relazione tecnica - Comune di Ugento

RELAZIONE TECNICA
DELL’IMPIANTO DI CONDIZIONAMENTO
La presente relazione tecnica si riferisce all'impianto di climatizzazione da realizzare presso la Sala
Auditorium della Scuola Media Statale “Ignazio Silone” di Ugento sita in Via G. D’Annunzio.
Vengono qui di seguito indicati i parametri assunti nel dimensionamento e la tipologia impiantistica
adottata.
a) Fabbisogno estivo
Il fabbisogno estivo è stato calcolato tenendo conto delle strutture perimetrali esistenti.
Per il dimensionamento dell'impianto sono state assunte le seguenti condizioni termoigrometriche:
- all'interno: T = +26°C b.s. - UR% 55%
- all'esterno: T = +35°C b.s. - UR% =50%
Per la zona interessata, la portata d'aria esterna di rinnovo è stata determinata assumendo un ricambio
unitario, indicato nella norma UNI 10339, di 19,8 m3/h*p, con un affollamento massimo di 150 persone,
ed il suo valore massimo risulta pari a 3000 m3/h.
Il valore della potenza elettrica assorbita dalle lampade, indicato dalla destinazione d’uso tipica
dell’ambiente, risulta pari a 30 W/m2
Il fabbisogno estivo è dato dalla somma delle seguenti quantità:
- apporto contemporaneo massimo di calore sensibile attraverso le strutture perimetrali,
- apporto di calore sensibile relativo alle persone presenti,
- apporto di calore sensibile dei carichi elettrici di illuminazione,
- calore sensibile per il raffreddamento dell'aria esterna di ricambio,
- apporto di calore latente relativo alle persone presenti,
- calore latente per la deumidificazione dell'aria esterna di ricambio.
Il valore del fabbisogno estivo risulta pertanto pari a 45.000 W
Vedere allegato calcolo su diagramma psicrometrico.
b) - Fabbisogno invernale
Il fabbisogno invernale è stato calcolato prendendo in considerazione le seguenti temperature:
- all'interno: T = +20°C b.s.
- all'esterno: T =
0°C b.s.
Il fabbisogno invernale è dato dalla somma delle seguenti quantità:
- dispersioni delle strutture perimetrali,
- calore sensibile per il riscaldamento dell'aria di rinnovo.
Il valore del fabbisogno invernale risulta pertanto pari a 51.000 W.
Vedere allegato calcolo su diagramma psicrometrico.
Nei valori precedentemente indicati non è compreso il calore latente per l'umidificazione dell'aria di
rinnovo, in quanto lo stesso è fornito dall'apporto latente interno delle persone.
1. Criteri Di Progettazione
Gli impianti di climatizzazione condizionamento e riscaldamento dell’auditorium dell’Istituto I. SILONE di
Ugento sono stati progettati per meglio adattarsi alla peculiarità dell’intervento edilizio, che prevede
l’utilizzo di strutture prefabbricate e tempi di costruzione particolarmente brevi, in previsione di un
immediato utilizzo della sala auditorium per concerti musicali.
Si è scelto, pertanto, di adottare apparecchiature impiantistiche che abbiano le seguenti caratteristiche:
- massimo grado di pre-assemblati in fabbrica per ridurre al minimo i tempi di installazione;
- Assenza di centrale termica con generatore di calore a combustione.
- Minimizzazione degli spazi tecnologici
- Massima duttilità nella regolazione dell’impianto
La sala convegni serve ad ospitare circa 95 persone ed è situata al piano primo dell’istituto in questione.
Ad oggi risulta solo riscaldata da normali radiatori in ghisa alimentati caldaia a metano.
La sala verrà climatizzata con impianto di condizionamento a tutt’aria con ricircolo di aria di ripresa e
reintegro di aria esterna nelle proporzioni necessarie a garantire i ricambi d’aria richiesti dalle Norme. I
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corpi scale non verranno climatizzati, ad eccezione dei servizi nei quali sarà previsto un impianto di
estrazione dell’aria, per garantire la necessaria ventilazione, in tali ambienti non è previsto il
condizionamento estivo.
L’impianto di climatizzazione sopra descritto sarà asservito a condizionatori autonomi del tipo “roof top”
a pompa di calore raffreddati ad aria con espansione diretta del gas, con sistema di recupero di calore
termodinamico posto sull’aria in espulsione. Si tratta di unità compatte che racchiudono in un’unica
apparecchiatura sia le funzioni di trattamento dell’aria, sia quelle di produzione delle necessarie
potenzialità frigorifere e termiche. Tali apparecchiature sono dotate infatti di batterie che attuano lo
scambio termico direttamente tra il gas frigorifero e l’aria.
