INDICE 1. GENERALITÀ... 2 1.1 PREMESSA... 2 1.2 OGGETTO DEI LAVORI... 2 2. CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE... 3 2.1 METODOLOGIE DI CALCOLO UTILIZZATE PER IL DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI... 3 3. DESCRIZIONE DELLE OPERE... 9 3.1 CONFIGURAZIONE GENERALE DELL IMPIANTO... 9 3.2 IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE... 9 3.3 SISTEMA DI REGOLAZIONE CONTROLLO E COMANDO... 10 3.4 IMPIANTO AD ARIA COMPRESSA... 11 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 1
1. GENERALITÀ 1.1 PREMESSA Il presente documento definisce i criteri progettuali adottati, i requisiti generali e le caratteristiche generali degli impianti meccanici relativi alla ristrutturazione officina meccanica e installazione nuovo impianto meccanizzato per il sollevamento materiali a servizio dell Istituto Nazionale di Astrofisica (I.N.A.F.) situato in località Arcetrilargo Enrico Fermi nel comune di Firenze. Parte integrante di questo documento, soprattutto per la descrizione delle funzioni nei singoli locali del complesso, sono gli elaborati di progetto costituiti dagli schemi funzionali, dalle planimetrie con la rappresentazione delle reti principali di distribuzione e la disposizione delle apparecchiature. Nel seguito vengono riportati i principali criteri e metodologie di calcolo, i dati di progetto di riferimento da rispettare e la sintesi dei dimensionamenti effettuati; per quanto riguarda i calcoli inerenti ad applicazioni specifiche o soggette a verifiche particolari (i.e. Legge 10/91) si rimanda agli elaborati specialistici 1.2 OGGETTO DEI LAVORI I lavori in oggetto comprendono la fornitura e posa in opera di tutti gli meccanici a servizio del nuovo centro; in particolare saranno previsti i seguenti sottosistemi: - impianto di climatizzazione a tutt aria; - impianto di regolazione automatica; - impianto aria compressa. 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 2
2. CRITERI GENERALI DI PROGETTAZIONE Le soluzioni proposte, nel rispetto della normativa e legislazione vigente, sono caratterizzate dall affidabilità, dalla economicità di gestione e dal contenimento dei consumi energetici. Nelle scelte progettuali sono stati considerati i seguenti fattori: - semplicità di funzionamento per ottenere una notevole affidabilità del sistema e dei suoi componenti; - massima standardizzazione dei componenti per avere la garanzia di una futura facile reperibilità sia in caso di modifiche che di sostituzione in fase manutentiva o per invecchiamento; - frazionabilità di ogni sezione del sistema per ottenere una gestione flessibile, economica e di facile controllo; - adattabilità degli impianti alle strutture dell edificio soprattutto nell ottica di garantire una facile accessibilità durante le operazioni di manutenzione e controllo; - sicurezza degli impianti nell utilizzo da parte degli utenti. 2.1 METODOLOGIE DI CALCOLO UTILIZZATE PER IL DIMENSIONAMENTO DEGLI IMPIANTI 2.1.1 IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE Nella progettazione degli impianti di climatizzazione è stato calcolato il fabbisogno termico e frigorifero dell intero complesso assumendo quali dati tecnici quelli indicati successivamente. I calcoli termici sono stati effettuati in conformità alle norme UNI 73 57-74 e UNI FA 101, alla Legge n. 10 del 09/01/1991 D.P.R. n. 412 del 26/08/1993 e successive norme UNI richiamate (10344, 10339, 10349 etc.). I calcoli del fabbisogno frigorifero sono stati effettuati secondo il metodo