memoria i-mecanicas icpna hyo-2010
TRANSCRIPT
ICPNA
INSTITUTO CULTURAL PERUANO NORTEAMERICANO
PROYECTO
SEDE HUANCAYO
SISTEMA DE VENTILACION
MECANICA
DE ESTACIONAMIENTOS Y
DE LAS CABINAS DE ESCALERAS
DE ESCAPE CONTRA INCENDIOS
MEMORIA DESCRIPTIVA
1.0 GENERALIDADES
La presente Memoria Descriptiva tiene por finalidad definir las características
generales y parámetros de diseño para las instalaciones correspondientes a:
1.1 Sistema de Extracción de Monóxido de Carbono de estacionamientos
1.2 Sistema de Inyección de Aire para la Presurización de las escaleras de
escape contra incendios N° 1..
1.3 Sistema de Extracción de Humo de los vestíbulos de las escaleras de escape N°
3, del local del ICPNA ubicado en la ciudad de Huancayo, basado en la
arquitectura preparada por el arquitecto Jorge Bonilla Gordillo.
2.0 DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA DE EXTRACCION DE MONOXIDO DE
CARBONO DE ESTACIONAMIENTOS
El proyecto considera el presente sistema para permitir la extracción del CO de los
estacionamientos ubicados en el semisótano del mencionado local.
Se ha previsto que la expulsión del aire viciado se hará mediante un extractor de
aire ubicado en la azotea, el cual se activará y desconectará automáticamente por
la acción de un controlador que recibe las señales de un grupo de sensores que
detectan la concentración del monóxido de carbono, los cuales se ubicará
convenientemente en los muros. Este controlador envía la señal hacia un tablero
eléctrico de control, en donde se activa o desactiva la bobina de control de
encendido del extractor de aire.
El extractor estará conectado mediante una red de conductos de planchas de fierro
galvanizado a un grupo de rejillas, las cuales aspirarán el aire expulsándolo luego
a través de un conducto vertical de plancha de fierro galvanizado que expulsará el
aire viciado 3 metros sobre el nivel de la azotea. Para esto se considera que el
ingreso del aire exterior será a través de las rejillas ubicadas cerca a la terraza en
1er nivel y por la puerta de ingreso al estacionamiento.
.
3.0 CONDICIONES DE DISEÑO
Para el cálculo y análisis del caudal de aire viciado a extraer de los
Estacionamientos, se han seguido las recomendaciones del Capítulo de
Ventilación del Manual de la ASHRAE (1999 ASHRAE Application Handbook)
American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, Inc.
De donde se estima que el requerimiento de ventilación por este tipo de ambiente
es de 6 cambios por hora.
El CO no debe sobrepasar de 35 ppm para exposición de 1 hora y de 25 ppm para
exposición de 8 horas.
4.0 CÁLCULO DE LA CAPACIDAD DEL SISTEMA
Para el cálculo del caudal de aire a extraer se están tomando en cuenta el área
neta de estacionamientos correspondiente al nivel del Semi sótano.
Es decir se para el sistema de extracción se debe considerar un caudal de:
Q = 877 m2 x 3 m x 6 c/h / 1.7 = 9,300 CFM
Y considerando el recorrido de los ductos se ha estimado que la caída de presión
a vencer es de 2” c.a.
Asimismo, se debe considerar que la concentración de monóxido de carbono no
debe exceder el nivel de 35 ppm.
5.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE PRESURIZACION DE ESCALERAS
Se ha constituido la cabina de escaleras de escape contra incendios N° 1 , a fin
de delimitar esta área de resistencia al fuego, facilitando la evacuación de las
personas, para complementar este objetivo se implementará un Sistema de
Inyección de Aire el cual será exclusivo para permitir la presurización de la
cabina referida. Para esto se utilizará un ventilador del tipo centrífugo el cual se
ubicará sobre la azotea, desde éste el aire será transportado a través de un
conducto principal, bajando por conducto de concreto asignado para tal fin y
efectuando la inyección en puntos múltiples, mediante rejillas de inyección
ubicadas en la parte alta de cada piso, según se muestra en planos.
