Diseño de un sistema de ventilación para estacionamiento subterráneo de tres niveles

Abstract

El presente trabajo consiste en el diseño de un sistema de ventilación mecánica para un estacionamiento subterráneo de tres niveles, perteneciente a un edificio educativo universitario, con el fin de mantener la concentración de monóxido de carbono en el ambiente por debajo de 25 ppm, cumpliendo con los requerimientos de diversas normas internacionales. El sistema tiene como principio la ventilación general por depresión, con 30 rejillas de extracción distribuidas en cada piso. Para cada piso del estacionamiento se diseñó un sistema de extracción independiente. El caudal necesario para ventilar cada piso es de 9756 l/s para el primer sótano, 10365 l/s para el segundo sótano y 10975 l/s para el tercer sótano, siguiendo el método recomendado por la Asociación Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE). Las dimensiones de los ductos se calcularon manteniendo la caída de presión por fricción constante en 0.650 Pa/m y manteniendo la velocidad del aire por debajo del límite recomendado por autores especializados. Se calcularon las caídas de presión, siendo la mayor caída de presión que se produce en el sistema de ductos de cada piso de 630.6 Pa en el primer sótano, 682.1 Pa en el segundo y 745.9 Pa en el tercero. Se seleccionaron los ventiladores que trabajen a las condiciones de caudal y presión dadas anteriormente, siendo todos ventiladores centrífugos con rotor de álabes inclinados hacia atrás trabajando a velocidades de 617 rpm para el sistema del primer sótano, 645 rpm para el segundo y 677 rpm para el tercero. A su vez, se seleccionaron los motores eléctricos que accionen los ventiladores. Los motores poseen potencias nominales de 11 kW para los sistemas del primer y segundo sótano, y 15 kW para el sistema del tercer sótano. Se seleccionó el sistema de transmisión por fajas trapezoidales para entregar la potencia a las velocidades del ventilador requeridas. Se diseñó el circuito de mando y potencia que arranque los motores mediante el método estrella-triángulo, cuando alguno de los sensores de monóxido de carbono detecte una concentración mayor a 25 ppm en cada uno de los niveles del estacionamiento. Además, se dimensionaron los conductores eléctricos, y los elementos de protección, adecuados para alimentar a los motores eléctricos según lo estipulado en el Código Nacional de Electricidad. Finalmente, se calculó el presupuesto del proyecto que asciende a US$ 155,386.97, incluyendo costos de ingeniería, equipos, materiales e instalación.