el local no hay más focos de contaminación que las personas que lo ocupan. El principal inconveniente de la ventilación natural es la dificultad de regulación, ya que la tasa de renovación en cada momento depende de las condiciones climatológicas y de la superficie de las aberturas de comunicación con el exterior. La ventilación forzada elimina este problema y la tasa de ventilación es perfectamente ajustable y controlable, en contrapartida consume energía eléctrica. Otra ventaja de la ventilación forzada frente a la natural es que puede ser aplicada en locales tales como sótanos o locales interiores de edificios, que no tienen comunicación directa con el exterior y que, por tanto, su ventilación sólo puede lograrse mediante conducciones a través de las cuales se fuerza el paso del aire mediante ventiladores. 8
Existen normas y recomendaciones técnicas en las que se indican valores de tasas de ventilación en función del uso del local o de su ocupación, que generalmente están pensadas para mantener unas condiciones ambientales adecuadas de calidad del aire en locales en los que no existe un proceso generador de contaminación importante, es decir, estos valores deben ser interpretados como mínimos de uso general que deben ser aumentados si las circunstancias particulares de un determinado local lo exigen. A fin de evitar el ambiente viciado y los olores desagradables, el RD 486/97 requiere una tasa de ventilación mínima de 30 metros cúbicos de aire limpio por hora y trabajador en el caso de trabajos sedentarios en ambientes no calurosos ni contaminados por humo de tabaco, y de 50 metros cúbicos en los restantes casos.
Tipos de ventiladores
Los ventiladores son artefactos utilizados para generar movimientos en el aire gracias al giro de un rodete con paletas que producen una variación en la presión.
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Los ventiladores pueden ser clasificados en: Ventiladores para el hogar: 1. De mesa: se caracteriza por no ser poseedor de una alta potencia. Es por ello que se utilizan en espacios donde la ventilación no representa un gran problema.
2. De pared: este tipo de ventiladores es utilizado para que el aire circule, sobre todo en aquellos ambientes que tienden a ser pequeños. Estos son colocados sobre la pared, sobre todo en aquellos ambientes que tienden a ser muy alargados. 3. De techo: la disposición de estos ventiladores es horizontal, movilizando el aire de arriba hacia abajo. Estos ventiladores suelen ser muy utilizados, sobre todo en aquellos espacios donde no hay suficiente espacio para colocarlos en el suelo o en las paredes. Sin embargo hay que ser muy cuidadoso con ellos ya que si no están bien colocados pueden generar accidentes graves por caídas. 4. De piso: estos ventiladores son de gran comodidad ya que son portátiles, pudiendo ser acomodado en cualquier espacio que se lo desee. Además, generalmente, suelen ser muy silenciosos. Existe una enorme variedad en cuanto a sus diseños y dimensiones.
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Ventiladores industriales: 1. Axiales: posee un rotor que contiene como máximo trece aspas. El movimiento del aire es en forma recta. Pueden ser clasificados en: vane, turbo o propulsor.
2. Centrífugos: genera que la corriente de aire cambie su orientación, desde el lugar donde ingreso, hasta la salida en un ángulo de noventa grados. pueden ser utilizados para la calefacción o la refrigeración, para trabajar los materiales, entre otras aplicaciones. Pueden ser clasificados en paletas radiales, inclinado hacia adelante o hacia atrás, redondeado hacia adelante, tipo radial y airfoil. 11
3. Helicoidales: esta clase de ventiladores puede ser clasificada según su caudal y tamaño. Algunos de ellos pueden ser colocados en paredes. Además pueden llegar a ser ruidosos es por ello que alguno poseen una protección para que aísle los ruidos.
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Ductos Metálicos
Los ductos metálicos serán fabricados de plancha de fierro galvanizado, de acuerdo a las dimensiones y recorridos indicados en los planos. Los espesores de la plancha galvanizada a emplearse y el tipo de empalme se muestran en la tabla adjunta.