5.1 CONDICIONES DE DISEÑO
Para el cálculo y análisis del caudal de aire a inyectar, se ha utilizado las
consideraciones y recomendaciones del capítulo de „Pressurized Stairwells‟ del
Manual „1999 ASHRAE Applications Handbook‟, aplicando las siguientes
ecuaciones:
B γ
∆psb = ∆psbb + ———————— (17)
1 + ( Asb / Abo )2
┌ ∆psbt1.5
- ∆psbb1.5
┐
Q = 1,740 N Asb │ ———————— │ (18)
└ ∆psbt - ∆psbb ┘
donde se tiene:
∆psbb = Diferencia de presiones entre la cabina de escaleras y el pasillo final
de escape.
B = 7.64 ( 1/Τ0 -1/ΤS )
,γ = altura de la cabina.
Asb = área de flujo de aire entre la cabina y el edificio.
Abo = área de flujo de aire entre la cabina y el exterior.
Τo = temperatura del aire exterior.
Τs = temperatura del aire en la cabina.
Q = caudal de aire.
N = número de pisos.
∆psbt = Diferencia de presiones entre la cabina de escaleras y el pasillo del
edificio de más alto nivel
Para ello se han tomado en cuenta las siguientes condiciones:
Temperatura exterior = 30°C <> 546°R
Temperatura en la cabina = 35°C <> 564°R
Espacio de fugas en puertas = 3 mm.
5.2 CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SISTEMA
De cálculos se ha obtenido lo siguiente:
Abo = 5.205 pies 2
Asb = 0.510 pies2
∆psbb = 0.1 pulg c.a. asumido
4.46 x 10 -4
x 82
∆psb = 0.1 + ———————— = 0.14 “ H2O
1 + ( 0.87 / 5.205 )2
┌ 0.141.5
- 0.11.5
┐
y Q = 1,740 x 0.51 x 8 │ ——————— │ = 3,730 CFM.
└ 0.14 - 0.1 ┘
lo cual representa la capacidad del flujo de aire requerido por el ventilador de
aire.
El cálculo de la presión requerida por el ventilador se ha hecho en base a la
metodología de la ASHRAE efectuando la sumatoria de cada una de las pérdidas
de carga existentes en la red principal considerando que la presión en la cabina se
mantenga a 0.10” c.a., se calculó que la presión estática exterior del ventilador
debe ser 0.75” c.a.
6.0 DESCRIPCIÓN DEL PROYECTO DE EXTRACCION DE HUMOS DE LOS
VESTIBULOS DE ESCALERAS.
Se ha constituido la cabina de escaleras de escape contra incendios N° 3, a fin de
delimitar esta área de resistencia al fuego se ha considerado un vestíbulo previo, lo
que permitirá controlar el ingreso de humo a la escalera, facilitando la evacuación
de las personas, para complementar este objetivo se implementará un Sistema de
Extracción de Aire el cual se encargará de capturar los humos que se generen y
expulsarlos al exterior . Para esto se utilizará un ventilador del tipo centrífugo el
cual se ubicará sobre la azotea, desde éste el humo que se infiltre al vestíbulo
durante la apertura de puertas será transportado a través de un conducto principal
y capturando los humos, mediante rejillas en los vestíbulos de cada piso, según se
muestra en planos.
6.1 CONDICIONES DE DISEÑO
Para el cálculo y análisis del caudal de aire requerido para el control de humos,
se ha utilizado las consideraciones y recomendaciones del capítulo de „Fire and
Smoke Management‟ Pressurizatión Smoke Control del Manual „1999 ASHRAE
Applications Handbook‟ y en las referencias del NFPA Standard 92A, aplicando
la siguiente ecuación:
Q = 776 . C . A . ( 2 . ∆p / ρ ) 0.5
(8)
Asumiendo ciertas consideraciones dicha ecuación se llega a simplificar
como sigue:
Q = 2610 . A . ( ∆p ) 0.5
(9)
donde se tiene:
Q = Flujo de aire, CFM.
C = Coeficiente de flujo.
A = Area de flujo (filtración) pies2
∆p = diferencial de presión entre la cabina y pasadizos. Pulg c.a.
ρ = densidad del aire que ingresa lb/pie3.
