• Author / Uploaded
• zaraygalindo1

Citation preview

DESARROLLO DE PROYECTOS CLIENTE AVALCO SPA INGENIERÍA DE DETALLES PARA CONSTRUCCIÓN

PROYECTO: BODEGA SUSTANCIAS PELIGROSAS AVALCO

MEMORIA DE CÁLCULO VENTILACIÓN

0

14.08.2020

PARA CONSTRUCCIÓN

H.K.V.

F.B.N.

C.L.A.

B

09.08.2020

PARA REVISIÓN Y APROBACIÓN CLIENTE

H.K.V.

F.B.N.

C.L.A.

A

09.08.2020

PARA REVISIÓN INTERNA

H.K.V.

F.B.N.

-

REV .

FECHA

POR

REVISÓ

APROBÓ

DESCRIPCIÓN DE LA REVISIÓN

Fase de Proyecto: Ingeniería de Detalles Nº Documento:

Rev.

HFL-1002-M-MC-001

0 HOJA

1 de 10

PROYECTO: BODEGA SUSTANCIAS PELIGROSAS AVALCO MEMORIA DE CÁLCULO VENTILACIÓN ÍNDICE 1

INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 3

2

ALCANCE.......................................................................................................................... 3

3

DATOS DEL MANDANTE ................................................................................................. 3

4

CÓDIGOS Y NORMATIVA DE REFERENCIA ................................................................... 3

5

UBICACIÓN Y CONDICIONES DEL SITIO ....................................................................... 4

6

CRITERIOS DE DISEÑO ................................................................................................... 4

7

DEFINICION DE VALORES............................................................................................... 6

8

METODOLOGIA ................................................................................................................ 6

9

ENTRADAS DE AIRE ........................................................................................................ 8

10

SALIDAS DE AIRE ............................................................................................................ 9

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 2

1

INTRODUCCIÓN

En la presente memoria, se calculará y diseñará el sistema de ventilación para la bodega de sustancias peligrosas Avalco a emplazarse en las instalaciones de la empresa AVALCO SpA, la bodega estará ubicada en Santa Isabel 585, Lampa, región Metropolitana de Chile. Los parámetros por definir en el presente documento serán proyectados en los planos de diseño: • • •

2

HFL-1002-G-DWG-001 - Plano Disposición General Bodega HFL-1002-G-DWG-002 - Planta y Elevaciones Estructuras Bodega Sustancias Peligrosas HFL-1002-G-DWG-003 - Bodega Sustancias Peligrosas Detalles

ALCANCE

Este documento describe en forma general el sistema de ventilación natural de: •

Bodega de Sustancias Peligrosas AVALCO.

Diseñado en base al Artículo 40 del Decreto Supremo N°43 “APRUEBA EL REGLAMENTO DE ALMACENAMIENTO DE SUSTANCIAS PELIGROSAS”

3

DATOS DEL MANDANTE

PROYECTO PROPIETARIO RUT DIRECCION

4

: : : :

BODEGA SUSTANCIAS PELIGROSAS AVALCO CAMILO LARA ARENAS 17779708-1 La Glorieta 1508, Maipú.RM.

CÓDIGOS Y NORMATIVA DE REFERENCIA

ASHRAE ASME ASTM DITAR DS.43 DS.47 DS.594

American Society of Heating, Refrigeration and Air Conditioning. American Society of Mechanical Engineers. American Society for testing and materials. Normativa de Ductos En Plancha Metálica Para Transporte de Aire. Aprueba el Reglamento de Almacenamiento de Sustancias Peligrosas OGUC: Ordenanza General de Urbanismo y Construcción. Aprueba Reglamento Sobre Condiciones Sanitarias y Ambientales Básicas en los lugares de Trabajo.

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 3

5

UBICACIÓN Y CONDICIONES DEL SITIO

Lugar Geográfico de Operación

Temperatura Ambiente (Min. / Prom. / Máx.): Humedad Relativa (Min. / Prom. / Máx.) : Altura Geográfica Instalación: Presión Atmosférica:

Bodega Sustancias Peligrosas Avalco se emplaza en Santa Isabel 585, Lampa, región Metropolitana de Chile. (2.7/ 15.1/ 29.6) °C (34/ 57/100) %

de

520 𝑚. 𝑠. 𝑛. 𝑚, 715 mmHg

Zona Sísmica

Zona 3 (según NCh 2369 of2003)

Velocidad Viento Promedio:

100 km/h

Tipo de Ambiente

Mediterráneo Continentalizado No

Niebla Ácida

6

CRITERIOS DE DISEÑO

Para el cálculo del calor a disipar se utilizaron los siguientes valores de radiación absorbida para paredes con su dirección respectiva.

Tabla 1 Calor absorbido por las paredes.

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 4

Adicionalmente en la Tabla 2 se adjunta la Tabla para los factores de transferencia de calor asociados a las paredes de la bodega.

Tabla 2 Coeficientes de Transferencia de Calor

•

Para el cálculo de la velocidad de extracción del aire se utiliza la media de viento para la zona (de entre 2,7 y 10 km/h).