ANCHO DEL DUCTO
CALIBRE
EMPALMES Y REFUERZOS
Hasta 12”
Nº 26
Correderas 1” a max - 2.38 m entre centros
13” hasta 30”
Nº 24
Correderas 1” a max - 2.38 m entre centros
31” hasta 45”
Nº 22
Correderas 1” a max - 2.38 m entre centros
46” hasta 60”
Nº 20
Correderas 1 ½” a max - 2.38 m entre centros
Más de 61”
Nº 21
Correderas 1 ½” a max - 2.38 m entre centros con refuerzo ángulo 1” x 1” x 1/8” entre
empalmes La fabricación de los ductos se realizará en concordancia con las normas SMACNA (“Sheet
Metal and Air Conditioning Contractors National Association, Inc.”).
Controles y alarmas
Sensores de Monóxido de Carbono
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Estos sensores de monóxido de carbono (CO) están diseñados para detectar y transmitir los niveles de este gas de un ambiente y de ductos. Esta información es crucial para la ventilación controlada que asegura una calidad adecuada del aire en interiores y a reducir al mínimo los costos de la energía de acondicionamiento de aire exterior. Los datos tomados por el sensor de monóxido pueden usados en cualquier control compatible electrónico, analógico ó automatización del sistema de control de ventilación en aplicaciones industriales y comerciales. La Serie de sensores: SAE-1100 de la marca americana KMC son para uso medicinal, industrial y comercial; donde se requiera la detección de CO exacta. Modelos: SAE-1101: Sensor de CO SAE-1102: Sensor de CO + 2 relay + alarma audible SAE-1151: Sensor de CO para ductos SAE-1152: Sensor de CO para ductos + 2 relay + alarma audible Características SAE-1100 (series) Área de cobertura: 700 m2. Sensores electroquímicos con un rango de 000 - 300 ppm Sensor calibrado de acuerdo al campo. Alarma audible (SAE 1102 y SAE 1152) Relay Alimentación: alterna 15-30voltios / continua sin cambio en circuito. Accesorios Opcionales: Modulo Pantalla LCD. Transformador, de 120 a 24 VAC, 40 VA, de un solo centro. Transformador, de 120 a 24 VAC, 40 VA, de doble eje. 14
NORMATIVA EMPLEADA NORMA TÉCNICA E.M. 030 INSTALACIONES DE VENTILACIÓN
GENERALIDADES Una adecuada ventilación natural en una edificación genera un entorno saludable y coadyuva al ahorro energético. Es por eso que en todo diseño deben cubrirse las necesidades de ventilación (primordialmente por medio natural) y solo de ser necesario mediante ventilación mecánica.
OBJETIVO Establecer los lineamientos técnicos que se debe considerar para el diseño de la instalación de los equipos de ventilación mecánica en una edificación, a fin de preservar la salud de las personas así como protección de los equipos, bienes, patrimonio histórico, artístico, cultural y del medio ambiente.
CAMPO DE APLICACIÓN La presente norma se aplica obligatoriamente en todo el territorio nacional, en el diseño, construcción, instalación y operación de los sistemas de ventilación mecánica para las edificaciones incluidas en las siguientes normas del Reglamento Nacional de Edificaciones: Para los tipos de edificaciones que no estén comprendidas en este campo de aplicación, el profesional responsable deberá de sustentar técnicamente sus estudios ante la entidad rectora correspondiente,
REFERENCIAS NORMATIVAS • Reglamento sobre Valores Límites Permisibles para agentes químicos en el ambiente de
trabajo, del Ministerio de Salud. • Código Nacional de Electricidad, del Ministerio de Energía y Minas. • Reglamento de Higiene Ocupacional del Subsector Electricidad, del Ministerio de Energía y
Minas. • NTP 350.043. Extintores Portátiles.
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• UNE-EN-13779/2007 Ventilación en Edificios No Residenciales. Se aceptan como normas de buena práctica las normas de la “American Society of Heating and Refrigerating and Air Conditioning Engineers” - Sociedad Americana de Aire
Acondicionado, Refrigeración y Calefacción - (ASHRAE), de la “Sheet Metal and Air Conditioner Contractors National Association” – Asociacion Nacional de Contratistas de Hoja Lata y Aire Acondicionado - (SMACNA) y de la “National Fire Protection Association” – Asociación Nacional de Protección Contra Incendios - (NFPA), especialmente: • NFPA 90A:
Standard for the Installation of Air Conditioning and Ventilating Systems (Instalaciones de aire acondicionado y sistemas de ventilación).