Asimismo se ha tomado en cuenta las siguientes consideraciones:
Espacio de fugas en puertas = 3 mm. (1/8”)
6.2 CALCULO DE LA CAPACIDAD DEL SISTEMA
De los cálculos se ha obtenido lo siguiente:
A = 3.36 pies 2
∆p = 0.1 pulg c.a. asumido
se tiene Q = 2610 * 3.36 * (0.1) 0.5
= 2,770 CFM.
lo cual representa la capacidad requerida por el equipo de inyección de aire.
El cálculo de la presión a vencer por el ventilador se ha hecho sobre la base de la
metodología de la ASHRAE efectuando la sumatoria de cada una de las pérdidas
de carga existentes en la red principal considerando que la presión en la cabina
se mantenga a 0.1”c.a., se calculó que la presión estática a vencer por el
ventilador debe ser 0.5” c.a.
7.0 ALCANCES DEL PROYECTO
El Contratista que se encargará de ejecutar el presente proyecto, el cual
comprende el suministro e instalación de equipos y materiales detallados más
adelante; para su ejecución deberá usar mano de obra calificada, herramientas
adecuadas y la dirección técnica de un Ingeniero Mecánico colegiado en la
especialidad.
Los suministros y trabajos a ejecutarse incluyen pero no están limitados a lo
siguiente:
7.1 Suministro e instalación de los equipos y accesorios que aparecen en planos
y/o solicitan en las presentes especificaciones técnicas, completos con los
elementos que sean requeridos para su correcta y normal operación, aún
cuando no están mostrados en planos ni se describan en las especificaciones.
7.2 Suministro e instalación de los difusores y rejillas.
7.3 Fabricación e instalación de todos los conductos metálicos.
7.4 Conexiones eléctricas de alimentación y de los controles
7.5 Pruebas, regulación y balance del sistema.
8.0 PLANOS
8.1 PLANOS DE PROYECTO
Los planos indican el esquema general del sistema, la ubicación de equipos,
accesorios y control.
IM-01: Ventilación Mecánica y Presurización
Semi Sótano (Estacionamiento)
IM-02: Ventilación Mecánica y Presurización
Primer Nivel.
IM-03: Ventilación Mecánica y Presurización
Segundo Nivel.
IM-04: Ventilación Mecánica y Presurización
Tercer Nivel
IM-05: Ventilación Mecánica y Presurización
Nivel Típico.
IM-06: Ventilación Mecánica y Presurización
Azotea.
IM-07: Ventilación Mecánica y Presurización
Techos.
8.2 PLANOS DE OBRA
El contratista antes de comenzar la obra, presentará planos de la obra para
la aprobación del Propietario. En ellos se indicará la distribución y detalles
del montaje.
8.3 PLANOS DE REPLANTEO
El contratista al final de la obra presentará los planos de replanteo en los
que estará indicado el estado final de la instalación, diagramas de control,
esquemas eléctricos y los datos necesarios de los equipos y accesorios.
Lima, Agosto del 2010
9.0 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
9.1 VENTILADORES CENTRÍFUGOS
Unidad totalmente equipado en fábrica, listo para funcionar una vez
instalado, similares de la marca Soler & Palau, modelo SA, tipo centrífugos,
eje horizontal, simple entrada, con los alabes curvados hacia delante.
Los ventiladores son construidos y aprobados de acuerdo con las normas
internacionales vigentes, tal como AMCA y nacionales vigentes.
Construcción de estructura rígida de fácil reemplazo de las partes, de
acuerdo con las normas.
Estos incluyen impelente, carcasa y una armadura soporte de la unidad,
sistema de accionamiento compuesto por el motor eléctrico, poleas fajas y
eje.
El impelente tiene hojas curvas y está balanceado estática y dinámicamente
en fabrica. La carcasa es de diseño aerodinámico, con collares integrados a
la salida de aire para una fácil instalación de los ductos. Tiene además
perfiles de refuerzo de acero galvanizado, soldados.
El motor eléctrico están construidos según standar NEMA, para conectarse a
la red de 220V, 60Hz., 3 fases, girando a 1750 RPM, cuya potencia es
mayor al BHP requerido por el ventilador.
El accionamiento del rodete será mediante un sistema de poleas acanaladas
y fajas en „V‟, seleccionadas de acuerdo a la potencia y velocidad del motor
con un factor de seguridad mínima de 1.4
El rodete estará fijado a un eje de acero de alta resistencia y este estará
soportado por dos chumaceras con rodamientos auto-alineantes, de larga
duración, lubricados con grasa, sellados para evitar contaminaciones.