Carrier. Per il dimensionamento dei canali è stata di norma adottata la versione 2-11 Carrier che utilizza la metodologia riportata sul ASHRAE FUNDAMENTALS HANDBOOK (Duct Design). Per il dimensionamento delle reti dei fluidi (acqua calda e acqua refrigerata) sono stati utilizzati i programmi Carrier System Design Manual. Qui di seguito riportiamo alcune regole progettuali a carattere generale, conformi alle norme sopracitate, a cui ci siamo attenuti nella stesura del progetto: - circuiti di distribuzione fluidi caldi, freddi e caldi-freddi a servizio degli impianti di riscaldamento e condizionamento: la determinazione dei diametri delle tubazioni è stata effettuata in modo da non superare la velocità di 1.8 m/s con perdite di carico 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 3
per attrito comunque non superiori a 25 mm di colonna di acqua a metro lineare; eventuali perdite di carico ulteriormente occorrenti per una equilibratura delle diramazioni secondarie saranno affidate a valvole di taratura del tipo a perdita prestabilita; non saranno adottati diametri inferiori al ½. Reti di distribuzione aria: La classificazione, il progetto ed il dimensionamento delle reti di condotta aerauliche è stato effettuato con riferimento ai criteri ed alle definizioni delle norme UNI 10381-1 e 10381-2. In particolare in relazione alla velocità dell aria sono stati rispettati i seguenti limiti: - Impianto a bassa velocità Condotte di mandata: velocità compresa fra 5 ed 8 m/s Condotte di ripresa, aspirazione ed espulsione: velocità compresa fra 4 e 7 m/s A titolo indicativo vengono riportati anche i limiti di velocità in funzione della portata dell aria: per portata > 10000 mc/h: 8 m/s per portata da 6000 mc/h a 9000 mc/h: 7 m/s per portata da 4000 mc/h a 5000 mc/h: 6 m/s per portata da 2000 mc/h a 3500 mc/h: 5 m/s per portata da 1000 mc/h a 1900 mc/h: 4 m/s per portata inferiore a 1000 mc/h: 3 m/s In relazione alla pressione totale raggiungibile all interno delle condotte risulta la seguente classificazione: bassa pressione fino a 900 Pa (classe I) media pressione da 900 a 1700 Pa (classe II) alta pressione da 1700 a 3000 Pa (classe III) In relazione alla tenuta, definita secondo i criteri definiti nell Appendice A delle UNI 10381-1 alla pressione di prova di 1000 Pa, si ha la seguente classificazione: classe A (impianti normali): fattore di perdita f max < 0,027x10-3 P sm 0,65 classe B (ambienti sterili): fattore di perdita f max < 0,009x10-3 P sm 0,65 classe C (ambienti radioattivi): fatture di perdita f max < 0,003x10-3 P sm 0,65 dove f max è espresso in mc/(mq-s) e P sm (Pa) è la pressione statica media nel tratto di condotta sottoposto alla prova. - Differenze di temperatura massime previste negli impianti a tutt aria in corrispondenza delle condizione di regime ai massimi carichi disperdenti (inverno) e di apporto (estate): fase scaldante: T immissione T ambiente = +12 C fase raffreddante: T immissione T ambiente = -11 C - Velocità massima dell aria nel volume occupato Sezione meccanica < 0,15 m/s < 0,20 m/s Sezione preparazione materiali < 0,15 m/s < 0,20 m/s 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 4