•

Las entradas de aire se ubicarán a una altura entre 0,5 y 1 mts, esto para permitir un barrido de aire optimo dentro de la bodega.

•

Las salidas de aire se ubicarán a una altura entre 2 y 2,5 mts, esto para permitir un barrido de aire optimo dentro de la bodega.

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 5

7

•

Las aberturas de entrada en los muros deberán ocupar una superficie entre 4% y 5% del muro, deberán estar ubicadas en forma perpendicular a la dirección del viento y distribuidas uniformemente en la parte baja del o los muros que estén en la dirección preferente del viento. (Artículo 40, D.S. 43.)

•

Las salidas deberán tener una superficie igual o mayor a la entrada y estar ubicadas en la techumbre o parte superior de los muros. En este último caso, la superficie total de aberturas y salidas debe mantenerse entre el 4 y 5% respecto a la superficie de los muros que las contienen. (Artículo 40, D.S. 43.)

DEFINICION DE VALORES

Techo

Largo[𝑚] 8,7

Ancho [𝑚] 2,5

A [𝑚2 ] 21,75

Paredes N S E W

Ancho [𝑚] 2,5 2,5 8,7 8,7

Altura [𝑚] 3,1 3,1 3,1 3,1

A[𝑚2 ] 7,75 7,75 26,9 26,9

Constantes termodinámicas Aire

8

Valor

𝐶𝑃

1,01

𝜌

1,2

Unidades

𝑘𝐽 [ ] 𝑘𝑔 °𝐶 𝐾𝑔 [ 3] 𝑚

METODOLOGIA

Utilizando los valores de la Tabla 1 se calcula el valor del calor generado por el sol mediante la Ecuación (1). 𝐾 ∗ (𝑞𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑠𝑢𝑟 ∗ 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑠𝑢𝑟 + 𝑞𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑛𝑜𝑟𝑡𝑒 ∗ 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑁𝑜𝑟𝑡𝑒 + 𝑞𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝐸𝑠𝑡𝑒 ∗ 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝐸𝑠𝑡𝑒 + 𝑞𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑂𝑒𝑠𝑡𝑒 ∗ 𝐴𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 𝑂𝑒𝑠𝑡𝑒 ) = 𝑄𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 Ecuación (1) Donde, 𝑞𝑝𝑎𝑟𝑒𝑑 es el valor entregado por la Tabla 1 para la correspondiente pared y K corresponde a el factor de transmisión para el acero, asimismo 𝑄𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 es el valor del calor total entregado por el sol en 𝑘𝑊. Luego se obtiene 𝑄𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝑇𝑒𝑟𝑚𝑖𝑐𝑎 𝑆𝑜𝑙𝑎𝑟 = 7 [𝑘𝑊]

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 6

Posteriormente en la Ecuación (2) se iguala este flujo de calor al flujo de aire a extraer: 𝑄𝑇 = 𝑚̇ ∗ 𝐶𝑃 ∗ ∆𝑇 Ecuación (2) Donde: 𝐾𝑔 𝑚̇= flujo másico de aire necesario [ 𝑠 ].

𝑘𝐽

𝐶𝑃 = calor especifico a presión constate para el aire [𝑘𝑔 °𝐶 ]. ∆𝑇= diferencia de temperatura entre el exterior e interior de la bodega [°𝐶]. Luego de la Ecuación (2) se obtiene que 𝑚̇= 1,34 [

𝐾𝑔

𝑚3

𝑠

], sin embargo, se necesita convertir

este valor a flujo volumétrico de aire [ ℎ ], para esto se utiliza la Ecuación (3), presentada a continuación. 𝑉̇ =

𝑚̇ ∗ 3600 𝜌

Ecuación (3)

Donde: 𝑚3 𝑉̇= Flujo volumétrico de aire [ ]. 𝐾𝑔

ℎ

𝜌= Densidad del aire [𝑚3]. Finalmente se obtiene que el flujo volumétrico de aire necesario para una diferencia de 5 grados con el exterior es de 4.026 [

HFL-1002-M-MC-001

𝑚3 ℎ

].

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 7

9

ENTRADAS DE AIRE

Se consultan entradas de aire de tipo rejilla metálica a ubicarse en los muros de la bodega de sustancias peligrosas. De dimensiones 40 x 40 cm. Tomando en consideración lo dictado por el Articulo 40, D.S.43. se determina lo siguiente.

Elemento

Área [m2]

4% Área [m2]

5% Área [m2]

Área Rejilla [m2]

Muro Norte Muro Sur Muro Este Muro Oeste

7,75 7,75 26,9 26,9

0,3 0,3 1,1 1,1

0,4 0,4 1,3 1,3

0,16 0,16 0,16 0,16

Límite Inferior Cant. Rejillas 1,9 1,9 6,7 6,7

Cant. Rejilla Seleccionado 2 2 8 8

Límite Superior Cant. Rejillas 2,5 2,5 8,4 8,4

Tabla 3 Aberturas de entrada y Salida Aire D.S. 43 El proyecto actual no considera extractores en el techo de la bodega por lo tanto se debe compartir el área de ventilación entre entradas y salidas de aire, debiendo quedar la superficie total de entradas y salidas entre un 4% a 5%. En base a lo anterior la cantidad de rejillas se reduce a la mitad, quedando de la siguiente forma: • • • •

1 Rejilla ingreso de aire en Muro Norte. 1 Rejilla ingreso de aire en Muro Sur. 4 Rejillas ingreso de aire en Muro Este. 4 Rejillas ingreso de aire en Muro Oeste.

