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Colegio Miguel Hernández
Memoria. Proyecto para la mejora de la eficiencia energética en los colegios públicos.
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Memoria. Proyecto para la mejora de la eficiencia energética en los colegios públicos. Colegio Miguel Hernández.
Índice
1. Antecedentes.................................................................................................. 2 1.1. Antecedentes administrativos .......................................................................... 2 1.2. Antecedentes técnicos .................................................................................... 2 2. Normativa aplicada y guías de referencias ..................................................... 4 3. Objeto del proyecto ........................................................................................ 4 4. Sistemas de Iluminación................................................................................. 5 4.1. Sistemas de Alumbrado .................................................................................. 5 4.2. Equipos auxiliares .......................................................................................... 5 4.3. Tipos de luminarias ........................................................................................ 6 4.4. Tipos lámparas .............................................................................................. 6 4.5. Sistemas de Control ..................................................................................... 10 4.6. Sala de profesores ....................................................................................... 11 5. Parámetros de iluminación ........................................................................... 15 6. Instalación Eléctrica ..................................................................................... 17 7. Servicios Afectados ...................................................................................... 17 8. Ahorro de energía......................................................................................... 18 9. Presupuesto de proyecto. ............................................................................. 18
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1. Antecedentes
1.1. Antecedentes administrativos
La elaboración de este proyecto está encuadrada dentro del expediente “Mejora de la eficiencia energética: Colegios Públicos Sostenibles”.
Los trabajos a desarrollar en este documento son los relacionados con la mejora de eficiencia energética en la instalación de Iluminación del colegio público Miguel Hernández.
1.2. Antecedentes técnicos
El colegio se compone de un único edificio (B+2) antiguo y sin remodelaciones significativas en el alumbrado.
El director nos indica que no se producen micro-cortes ni tienen problemas con los cuadros eléctricos.
Desde la acometida eléctrica se da servicio a la sala del conserje ubicada en planta baja junto a la escalera y desde esta se comunica con dos cuadros eléctricos para cada planta, estando estos en superficie en pared en pasillos.
La distribución eléctrica desde los cuadros está ejecutada mediante instalación vista con tubo rígido y canaleta de PVC tanto en pasillos como en las aulas.
El alumbrado de pasillos y aulas está ejecutado con luminarias fluorescentes. En aseos se realiza con apliques de techo con bombillas incandescentes.
En el exterior el alumbrado general se realiza con farolas y con proyectores en el patio.
Módulo B+2.
Vista general.
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Patio central Sala Conserje con cuadros eléctricos.
Cuadro eléctrico de planta. Pasillo.
Aula tipo. Iluminación Gimnasio
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2. Normativa aplicada y guías de referencias
- Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación
- Real Decreto 842/2002, de 2 de agosto, por el que se aprueba el Reglamento Electrotécnico para Baja Tensión.
- UNE-EN 12464-1: 2003. Iluminación. Iluminación de los lugares de trabajo. Parte I: Lugares de trabajo en interiores.
- Guía Técnica para la evaluación y prevención de los riesgos relativos a la utilización de lugares de trabajo, que adopta la norma EN 12.464 y ha sido elaborada en virtud de lo dispuesto en el artículo 5 del Real Decreto 39/1997, de 17 de enero y en la disposición final primera del Real Decreto 486/1997, de 14 de abril, que desarrollan la Ley 31/1995, de 8 de noviembre, de Prevención de Riesgos Laborales.
- Norma UNE EN 12193: Iluminación. Alumbrado de instalaciones deportivas.
- Real Decreto 208/2005, de 25 de febrero, sobre aparatos eléctricos y electrónicos y la gestión de sus residuos.
- Real Decreto 838/2002, de 2 de agosto, por el que se establecen los requisitos de eficiencia energética de los balastos de lámparas fluorescentes
- Guía Técnica de Eficiencia Energética en Iluminación. Centros Docentes. IDAE
3. Objeto del proyecto
Para combatir los problemas medioambientales y económicos derivados del consumo de energía, se plantea la sustitución del sistema de iluminación del colegio Miguel Hernández por uno más eficiente que proporcione medidas de ahorro de emisiones de CO2 a la atmósfera.