Sezione montaggio e collaudo < 0,15 m/s < 0,20 m/s 2.1.2 DIMENSIONAMENTO RETI IDRICHE Secondo Norma UNI 9182 Impianti di alimentazione e distribuzione dell acqua fredda e calda; criteri di progettazione, collaudo e gestione. Impianti di climatizzazione Il dimensionamento degli impianti è stato effettuato in modo da garantire tutte le prestazioni richieste, alle condizioni sotto indicate, nel rispetto di tutte le caratteristiche funzionali precisate nel progetto. I valori termoigrometrici interni ed esterni, nonché le condizioni di carico cui gli impianti dovranno far fronte, riportate nel presente paragrafo, costituiranno termini di riferimento in sedi di collaudo per le verifiche delle prestazioni degli impianti nell ambito delle tolleranze precisate: TEMPERATURE E CORRISPONDENTI CONDIZIONI IGROMETRICHE ESTERNE (UNI 5364 ED UNI 10339) Inverno temperatura minima 0 C umidità assoluta 3 g/kg Estate temperatura max 34 C umidità relativa 50 % entalpia 77,4 kj/kg CONDIZIONI TERMOIGROMETRICHE ESTERNE DI PROGETTO - estate temperatura 34 C umidità relativa 50% Entalpia 77,4 kj/kg - inverno temperatura -0 C umidità assoluta 3 g/kg AFFOLLAMENTI - Sezione meccanica. 1 persona/10m² - Sezione preparazione materiali. 1 persona/7m² - Sezione montaggi e collaudo. 1 persona/5m² - BBox di controllo 1 persona/5m² - Spogliatoi 1 persona/5m² ENERGIA DISSIPATA NEGLI AMBIENTI - Illuminazione sezione meccanica. 50 W/mq. - Illuminazione sezione preparazione materiali. 70 W/mq. - Illuminazione sezione montaggi e collaudo. 35 W/mq. - Illuminazione box di controllo 35 W/mq. 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 5
- Illuminazione spogliatoi 35 W/mq. FUNZIONAMENTO GIORNALIERO DEGLI IMPIANTI - Sezione meccanica. 8-12 ore - Sezione preparazione materiali. 8-12 ore - Sezione montaggi e collaudo. 8-12 ore - Box di controllo 8-12 ore - SSpogliatoi 8-12 ore CONDIZIONI TERMOIGROMETRICHE INTERNE Le condizioni termoigrometriche da raggiungere e mantenere nei locali climatizzati durante il funzionamento invernale ed estivo sono le seguenti: inverno Estate - Sezione meccanica. 20 C 50% 26 C 50% - Sezione preparazione materiale 20 C 50% 26 C 50% - Sezione montaggi e collaudo 20 C 50% 26 C 50% - Box di controllo 20 C 50% 26 C 50% - Spogliatoi 20 C 50% 26 C 50% TOLLERANZE AMMESSE - temperatura: ± 2 C - umidità relativa: ± 10% RICAMBI ARIA ESTERNA - Sezione meccanica. 2 vol. amb/h - Sezione preparaz. materiale 2 vol. amb/h - Sezione montaggi e collaudo 2,5 vol. amb/h - Box di controllo 2,5 vol. amb/h - Spogliatoi 2,5 vol. amb/h CARATTERISTICHE FILTRAZIONE ARIA PRIMARIA E PRESSIONE AMBIENTE Classe pressione - Sezione meccanica. G4+F7 neutra - Sezione preparaz. materiale G4+F7 neutra - Sezione montaggi e collaudo G4+F7 neutra - Box di controllo G4+F7 neutra - Spogliatoi G4+F7 neutra Le efficienze di filtrazione indicate fanno riferimento rispettivamente alla norma europea EN 779, relativamente ai filtri d aria antipolvere: Prefiltri G4 Arrestanza media A m (%) > 90 % Filtri medi F7 Efficienza media E m (%) 80-90 % (per particelle di 0,4 µ) 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 6
CARATTERISTICHE DEI FLUIDI - acqua calda circuiti batterie radianti di preriscaldo T= 70 C - salto termico 10 C - acqua refrigerata circuito batterie radianti CDZ T= 7 C salto termico 5 C 2.1.3 CARATTERISTICHE GENERALI PRESSIONE MASSIMA DI ESERCIZIO DELLE TUBAZIONI E DEL VALVOLAME - Acqua riscaldamento e refrigerata 600 KPa PRESSIONE DI PROVA A FREDDO DELLE TUBAZIONI - Acqua riscaldamento e refrigerata 1.000 KPa RUMOROSITÀ DEGLI IMPIANTI I limiti massimi di rumorosità, da rispettare con tutti gli impianti funzionanti alle condizioni nominali, in accordo con il D.M. 1 marzo 1991, sono i seguenti: - tutti i locali con presenza di persone quali officina, lavorazioni, montaggi e collaudo (misurati al