La NFPA 90A cubre la construcción, instalación, operación y mantenimiento de aire acondicionado y sistemas de ventilación , incluyendo filtros , conductos, y equipo relacionado, para proteger la vida y la propiedad de fuego , el humo y los gases resultantes de incendios o condiciones que tienen manifestaciones similares a disparar.
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FUNDAMENTOS DE CÁLCULO CÁLCULO DE CAUDALES DE DISEÑO Caudales de Extracción de CO en niveles de estacionamientos
Q = (NRH) x Vol Vol=A∗h Dónde:
Q = Caudal (CFM) NRH = numero de renovaciones por hora (5 ren⁄h) 3 Vol = volumen (m ⁄h)
A = area (m2 ) h = altura (m) 3 1 CFM = 0.58 m ⁄h = factor de conversión
1.- Áreas de los ambientes -
1.1.- Piso 1 =Área neta = 306.09 m2 1.2.- Sótano 1 =Área neta = 655.37 m2 1.3.- Sótano 2 =Área neta = 710.15 m2
2.- Volúmenes -
2.1.- Piso 1
Neto = 306.09 x 3.35 = V1 = 1025.4 m3 -
2.2.- Sótano 1
Neto = 655.37 x 3.87 = V2 = 2536.3 m3 -
2.3.- Sótano 2
Neto = 710.15 x 3.05 = V3 = 2166 m3
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3.- Caudal por aire de renovación -
3.1.- Piso 1
Q1 = 1025.4 m3 x 5 renov./h = 5127 m3/h -
3.2.- Sótano 1
Q2 = 2536.3 m3 x 5 renov./h = 12681.5 m3/h -
3.3.- Sótano 2
Q3 = 2166 m3 x 5 renov./h = 10830 m3/h
Calculamos el caudal en CFM
Q1 = 5127 m3/h x 0.58 = 2973.6 CFM = 3000 CFM Q2 = 12681.5 m3/h x 0.58 =7355.3 CFM = 7370 CFM Q3 = 10830 m3/h x 0.58 = 6281.4 CFM = 6380 CFM
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4.- Pérdida unitaria en los ductos principales -
Q1 = 5127 m3/h / 3600 = 1.44 m3/s Q2 = 12681.5 m3/h /3600 = 3.53 m3/s Q3 = 10830 m3/h / 3600 = 3.06 m3/s
-
A1= 1.424 m3/s / 10 m/s = 0.14 m2 A2= 3.522 m3/s/10 m/s = 0.35 m2 A3= 3.008 m3/s/10 m/s = 0.30 m2
-
D1=>A1 = (0.14 x 4)/ (3.1416) = 0.43 (Diámetro equivalente) D2=>A2 = (0.35 x 4)/ (3.1416) = 0.67 (Diámetro equivalente) D3=>A3 = (0.30 x 4)/ (3.1416) = 0.62 (Diámetro equivalente)
4.1.- Pérdida de carga del ducto principal Determinamos las pérdidas del ducto principal para cada extractor, para ello consideramos el ducto circular: Los diámetros equivalentes son: -
DH 1=0.43 m DH 2 = 0.67 m DH3 = 0.62 m
Con este parámetro y el caudal nos vamos al ábaco 1. También podemos ingresar con el caudal de cada nivel de sótano y la velocidad asumida =10 m/s, que es la misma para todos los niveles.
-
De las tablas obtendremos: ΔPu= 0.24 mmcda/m (1er Piso)
Con este valor, podemos determinar la pérdida total para del sistema para los recorridos más largos.