I condizionatori saranno installati su supporti antivibranti vincolati a strutture dotate di appoggi
tagliavibrazioni in modo da assicurare un funzionamento che non ecceda i limiti di rumorosità previsti
dalla normativa.
La scelta dei suddetti condizionatori, oltre ad essere particolarmente indicata per locali ad alto
affollamento, quali quelli oggetto della presente progettazione, presenta il vantaggio di eliminare una
grossa aliquota di installazioni impiantistiche fisse quali circuiti di acqua raffreddata/riscaldata, serbatoi ed
elettropompe che sarebbero stati necessari con un impiantistica di tipo tradizionale.
I condizionatori saranno scelti in numero tale da servire zone omogenee per tipo di utilizzo e saranno posti
sul solaio di copertura in zone dello stesso opportunamente rinforzate per sopportarne i pesi.
La regolazione sarà gestita da una sezione di controllo a microprocessore che elaborerà dati di input
ricevuti dalle sonde di misura di temperatura, umidità e qualità dell’aria (CO2) poste sui canali di ripresa,
e attuerà i necessari comandi sulla regolazione delle batterie di raffreddamento, riscaldamento, pre e
post-riscaldamento, dell’umidificatore, delle serrande servocomandate di mandata, ripresa aria di ricircolo,
presa aria esterna e dei ventilatori, i quali saranno dotati di dispositivi per il controllo elettronico della
velocità di rotazione dei motori elettrici. Sarà previsto anche un display LCD con tastiera di comando per il
controllo remoto del condizionatore. Questa soluzione permetterà l’ottimizzazione dei consumi con il
massimo risultato nella regolazione della climatizzazione delle aule: la regolazione, infatti, avverrà in
modo automatico in funzione dell’affollamento della singola aula e delle temperature, ma potrà facilmente
essere riparametrata dall’interno dell’edificio con semplici operazioni.
La distribuzione dell’aria avverrà tramite canali di mandata e di ripresa. I canali saranno di forma
quadrangolare, costruiti in lamiera zincata come di seguito specificato. I canali di mandata saranno isolati
con lastre di neoprene espanso a cellule chiuse di classe 1 di resistenza al fuoco. Nei tratti di
canalizzazione a vista sarà adottato un rivestimento esterno della coibentazione, realizzato in lamierino di
alluminio.
Saranno assicurati ricambi di aria esterna in ragione di 35 mc\h occupante, secondo quanto indicato dalle
norme UNI ed ASHRAE; comunque viene garantito che l’immissione di aria esterna nelle aule raggiungerà
almeno il valore di 5 vol\h, così come indicato dalla legge.
La distribuzione, la ripresa e l’espulsione dell’aria saranno assicurate mediante un sistema di bocchette e
canali a bassa velocità dotati di isolamento termico esterno; la presa d’aria di rinnovo sarà collegata a
punti in cui l’aria aspirata sia lontana da possibili fonti di cattivi odori od inquinamento.
I condizionatori saranno installati in copertura in zone facilmente raggiungibili e di facile accesso per
consentire un’agevole manutenzione.
Le unità saranno fornite in versione da esterno, con isolamento opportunamente rinforzato e protezione
antipioggia.
Per dei servizi igienici saranno previsti ventilatori di estrazione aria la cui portata è stata calcolata in modo
da assicurare almeno un ricambio di 10 vol\h.
4. REQUISITI DEI MATERIALI E MODALITA’ DI POSA
Reti di distribuzione aria
Le condotte per impianti aeraulici saranno realizzate in acciaio zincato costituite da lamiere di acciaio
laminate a caldo od a freddo con zincatura di requisiti minimi Z200. La finitura superficiale delle lamiere in
acciaio zincato dovrà essere di tipo N (stellatura normale) oppure M (stellatura ridotta).
Le canalizzazioni a sezione rettangolare dovranno essere preparate, costruite, assiemate e montate in
base alle norme UNI (integrate dalle norme ASHRAE per gli aspetti di dettaglio) e, se non diversamente
specificato, con procedimento di congiunzione a flangia. Le curve con angolo stretto dovranno essere
munite di deflettori posti in modo tale da rendere minime le perdite di carico. Le curve dovranno essere
eseguite comunque a raggio più ampio possibile, mentre i cambiamenti di sezione in genere dovranno
essere costruiti a regola d’arte al fine di contenere le perdite di carico a valori minimi. I canali dovranno
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essere bombati, piegati, nervati in modo adeguato a ridurre le vibrazioni, in particolare, delle lamiere
piane.
Dovranno essere installati captatori in corrispondenza di stacchi con bocchette o diramazioni, laddove non
siano sufficienti le camere di calma e le serrande ad alette contrapposte sulle bocchette e sulle
diramazioni, per il conseguimento di una distribuzione uniforme delle portate.