Considerando una velocidad de ingreso de aire de 1 [m/s] y 10 Rejillas de ingreso de aire se tiene un caudal de 6.912 [m3/h], mediante la siguiente expresión. ⃗ [ 𝑉̇ = 𝑉

𝑚 ] ∗ 𝐴 [𝑚2 ] ∗ 𝑁 ∗ 3600 𝑠

Donde: 𝑉̇ = Flujo Volumétrico Ingreso de Aire. ⃗ = Velocidad Ingreso aire [m/s] 𝑉 𝐴 = Área Rejilla Ingreso aire [m2] 𝑁 = Cantidad de Rejillas Finalmente se obtiene 𝑉̇ = 1

𝑚

∗ 0,16 𝑚2 ∗ 10 ∗ 3600 𝑚3 𝑉̇ = 5.760 ℎ 𝑠

El caudal de ingreso de aire cumple con el requerimiento de 4.026 [m3/h] necesarios para extraer el calor absorbido por radiación solar.

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 8

10 SALIDAS DE AIRE Se consultan salidas de aire de tipo rejilla metálica a ubicarse en los muros de la bodega de sustancias peligrosas. De dimensiones 40 x 40 cm. Las salidas de aire se ubicarán a una altura entre 2 y 2,5 mts, esto para permitir un barrido de aire optimo dentro del edificio. El proyecto actual no considera extractores en el techo de la bodega por lo tanto se debe compartir el área de ventilación entre entradas y salidas de aire, debiendo quedar la superficie total de entradas y salidas entre un 4% a 5%. En base a lo anterior expuesto en el punto 9 Tabla 3, se completan el resto de las rejillas a instalar (salidas de aire) en los muros, con: • • • •

1 Rejilla salida de aire en Muro Norte. 1 Rejilla salida de aire en Muro Sur. 4 Rejillas salida de aire en Muro Este. 4 Rejillas salida de aire en Muro Oeste.

Considerando una velocidad de salida de aire de 0,7 [m/s] y 10 Rejillas salida de aire se tiene un caudal de 4.032 [m3/h], mediante la siguiente expresión. ⃗ [ 𝑉̇ = 𝑉

𝑚 ] ∗ 𝐴 [𝑚2 ] ∗ 𝑁 ∗ 3600 𝑠

Donde: 𝑉̇ = Flujo Volumétrico Ingreso de Aire. ⃗ = Velocidad Ingreso aire [m/s] 𝑉 𝐴 = Área Rejilla Ingreso aire [m2] 𝑁 = Cantidad de Rejillas Finalmente se obtiene 𝑉̇ = 0,7

𝑚

∗ 0,16 𝑚2 ∗ 10 ∗ 3600 𝑚3 𝑉̇ = 4.032 ℎ

•

𝑠

Con las rejillas de entrada y salida de aire se realiza comprobación por Articulo 4.1.4 O.G.U.C. considera un mínimo de 1/12 de la superficie total de la edificación para ventilación. La superficie en planta de la bodega es 21,75 [𝑚2 ]. 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑉𝑒𝑛𝑡𝑖𝑙𝑎𝑐𝑖ó𝑛 = 3,2 𝑚2 𝐴𝑟𝑒𝑎 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑅𝑒𝑞𝑢𝑒𝑟𝑖𝑑𝑎 (21,75⁄12) = 1,8 𝑚2

Por lo tanto, se cumple con lo solicitado por Articulo 4.1.4 O.G.U.C.. Área de ventilación 1,6 [𝑚2 ] Rejillas ingreso aire más 1,6 [𝑚2 ] Rejillas salida aire, total 3,2 [𝑚2 ].

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Página 9

•

Artículo 40, D.S.43. Las aberturas de entrada en los muros deberán ocupar una superficie entre 4% y 5% del muro, deberán estar ubicadas en forma perpendicular a la dirección del viento y distribuidas uniformemente en la parte baja del o los muros que estén en la dirección preferente del viento. Cumple

•

Artículo 40, D.S.43. Las salidas deberán tener una superficie igual o mayor a la entrada y estar ubicadas en la techumbre o parte superior de los muros. En este último caso, la superficie total de aberturas y salidas debe mantenerse entre el 4 y 5% respecto a la superficie de los muros que las contienen. Para la determinación de las aberturas no se considerarán las puertas de carga y descarga abiertas. Cumple

Firma Nombre Rut Profesional

: ________________________ : Hans Kliebs Veragua : 16.911.534-6

HFL-1002-M-MC-001

Memoria de Cálculo Ventilación

Firma Nombre Rut Mandante

: ________________________ : Camilo Lara Arenas : 17.779.708-1

Página 10