De las tablas obtendremos: ΔPu= 0.14 mmcda/m (1er Sótano) De las tablas obtendremos: ΔPu= 0.16 mmcda/m (2do Sótano)
5.- Dimensiones de los ductos principales de cada sótano de estacionamientos (tabla3.2): -
Piso 1: 700 x 250 Sótano 2: 1400 x 300 Sótano 2: 1150 x 300 20
6.- Capacidad o presión de los ventiladores Consideramos el método de la perdida de carga constante y calculamos la longitud total de los recorridos más largos para cada nivel de estacionamiento. -
Tendremos total para Piso 1: LT = 19.15 m Tendremos total para Sótano 1: LT = 73.11 m Tendremos total para Sótano 2: LT = 68.89 m Luego la pérdida total por fricción será:
-
ΔPT=0.24 mmcda/m x 19.15 m = 4.6 mmcda para Piso 1 ΔPT=0.14 mmcda/m x 73.11 m = 10.24 mmcda para Sótano 1 ΔPT=0.16 mmcda/m x 68.89 m = 11.02 mmcda para Sótano 2
Consideremos que las pérdidas de los accesorios equivalen a un 20% de las perdidas primarias. -
ΔP2= ΔPT + (20%) ΔP1= 4.6+0.2x4.6= 5.52 mmcda (PISO 1) ΔP2= ΔPT+ (20%) ΔP1 = 10.24+0.2x10.24= 12.29 mmcda (SOTANO 1) ΔP2= ΔPT+ (20%) ΔP1= 11.02+0.2x11.02=13.22 mmcda (SOTANO 2)
Luego consideramos las pérdidas de los filtros, dámper y otros accesorios que pudiera tener el sistema y llenamos las siguientes planilla:
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Planilla de Cálculo para determinación de la Presión Relativa del Ventilador.
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Características de los Ventiladores: Todos de tipo Centrífugo - 1er Piso: Q= 3,000 CFM= 5172.41 m3/h ΔP= 31.37 mmcda= 1.23” cda
-
1er Sótano: Q= 7,370 CFM= 12,706.89 m3/h ΔP= 39.19 mmcda= 1.54” cda
-
2do Sótano: Q= 6,380 CFM= 11,000 m3/h ΔP= 41.09 mmcda= 1.62” cda
Caudales de Inyección
1° Piso y 1° Sótano: Para estos niveles se ha previsto que el ingreso de aire exterior sea de forma natural, por las rampas de ingreso vehicular. 2° Sótano: Para este nivel se ha previsto que el ingreso de aire exterior sea de forma natural mediante una montante que llega desde la azotea y está ubicada en la parte posterior del edificio. El caudal a reponer será equivalente al caudal de extracción de este nivel, es decir 6380 CFM ingresará por depresión en cuanto el sistema entre en funcionamiento. 23
(*) Fin de recorrido critico
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Selección de Ventiladores:
VENTILADOR PISO 1
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VENTILADOR SOTANO 1
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VENTILADOR SOTANO 2
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DESCRIPCION DEL SUMINISTRO Y MONTAJE DEL PROYECTO SISTEMA MECANICO Ventilador Centrífugo Ventilador centrífugo totalmente equipado en fábrica, listo para funcionar una vez instalado. El tipo será centrífugo, eje horizontal, con los alabes curvados hacia adelante, del tipo doble entrada en gabinete. Las características de capacidad, están indicadas en el cuadro de características de equipos mostrado en planos. La caída de presión exterior indicada en el cuadro de capacidades solo incluye pérdidas en ductos y rejillas. El ventilador será construido y aprobado de acuerdo con las normas internacionales vigentes, tal como AMCA o similar y nacionales vigentes. Construcción de fácil reemplazo de las partes, debiéndose realizar pruebas estrictas en fábrica de acuerdo con las normas. La unidad estará compuesta por un ventilador, que incluye impelente y carcasa y una armadura soporte de la unidad provista de tapas de protección, sistema de accionamiento compuesto por el motor eléctrico, poleas, fajas y eje. El ventilador deberá ser de bajo nivel de sonido será fabricado íntegramente de planchas de acero negro. El impelente tendrá hojas inclinadas hacia adelante y deberá ser balanceado estática y dinámicamente en fábrica. La carcasa será de diseño aerodinámico, llevará collares integrados a la entrada y salida de aire para una fácil instalación al dueto de entrada y descarga de aire. Tendrá además perfiles de refuerzo de acero negro, soldados. El motor eléctrico será construido según Standard NEMA, para conectarse a la red de 220 V, 60 Hz, 3 fases ó 1 fase, girando a 1750 RPM, cuya potencia será mayor al BHP requerido por el ventilador.