I canali dovranno essere costruiti a perfetta tenuta d’aria e saranno quindi sigillati con idoneo mastice o
guarnizione nelle giunzioni e nei raccordi.
Dovranno essere installati giunti di dilatazione in corrispondenza di eventuali giunti del fabbricato. Qualora
i canali passino attraverso pareti, divisori, ecc., tra i canali e le pareti sarà interposto un adeguato strato
di materiale di supporto plastico, onde evitare trasmissione di vibrazioni.
La giunzione longitudinale standard per condotte a sezione rettangolare e relativi pezzi speciali sarà del
tipo “tasca e piega”, la giunzione trasversale del tipo a flangia con interposizione di guarnizione per la
tenuta.
Gli staffaggi delle condotte dovranno essere eseguiti in modo tale da garantire il sostegno delle stesse in
condizioni di normale esercizio ed in caso di sisma. Gli staffaggi saranno comunque collocati ad interasse
minore o uguale a 3,00 m per condotte di sezione fino a 0,50 mq, ad interasse minore od uguale ad 1,50
m per sezione fino ad 1 mq.
L’isolamento dei canali di mandata e di ripresa dovrà essere costituito da polietilene espanso a celle chiuse
tipo “Armstrong” o equivalente, autoestinguente classe 1, atossico, spessore 10 mm per
sezioni fino a 0,20 mq, 15 mm per sezioni oltre 0,20 mq. I condotti posti all’esterno del fabbricato
dovranno essere finiti con lamierino di alluminio.
Tutti i condotti che sono collegati a macchine con elementi in movimento (sorgenti di vibrazioni) dovranno
essere corredati di giunti antivibranti in tela Olona od in neoprene per i canali dell’aria.
Condizionatori autonomi ad espansione diretta tipo “roof top”
Dovranno essere in versione a pompa di calore aria-aria , funzionanti con gas frigorifero R410C, ed idonei
per installazioni esterne e costituiti da:
- struttura portante in "aluzink" con pannellatura esterna in lega di alluminio 5754 preverniciata,
sezione di trattamento aria rivestita con pannelli sandwich a doppia parete (superficie interna in
lamiera di acciaio) con interposto isolamento ad iniezione di materiale poliuretanico spessore 30mm
(conduttività 0,022 W/mK); i pannelli saranno giuntati a tenuta ermetica - Compressore ermetico
scroll a spirale orbitante completo di protezione del motore contro le sovratemperature,
sovracorrenti e contro temperature eccessive del gas di mandata, montato su gommini antivibranti
e completo di carica olio.
- Scambiatori evaporanti, condensanti e di recupero ad espansione diretta a pacco alettato, realizzati
con tubi in rame ed alette in alluminio con superficie corrugata.
- Ventilatori di mandata ed espulsione/estrazione aria ambiente di tipo centrifugo a doppia
aspirazione con giranti a pale in avanti, bilanciati staticamente e dinamicamente, con motori
direttamente accoppiati controllati elettronicamente per garantire la costanza della portata al
variare delle perdite di carico; coclea, girante e telaio in lamiera zincata.
- Ventilatore condensatore di tipo elicoidale a bassa velocità di rotazione, direttamente accoppiato a
motore elettrico monofase a rotore esterno con protezione termica incorporata, dotato di
dispositivo per il funzionamento a bassa temperatura dell'aria esterna con regolazione continua
della velocità e di griglia di protezione antinfortunistica.
- Sezione di miscela a tre vie (aria esterna - aria di ricircolo - espulsione aria ambiente); presa d'aria
esterna completa di cuffia antipioggia in alluminio, filtro aria a celle metalliche con setto filtrante
speciale zincato multistrato classe E2, serranda di regolazione in alluminio a celle contrapposte e
servocomando; espulsione aria ambiente attraverso serranda di sovrappressione in alluminio con
cuffia antipioggia e rete antivolatile;
- Sistema a recupero di calore termodinamico posto sull'aria in espulsione, attivo sia in funzionamento
invernale che estivo
- Bacinella di raccolta condensa in acciaio inox AISI 304 con scarico convogliabile.
- Filtro aria lato ripresa ambiente di tipo pieghettato costituito da telaio in lamiera zincata con reti di
protezione zincate ed elettrosaldate, setto filtrante in fibre di poliestere apprettate con resine
sintetiche, rigenerabile ed autoestinguente, efficienza G4 secondo norma CENEN 779
(classificazione Eurovent EU4).