Para ello se proyecta un sistema de iluminación eficiente, mediante luminarias de alto rendimiento que incorporen equipos de bajo consumo y lámparas de alta relación lum/watio, unida al uso de sistemas de regulación y control adecuados a las necesidades del local a iluminar, lo que permitirá tener unos buenos niveles de confort sin sacrificar la eficiencia energética.
La posición de las nuevas luminarias será exactamente la misma que las antiguas luminarias, y en caso de que se detecte que la instalación eléctrica que alimente a la
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iluminación esté anticuada o sea deficiente, se procederá a su sustitución cumpliendo en todo momento con la normativa vigente.
Todos los trabajos que se plantean en el proyecto se realizarán sin interferir en el funcionamiento del colegio, para ello los trabajos se realizarán en horario donde el centro se encuentra cerrado y en todo momento las aulas y salas dispondrán de la iluminación necesaria para el correcto funcionamiento de centro.
4. Sistemas de Iluminación
4.1. Sistemas de Alumbrado
Se plantea un alumbrado general mediante una distribución estándar de luminarias en los siguientes locales:
Vestíbulos, pasillos y escaleras
Comedor
Duchas y aseos
Almacenes
En las aulas y laboratorios se descarta la iluminación localizada que refuerce la pizarra o mesa del profesor, ya que los centros se están transformando en centros T.I.C donde las pizarras tradicionales serán sustituidas por pizarras digitales.
El alumbrado será directo, por tanto la distribución fotométrica será tal que del 90 al 100% del flujo luminoso emitido alcanzará directamente el plano de trabajo.
4.2. Equipos auxiliares
Para limita la corriente debido a las características negativas de la tensión de corriente de las luminarias fluorescentes se emplearán equipos de control electrónico. Las ventajas que ofrecen frente a los balastos electromagnéticos son las siguientes:
El balasto electrónico ofrece interesantes ahorros de costes, tales como la reducción del consumo energético en torno al 25%, una considerable prolongación de la vida de la lámpara de hasta 50%, y por tanto una reducción en los gastos de mantenimiento
El uso de balastos electrónicos mejora el confort, ya que no existe el parpadeo del cátodo, la lámpara se apaga automáticamente al final de su vida útil, garantía de encendido rápido y uniforme sin parpadeo, e
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imposibilidad de aparición de efectos estroboscópicos debido a la alta frecuencia de funcionamiento de las lámparas
Se garantiza una seguridad extra debido a la detección de sobretensiones, el control protegido de la entrada de tensión de la red, y una temperatura de funcionamiento sensible más baja
Mayor flexibilidad. Al ser regulables permite el ajuste de los niveles de iluminación conforme a los sensores de luz diurna, y la posibilidad de aumentar el ahorro energético.
4.3. Tipos de luminarias
Los tipos lámparas que se usarán para la iluminación de centro docentes serán las siguientes
Designación lámpara
Tipo Lámpara
Índice de reproducción
cromática
Tª de color
(K)
Flujo Luminoso
(lm)
Vida útil media
nominal eléctr. (hrs)
TL5-28W/840 Fluorescente 4000 85 2600 20000
PL-C/1P26W/840
Fluorescente compacta
4000 82 1800 13000
4.4. Tipos lámparas
Dependiendo del espacio a iluminar, se instalarán las siguientes lámparas:
Luminaria TCS 260 o equivalente, con las siguientes características
Tipo TCS 260
Lámpara Fluorescente, 2xMASTER TL5 / G5 / 28W
Color de la lámpara 830
Equipo Electrónico regulable, 220–240 V, 50-60Hz
Óptica Brillante, doble parabólica cerrada
Conexión eléctrica Conector push-in, con acceso desde el exterior,
Instalación Suspendida con cable triangular
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Grado de protección IP20
Clase eléctrica I
Ilustración 1Diagrama Fotométrico
Luminaria adosada FCS291 o equivalente
Tipo CS291
Lámpara Fluorescente compacta, 2xMASTER PL-C / 4p / G24q-3 / 26W
Color de la lámpara 830
Equipo Electrónico, 220–240 V, 50-60Hz