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Deberá ser del tipo abierto con ventilación incorporada, con protección contra goteos y salpicaduras, el aislamiento será clase F para uso tropical. El accionamiento del rodete será mediante un sistema de poleas acanaladas, de paso regulable para permitir variación del caudal y fajas en “V”, seleccionadas de acuerdo a la
potencia y velocidad del motor con un factor de seguridad mínima de 1.4. Las poleas serán fijadas al eje mediante chavetas de sección cuadrada. El rodete estará fijado a un eje de acero de alta resistencia y éste estará soportado por dos chumaceras con rodamientos autoalineantes, de larga duración, lubricados con grasa, sellados para evitar contaminaciones. El ventilador estará montado y empernado sobre un bastidor construido de planchas dobladas y perfiles de acero soldadas entre sí. La base del motor estará soportada por unos rieles ubicados a media altura del bastidor en los cuáles se podrá desplazar para efectos de su regulación. Así mismo las chumaceras descansarán sobre la parte superior del bastidor y estarán fijadas mediante pernos. El bastidor dispondrá en su base para ser anclados a la cimentación. El acabado final de las planchas y estructura será con dos manos de pintura anticorrosiva y dos de esmalte final. Las soldaduras y elementos no galvanizados serán galvanizados previamente en frío con base de zinc-epóxica. Se suministrará un arrancador magnético directo, con contactos auxiliares para mando a distancia, enlazado con el o los detectores de máxima concentración de monóxido permitida, con protección térmica contra sobre carga en las tres fases y botonera de mando arranque parada en gabinete de acero esmaltado al horno. En capacidades de acuerdo con la capacidad del motor. Se suministrará asimismo las conexiones eléctricas desde el tablero dejado por el contratista, en conductores THW, y con tubería de fierro galvanizado flexible, que deberán estar conformes con el C.E.P. 29
Ductos Se fabricarán e instalarán de conformidad con los tamaños y recorridos mostrados en planos. El Contratista deberá verificar las dimensiones y comprobar que no existirán obstrucciones, proponiendo alteraciones en los casos necesarios y sin costo adicional, los que estarán sujetos a la aprobación del Ingeniero Supervisor. Para la construcción de los ductos se emplearán planchas de fierro galvanizado de la mejor calidad, ARMCO tipo zinc- grip o similar. En general, se seguirán las normas recomendadas por la Sociedad Americana de Ingenieros de Aire Acondicionado y Ventilación. Para la ejecución de los ductos se seguirán las siguientes instrucciones: Ancho del ducto
Calibre
Empalmes y Refuerzos
Hasta 12”
N° 26
Correderas 1” a max. -2.38m entre centros.
13” hasta 30”
N° 24
Correderas 1” a max. -2.38m entre centros.
31” hasta 45”
N° 22
Correderas 1” a max. -2.38m entre centros.
46” hasta 60”
N° 20
Correderas 1.1/2” a max. -2.38m entre
centros.
Correderas 1.1/2” a max . -2.38m entre Más de 61”
N° 20
centros con refuerzo ángulo 1” x 1” x 3/8”
entre empalmes.
Todos los ductos se instalarán colgados del techo, soportados por ángulos de fierro negro de 1. 1/4" x 1. 1/4" x 1.1/8" y soportes de fierro negro de 3/8"
con
rosca de 2" sujetos al
techo mediante tacos metálicos de expansión tipo HILTI o similar.. 30
Todos los colgadores y soportes se pintarán con pintura tipo galvánica en frío. La unión entre los ductos y los equipos se efectuarán por medio de juntas flexibles de lona de 8 onzas, de por lo menos 10 cms. de largo y asegurada con abrazaderas y empaquetaduras para cierre hermético. Los codos se construirán con el radio menor, igual a los 3/4" de la dimensión del ducto en la dirección del giro, donde por limitaciones de espacio no se pueden instalar codos curvos, se instalarán codos rectangulares con guías de doble espesor. Las transformaciones se construirán con una pendiente hasta 25%. Rejillas
Las rejillas de extracción serán similares a los Tuttle & Bailey tipo T70D o equivalente aceptado. De acero pintados esmaltados al horno. Con empaquetaduras de jebe. Podrán ser similares de fabricación nacional.