El equipo va montado y empernado sobre un bastidor construido de
planchas dobladas y perfiles de acero soldadas entre si. La base del motor
soportado por rieles los cuales se podrá desplazar para efectos de regulación.
Así mismo las chumaceras descansan sobre la parte superior del bastidor y
van fijadas mediante pernos.
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 están galvanizados previamente
en frío con base de zinc-epóxica.
En el caso del extractor de humos, éste deberá tener una resistencia al fuego
de 1 hora.
9.2 SENSOR DE MONOXIDO:
Serán del tipo para adosar a muros, operando a 24 Voltios, deberá contar con
luz indicadora de operación y sistema de control tipo micro computarizado.
En caja protectora norma NEMA 4 rango de 0-100 ppm,con rango de
temperatura en la cual trabaja - 0ºC a 45ºC, rango de HR 10 a 95% sin
condensación, tensión de trabajo 24 VAC, tendrá exactitud de +-5ppm deben
cumplir con la certificación UL.
9.3 CONDUCTOS METALICOS DE AIRE
Los conductos de aire son preparados en plancha de fierro galvanizado,
respetando las dimensiones y secciones que se indican en los planos, en general
se seguirán las normas y recomendaciones de la ASHRAE y SMACNA para los
espesores de plancha y formas de construcción de ductos de aire.
Para la confección de los ductos se seguirán las siguientes instrucciones:
Ancho del ducto Espesor de plancha
Hasta 12” 1/54”
Hasta 30” 1/40”
Hasta 45” 1/27”
Los conductos serán herméticos y se efectuará el plegado para aumentar su
rigidez.
En todos los cuellos de desvío a difusores, se colocaran elementos de regulación
o dampers de accionamiento manual con fijación segura e indicador de posición.
Serán de construcción rígida. Asimismo se instalarán persianas gravitatorias para
evitar el contra flujo.
Los conductos se soportarán por medio de ángulos o platinas en los tramos
horizontales apoyados al piso y en los tramos verticales anclados a muros.
Se instalará una malla metálica de ¾” de alambre galvanizado en el punto de
toma de aire del equipo en la azotea para evitar la entrada de aves e insectos.
9.4 DIFUSORES Y REJILLAS
Los difusores de aire serán del tipo lateral para montaje en muro, serán de
simple deflexión con aleta horizontal, estarán preparadas en material de aluminio
extruido ó de fierro galvanizado de acuerdo a las dimensiones indicadas en
planos, asimismo contará con compuerta de control de volumen de aire de hojas
opuestas y ajustables por medio de una llave o dispositivo de cerradura en la
cara de la rejilla.
La rejilla de alivio de presión para montaje en pared está constituida en marco de
fierro galvanizado y aletas de aluminio activada por un sistema de contrapesas
regulada para apertura a 0.15” w.g. y montada al nivel del piso 4.
9.5 INSTALACIONES ELECTRICAS
Bajo esta sección de las especificaciones, corresponde al contratista eléctrico
suplir e instalar la totalidad del cableado eléctrico relativo a la fuerza y al control
desde los tableros principales pasando por el sistema de alarma contra incendios
y llegando con dicho cableado hasta el equipo en la azotea.
En los planos de instalaciones eléctricas se indica el lugar donde se han dejado
las previsiones eléctricas para el sistema.
Se proveerá junto al equipo un interruptor termo magnético de control y
protección con contactos auxiliares, dentro de un gabinete metálico para adosar,
con puerta y chapa, conectado al equipo con tubería Conduit plastificada.
Para todos los trabajos de instalación eléctrica, se seguirán fielmente todas las
recomendaciones de la última edición vigente del Código Eléctrico Nacional y
del Reglamento Nacional de Construcción.
9.6 BALANCEO DEL SISTEMA
Una vez que los sistemas se pongan en operación, deberá balancearse conforme
a los volúmenes que se indican en cada punto.
Una vez balanceado el sistema se efectuarán y verificarán aquellas pruebas sobre
las cuales se exija comprobación.
Lima, Agosto del 2010