- Circuito frigorifero indipendente completo di valvole di espansione termostatiche, filtro deidratore,
indicatore di passaggio liquido e umidità, sicurezza contro le sovrappressioni, pressostato di
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sicurezza alta e bassa pressione, trasduttori di pressione, valvola di inversione di ciclo, valvole di
non-ritorno, ricevitore di liquido, tubazioni di collegamento in rame, carica di refrigerante R407C;
- Quadro elettrico con sezione di potenza (sezionatore generale, trasformatore di isolamento
circuito ausiliario, interruttori magnetotermici circuito di potenza, interruttore magnetotermico
circuito ausiliario, teleruttori alimentazioni compressori e motori ventilatori centrifughi, salvamotori
ventilatori centrifughi;
- Dispositivo a microprocessore comprendente: regolazione e controllo temperatura aria ambiente e
temperatura in mandata, regolazione umidità relativa e qualità aria ambiente, regolazione modalità
di funzionamento (riscaldamento, free-cooling, raffreddamento), regolazione set point temperatura
ambiente con compensazione sull'aria esterna, possibilità di regolazione resistenze elettriche,
batterie acqua calda e di postriscaldamento;
- batterie di condensazione in esecuzione rame/rame, batterie di evaporazione in esecuzione
rame/rame, batteria di post-riscaldamento a gas caldo con valvola di by-pass sullo scarico del
compressore, resistenze elettriche di preriscaldamento modulanti
- umidificatore a vapore ad elettrodi immersi con controllo elettronico ad azione proporzionale
corredato di sonda di umidità sulla ripresa aria e distributore di vapore;
- completo dei seguenti accessori: silenziatori di mandata e ripresa a bordo macchina, pannello con
potenziometro, sezione aggiuntiva di filtri a tasche F6, tastiera di comando da installare in posizione
remota in grado di replicare tutte le funzioni già presenti nel microprocessore a bordo macchina,
controllo della qualità dell'aria (CO2 e CO2 + VOC) in funzione dell'affollamento.
- Dati di targa : riferirsi alle relazioni di calcolo per i dati di dimensionamento delle unità Al fine di
ridurre la propagazione delle vibrazioni prodotte dagli organi meccanici attraverso gli elementi
strutturali, l’unità dovrà essere adeguatamente disaccoppiata dalla struttura di appoggio tramite
idonei supporti antivibranti, realizzati con elastomeri a base di gomma di dimensioni e spessori
idonei ai carichi statici gravanti su di essi.
c) - Impianto di condizionamento del locale
Per il locale in esame, il condizionamento estivo ed invernale verrà realizzato con una unità di
condizionamento autonoma a pompa di calore aria-aria, del tipo "roof-top”, posta sulla terrazza
dell'edificio in adiacenza con l’ambiente climatizzato.
L’unità descritta provvederà a miscelare la prevista portata d'aria esterna con quella di ripresa; la miscela
così ottenuta, dopo essere stata trattata, sarà immessa nell’ambiente.
Tale unità “Roof-Top” avrà le seguenti caratteristiche generali:
- Potenza frigorifera nominale: 55 kW
- Potenza termica nominale: 58 kW
- Portata nominale in mandata: 11.800 mc/h (portata minima garantita 8.500 mc/h)
- Portata minima aria esterna di rinnovo: 3.000 mc/h
- Doppia testata ventilante (mandata/ripresa)
- Sezione presa aria esterna con serranda motorizzata
- Potenza assorbita in regime estivo pari a circa: 15 kWe
Idonea impiantistica elettrica completerà infine la realizzazione del nuovo impianto di climatizzazione.
Essa comprenderà:
- Interruttore magnetotermico-differenziale quadripolare da 50 A – In = 0,3 A da installarsi
nell’esistente quadro generale, comprensivo di bobina di sgancio per eventuale interfacciamento
con impianti di rivelazione incendi.
- Linea elettrica di alimentazione in cavo multipolare da 4x16 mmq a partire dall’interruttore di
protezione fino all’unità di climatizzazione.
- Sezionatore da 50 A da posizionarsi in prossimità dell’unità di climatizzazione
Il condizionatore sarà dotato, inoltre, di un interruttore, comandato a mano, per l’arresto degli
elettroventilatori e dei compressori, situato in un punto facilmente accessibile e segnalato.
Alla presente relazione tecnica è allegato il progetto dell'impianto.
Carmiano, Febbraio 2014
Il Progettista
Arch. Antonio paladini
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CALCOLO DELL’UNITA’ DI CLIMATIZZAZIONE IN FUNZIONAMENTO ESTIVO
(condizioni minime da garantire)
al netto della ventilazione
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CALCOLO DELL’UNITA’ DI CLIMATIZZAZIONE IN FUNZIONAMENTO INVERNALE
(condizioni minime da garantire)
al netto della ventilazione
Eventuale umidificazione
isoterma mediante
umidificatore a vapore a
elettrodi immersi
Carmiano, Febbraio 2014
Il Progettista
Arch. Antonio paladini
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