Dampers
Los dampers a instalar
serán del tipo" Counterbalanced Backdraft ", fabricadas con
estructura de plancha de aluminio extruido con espesor de .09" mínimo y brazo de acero estructural galvanizado gage 12 en cada esquina. Las aletas del damper deben ser de aluminio de .025" de espesor con sellos de plástico. Las aletas será móviles y aseguradas al brazo lateral balanceado con contrapesos regulados desde un mínimo de .01" de columna de agua. Damper fabricada para soportar velocidades del aire de hasta 1500 FPM y 4" de columna de agua. Los sellos y seguros no deben permitir más de 2% de fuga de aire o 20 CFM por pie cuadrado de damper. Podrán ser similares de fabricación similar con la aprobación de las muestras por parte de la supervisión.
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Filtro Sintético Este tipo de filtros son duraderos, desechables y son lavables. Son más fáciles de manejar e instalar se puede llevar a varios cortes de filtro o incluso un rollo al sitio de trabajo. Seleccionamos el filtro sintético con el catálogo de la marca FLANDERS, las dimensiones del rollo serán de 24” de ancho, 24” de alto y 1” de espesor.
SISTEMA ELECTRICO El Proveedor de los equipos suministrará e instalará un tablero eléctrico de control para las unidades componentes del sistema. El tablero será del tipo gabinete para adosar o empotrar a muros, con puerta y chapa e interruptores termomagnéticos del tipo SACE, MITSUBISHI o SQUARE D, de acuerdo a la demanda indicada en los planos de cada uno de los motores. Los tableros se conectarán en el punto de fuerza previsto por el Propietario. El Proveedor suministrará además todos los materiales (tuberías, cables, conectores, etc.) requeridos para la conexión eléctrica de las unidades, incluyendo protectores térmicos contra sobrecargas y variaciones de tensión arrancadores, además elementos que aseguren el perfecto funcionamiento y protección de los motores del sistema. Para todos los trabajos de instalación se seguirán fielmente las recomendaciones de la última edición vigente del Código Eléctrico Nacional y el Reglamento Nacional de Construcción. PUESTA EN MARCHA Una vez realizada la puesta en marcha de los equipos, estos deben ser sometidos a las pruebas de ajuste y balanceo mediante mediciones con el fin de asegurar y proporcionar los flujos de aire proyectados por todo el sistema a través de elementos de distribución de aire, ductos y equipos. Para lograr estas mediciones se deben usar instrumentos para medir temperatura, presión, velocidad y flujo de aire. Los valores medidos deben estar dentro de un margen de error de 10% del valor de diseño.
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El instalador deberá entregar los procedimientos necesarios para balancear los sistemas y entregar los resultados para aprobar la recepción de los equipos. Para la medición de los parámetros antes descritos se utilizara instrumentos calibrados y se seguirán los procedimientos de SMACNA.
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PRESUPUESTO DE OBRA
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CONCLUSIONES
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Se realizó el diseño de un Sistema de Extracción de Monóxido de Carbono para los sótanos del edificio Residencial LA PAZ, empleando todos los conceptos y herramientas dadas en el curso.
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Aprendimos sobre la importancia como normativa y necesidad de la implementación de un sistema de Ventilación de Sótanos, para garantizar la seguridad y salud de las personas.
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El proyecto ofrece así mismo, información técnica detallada de las instalaciones y suministros para una correcta interpretación del proyecto y una correcta ejecución en obra cumpliendo con los estándares de diseño que rigen las normas estipuladas para su concepción.
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Las instalaciones de ventilación sirven para transportar el aire de renovación a las partes de la edificación donde es necesario.
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Las pérdidas de presión son debidas tanto a la fricción en el interior de la conducción como la presencia de accesorios por lo que para optimizar los diseños, las conducciones deberán ser lo más cortas y con menos obstáculos posibles.
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