Óptica Brillante
Conexión eléctrica Conector push-in
Instalación Adosada en superficie
Grado de protección IP20
Clase eléctrica I
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Ilustración 2. Diagrama fotométrico
Luminaria TCW 216 o equivalente
Tipo TCW 216
Lámpara Fluorescente, 2xMASTER TL5 / G5 / 28W
Color de la lámpara 830
Equipo Electrónico, 220–240 V, 50-60Hz
Óptica Difusor policarbonato
Conexión eléctrica Conector push-in
Instalación Adosada en superficie
Grado de protección IP66
Clase eléctrica I
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Ilustración 3. Diagrama fotométrico
Luminaria FWG261 o equivalente
Tipo FWG261
Lámpara Fluorescente compacta, 2x MASTER PL-C 4 Pin / G24q-3 / 26 W
Color de la lámpara 830
Equipo Electrónico, 220–240 V, 50-60Hz
Óptica Difusor opal
Conexión eléctrica Conector push-in
Instalación Adosada en superficie
Grado de protección IP65
Clase eléctrica I
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Ilustración 4. Diagrama fotométrico
4.5. Sistemas de Control
Se instalarán dos tipos de sistema de control de iluminación en las distintas salas del colegio con las siguientes características:
Sistema Occuplus: Regulación de la iluminación artificial según aporte de luz natural por ventanas y cristaleras, medidos a través de una fotocélula incorporada en un sensor de presencia, y control del encendido y apagado según presencia en sala medida a través de un detector de presencia
Sistema Occuswich: Encendido o pagado de la luz artificial según aporte de luz natural por ventanas y cristaleras, medidos a través de una fotocélula incorporada en un sensor de presencia, y control del encendido y apagado según presencia en sala medida a través de un detector de presencia
Ambos sistemas son sumamente parecidos, la diferencia radica en que el primero, el sistema occuplus, permite la regulación de la intensidad en las lámparas, y el segundo sólo permite el encendido y apagado de las mismas, es decir, no regula la intensidad.
Como criterio se instalarán el sistema Occuplus en Aulas, gimnasio, comedor, despachos, salas de profesores, y vestíbulo principal, y el sistema Occuswich en cocina, almacenes y aseos.
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Para poner en funcionamiento la iluminación se pulsa el interruptor de encendido (E,F), el sistema mediante los sensores de presencia y luz natural (D) determinan la necesidad de encendido del sistema de alumbrado (A,B,C), así como la regulación del flujo en el caso del sistema occuplus.
Ilustración 5: Esquema de aparatos en sala
El sistema da la orden de apagado de luminarias, en caso de que se pulse el interruptor de encendido (E,F), o en caso de no detectar movimiento en la sala transcurridos los minutos programados.
4.6. Sala de profesores
La sala de profesores estará iluminada con luminarias LED, a continuación se presentan los resultados del cálculo realizado
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5. Parámetros de iluminación
En la instalación del nuevo sistema de iluminación se ha tenido en cuenta lo establecido en la sección HE3 Eficiencia Energética de las instalaciones de iluminación del CTE, además de los requisitos del Anexo IV del RD 486/1997 Disposiciones mínimas de seguridad y salud en los lugares de trabajo.
De acuerdo con el CTE, en el documento HE3 Eficiencia Energética de las instalaciones de iluminación, establece los límites del Valor de Eficiencia Energética de la Instalación VEEI en cada zona, los cuales se muestran en la siguiente tabla:
VALORES LÍMITE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN
Zonas de actividad diferenciada
VEEI
(valores limite en w / m2 por 100 Lux)
Administración en general 3.5
Andenes de estaciones detransporte
3.5
Salas de diagnóstico 3.5
Pabellones de exposición oferias
3.5
Aulas y laboratorios 4.0
Habitaciones de hospital 4.5
Zonas comunes 4.5
Almacenes, archivos, salastécnicas y cocinas
5.0
Aparcamientos 5.0
Espacios deportivos 5.0
Zonas de no representación
Recintos interioresasimilables a los recintosreseñados.