centro del locale): 40dbA. - all esterno o in edifici adiacenti: secondo quanto riportato nel D.M. 1 marzo 1991. Tolleranze ammesse sulla misura del rumore: ± 1dbA MATERIALI PER TUBAZIONI Sigla Fluido Materiale Norma AC Acqua calda Acciaio nero UNI EN10255 serie media UNI EN 10216-1 AR Acqua refrigerata Acciaio nero UNI EN10255 serie media UNI EN 10216-1 ACR Aria compressa Acciaio inox ASTM A 240 Sono riportate nella pagina seguente le tabelle riepilogative di calcoli termo-frigoriferi relativi agli ambienti interessati dall intervento. Trattandosi di sostituzione dei terminali di emissione esistenti, a fancoil, con nuove unità di trattamento aria, senza modificare le stratigrafie esterne, fatta eccezione degli infissi esterni, la generazione di acqua calda e refrigerata viene mantenuta invariata e pertanto non produce variazione ai sensi della Legge 10/91 e s.m.i. 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 7
TABELLA 1 FABBISOGNI TERMICI DEGLI AMBIENTI UTA Descrizione locale Dispersioni termiche invernali Dispersioni termiche estive Potenza batteria di preriscaldo Potenza batteria di raffrescamento (kw) (kw) (kw) (kw) 01 Sez. Meccanica 7560 10584 11220 18940 01 Prep. Materiali 3017,5 4224,5 4480 7560 Totale UTA 01 10577,5 14808,5 15700 26500 02 Box di controllo 1470 2058 2650 4450 02 Sez.Montaggio 4920 6888 8850 14850 02 Spogliatoio 960 1350 1560 2670 Totale UTA 02 7350 10296 13060 21970 UTA Descrizione locale Superfici e utile Altezza vano Volume lordo Ricambi d'aria Portata aria di mandata Portata aria di ripresa Portata aria di estrazione (m 3 /h) (m) (m 3 /h) (vol/h) (m 3 /h) (m 3 /h) (m 3 /h) 01 Sez. Meccanica 73,4 4,12 302,4 7,1 2150 1500 650 01 Prep. Materiali 29,3 4,12 120,7 7,1 850 600 250 Totale UTA 01 102,7 423,1 3000 2100 900 02 Box di controllo 14,27 4,12 58,8 8,5 500 340 160 02 Sez.Montaggio 47,76 4,12 196,8 8,6 1700 1200 500 02 Spogliatoio 16 2,4 38,5 8 300 210 90 Totale UTA 02 78,03 294,1 2500 1750 750 TABELLA 2 RIEPILOGO FABBISOGNI TERMOFRIGORIFERI CDZ 1 2 Reparto UTA 01 - Sezione meccanica UTA 02 - Sezione montaggi Portata (m 3 /h) batteria preriscaldo (kw) batteria raffreddamento (kw) 3.000 15,7 26,5 2.500 13,1 22,0 5.500 28,8 48,5 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 8
3. DESCRIZIONE DELLE OPERE 3.1 CONFIGURAZIONE GENERALE DELL IMPIANTO La configurazione generale degli impianti meccanici previsti a servizio del complesso in oggetto è la seguente: 3.1.1 IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE È stata individuata le seguente tipologia di impianto in funzione della destinazione d uso dei locali compresi nel corpo di fabbrica oggetto dell intervento: - allacciamento alla rete di distribuzione acqua calda/refrigerata esistente; - impianto di climatizzazione a tutt aria con miscela di aria esterna con aria di ripresa; 3.1.2 SISTEMA DI REGOLAZIONE, CONTROLLO E COMANDO Il sistema adottato sarà tale da consentire una corretta e completa gestione degli impianti meccanici e sarà implementabile per le future esigenze di gestione del reparto officina meccanica. 3.1.3 IMPIANTO ARIA COMPRESSA L'impianto aria compressa sarà a disposizione delle utenze di lavorazione poste nell'officina. 3.2 IMPIANTI DI CLIMATIZZAZIONE 3.2.1 IMPIANTO A TUTT ARIA OFFICINA MECCANICA Per i locali dell officina meccanica è previsto un impianto a tutt aria a parziale ricircolo con due vol/h di aria esterna e 5 vol/h di aria di ripresa costituito da unità di trattamento aria posta nel locale tecnico realizzato nel soppalco sopra gli spogliatoi. La UTA01 sarà a servizio dei locali denominati sezione meccanica e sezione preparazione materiali. Per i locali montaggio e collaudo è previsto un impianto a tutt'aria a parziale ricircolo con 2,5 vol/h di aria esterna e 6 vol/h di aria di ricircolo costituto da unità di trattamento aria posta anch'essa nel locale tecnico soprastante gli spogliatoi. La UTA02 servirà i locali denominati sezione montaggio e collaudo e box di controllo. All interno di ogni unità l aria esterna dopo essere stata miscelata con l aria di ripresa subirà il seguente trattamento: 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 9
- prefiltrazione meccanica con filtri a media efficienza (85% AFI ponderale); - filtrazione meccanica con filtri a tasche ad alta efficienza (95% AFI colorimetrico); - riscaldamento invernale o raffreddamento estivo mediante batteria radiante alimentata dal circuito di acqua calda a 70/60 C o da acqua refrigerata a 7/12 C; La distribuzione dell aria sarà realizzata mediante canalizzazioni circolari microforate a bassa velocità realizzate in acciaio inox attraverso le quali verrà diffusa in ambiente. La ripresa è prevista mediante bocchetta posta in basso a parete e canalizzazioni quadrangolari in lamiera che confluiscono alla UTA1 per quanto riguarda la sezione montaggio. Mentre per quanto riguarda la sezione meccanica la ripresa sarà effettuata con una griglia afonica posta sulla porta di accesso al locale tecnico La rete di distribuzione acqua calda/refrigerata a servizio delle UTA sarà derivata dalla rete esistente attualmente a servizio degli impianti esistenti. È prevista inoltre la realizzazione di una rete di raffreddamento di un unità server su ruote realizzata mediante una rete di acqua refrigerata prodotta da una unità Chiller messa a disposizione dal committente e da installare dove indicato negli elaborati grafici. Potranno essere previsti gli smontaggi degli impianti esistenti ed il trasporto alla discarica dei materiali di risulta compresi eventuali oneri di smaltimento. 3.3 SISTEMA DI REGOLAZIONE CONTROLLO E COMANDO E' previsto un sistema di automazione centralizzato adatto al comando ed al controllo degli impianti di climatizzazione ed alla gestione ottimizzata degli stessi. Esso sarà costituito da regolatori liberamente programmabili con display e tastiera di comando e controllo, sonde di temperatura, pressostati di allarme filtri sporchi, termostati antigelo, servocomandi per serrande e valvole servocomandate. Qui di seguito riportiamo l elenco dei punti controllati suddivisi per unità di trattamento. ELENCO PUNTI CONTROLLATI DAL SISTEMA DI REGOLAZIONE ID UD IA UA LOCALE TECNICO UTA 01 Temperatura aria 3 Serrande aria 2 Intasamento filtri 1 Regolazione batterie radianti 1 1 Termostato antigelo 1 Ventilatore mandata 2 1 1 TOTALE UTA01 4 3 4 2 UTA 02 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 10
ID UD IA UA Temperatura aria 3 Serrande aria 2 Intasamento filtri 1 Regolazione batterie radianti 1 1 Termostato antigelo 1 Ventilatore mandata 2 1 1 TOTALE UTA02 4 3 4 2 3.4 IMPIANTO AD ARIA COMPRESSA La produzione di aria compressa verrà affidata ad un compressore aria a pistoni di tipo silenziato installato nel locale tecnico posto nel soppalco sopra gli spogliatoi, da qui la distribuzione avverrà tramite tubazioni in acciaio inox e raggiungerà le varie utenze, dove saranno previste prese rapide per allacciamento di tubi flessibili in rilsan. 134/15 3.M.RC MAGGIO 2015 MA LP/PPB 11