4.5
VALORES LÍMITE DE EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LA
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INSTALACIÓN DE ILUMINACIÓN
Zonas de actividad diferenciada
VEEI
(valores limite en w / m2 por 100 Lux)
Administración en general 6.0
Estaciones de transporte 6.0
Supermercados, hipermercados y grandesalmacenes
6.0
Bibliotecas, museos ygalerías de arte
6.0
Zonas comunes enedificios residenciales
7.5
Centros Comerciales(excluidas las tiendas)
8.0
Hostelería y restauración 10.0
Edificios religiosos 10.0
Salones de actos,auditorios y salas de usosmúltiples y convenciones
10.0
Salas de ocio o espectáculo, salas dereuniones y salas deconferencias
10.0
Tiendas y pequeñoscomercios
10.0
Zonas comunes deedificación en general
10.0
Habitaciones de hoteles,hostales, etc.
12.0
Zonas de representación
Recintos interioresasimilables los recintos yareseñados
10.0
Para establecer unos niveles de iluminación media más concretos, nos hemos basado en la Norma UNE 12464.1, Norma Europea sobre la iluminación para interiores. De esta forma los niveles de iluminación media fijados, para realizar el cálculo son:
LOCAL Em (lux) UGRL Ra
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Aulas 300 19 80
Salas de lectura 500 19 80
Halls de entrada 200 22 80
Circulaciones 100 25 80
Escaleras 150 25 80
Sala de profesores 300 19 80
Biblioteca 200 19 80
Comedor 200 22 80
Cocina 500 22 80
Donde:
Em es la iluminancia media
UGRL es el índice de deslumbramiento unificado
Ra es el índice de rendimiento del color
6. Instalación Eléctrica
Se sustituirá la instalación eléctrica que alimenta al alumbrado interior por nuevos circuitos que parten de un nuevo cuadro eléctrico ubicado al lado del existente en la conserjería. Los conductores y cables que se empleen en las instalaciones serán de cobre estarán siempre aislados con una tensión asignada no inferior a 450/750 V., y serán no propagadores de la llama (Cu H07Z1-K (AS)). Se instalarán bajo tubo rígido de PVC y en montaje superficial.
En caso de sustitución de luminarias de exterior, no se procederá a la sustitución de la instalación eléctrica, solamente se sustituirá luminaria por luminaria.
7. Servicios Afectados
El colegio en su totalidad debe permanecer operativo en todo momento por lo que se prevé la instalación de todo el sistema de alumbrado de manera redundante y una vez finalizada la instalación la retirada del existente. Los trabajos se realizarán por las tardes en horario no escolar debiendo quedar las aulas limpias y ordenadas una vez finalizados los trabajos diarios para que los alumnos puedan asistir a clase a la mañana siguiente.
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Se proyectan nuevos cuadros eléctricos para los circuitos de alumbrado que serán de superficie y que se ubicarán junto a los existentes. Desde los cuadros se lanza cableado nuevo bajo tubo de PVC superficial hasta las luminarias. Toda la distribución interior de cableado de fuerza y el circuito lógico del nuevo alumbrado, así como los nuevos pulsadores se realizarán igualmente de superficie.
Donde se produzcan cruces entre el nuevo tubo de PVC y los existentes el nuevo pasará por debajo salvo en las aulas en las que hay que retirar dicho tubo. En estos casos se tendrá la precaución de pasar el nuevo tubo por encima aunque haga falta desatornillar alguna abrazadera de los tubos existentes.
8. Ahorro de energía
Tras las medidas adoptadas para una iluminación eficiente del centro cabe destacar que estima una ahorro de 64% en el consumo anual de la electricidad, lo que supone reducir el consumo anual de energía en 11774 kWh.
De esta forma se evita la emisión de 4945 kg de CO2 al año. Además se estima que el ahorro económico debido al mantenimiento y al menor consumo de energía sea de 2339 €/año, así pues se estima que el plazo de amortización del sistema es de 8 años.
9. Presupuesto de proyecto.
El presupuesto de ejecución material del presente Proyecto asciende a CIENTO DIECISIETE MIL CUATROSCIENTOS TREINTA Y NUEVE CON VEINTITRES CÉNTIMOS DE EUROS (117.439,23 €).
Aertec I.D.
Javier Florez Vela
Málaga, Diciembre de 2009
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