ingenieria de climatizacion y ventilacion

MATERIA : PROYECTO INGENIERA DE CLIMATIZACION Y VENTILACIÓN

DOCUMENTO : MEMORIA DE CALCULO

OBRA : REAL MALL PLAZA AREQUIPA

CONTRATISTA : SALFA CONSTRUCCION – HV

CLIENTE

(PROPIETARIO) : SUPERMERCADOS PERUANOS S.A.

UBICACIÓN LIMA, PERÚ

REVISIONES 6 23-01-10 EMITIDO PARA CONSTRUCCION – ARQ. 13-01-10 JGP RVA

5 10-11-09 Para Revisión según arquitectura 26-10-09 JGP RVA



REV FECHA DETALLE REALIZÓ REVISÓ

MEMORIA DE CALCULO

MALL REAL PLAZA AREQUIPA

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Mall Real Plaza Arequipa EE. TT. Revisión-6

CONTENIDO

1) ALCANCE ................................................................................................ 3

2) PARAMETROS DE DISEÑO .................................................................... 3

2.1) UBICACIÓN GEOGRAFICA ............................................................ 3

2.2) TEMPERATURAS............................................................................ 3

2.3) INFILTRACIONES ........................................................................... 4

2.2) ILUMINACIÓN y EQUIPAMIENTO .................................................. 5

2.3) NIVEL OCUPACIONAL .................................................................... 5

2.4) AIRE DE VENTILACIÓN .................................................................. 6

2.5) COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN ............................................... 6

3) ECUACIONES EMPLEADAS PARA CÁLCULO DE CARGAS

DE ENFRIAMIENTO ................................................................................ 7

4) PLANILLAS CON PARÁMETROS Y RESULTADOS. ............................ 11

5) VENTILACION POR RENOVACIONES DE AIRE .................................. 18

6) VENTILACION ESTACIONAMIENTOS .................................................. 18

7) DESARROLLO DE CALCULOS. ............................................................ 20

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1) ALCANCE

El objetivo del presente documento es presentar los parámetros de diseño para especificar los equipos de ventilación y acondicionamiento de aire para las instalaciones correspondientes al Mall Plaza Vea Arequipa. 2) PARAMETROS DE DISEÑO

Antecedentes utilizados

Los planos que se utilizaron para el diseño de los sistemas proyectados fueron acorde a plantas de arquitectura en su edición del 21 de Septiembre del 2009.

Para el dimensionamiento de los sistemas se emplearon los siguientes

parámetros:

2.1) UBICACIÓN GEOGRAFICA

Ciudad ............................................. Arequipa (Perú) Latitud .............................................. 16º (Latitud Sur) Altitud…………………………………. 2538 m s.n.m.

2.2) TEMPERATURAS Exteriores: Temperatura bulbo seco verano : 26ºC Temperatura bulbo húmedo verano : 20ºC Interiores Verano: Temperatura bulbo seco : 24°C Humedad relativa : 50% (no controlada) Invierno: Temperatura bulbo seco : 20°C Humedad relativa : 50% (no controlada)

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2.3) INFILTRACIONES

No se considerarán infiltraciones mayores a los recintos, debido a que todos los locales tratados estarán en sobrepresión o balance de masas para evitar bolsones de aire en el interior.

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2.4) ILUMINACIÓN y EQUIPAMIENTO A) Galerías ............ 25 W/m2 Máximo admitido. No coincidente ............ con la máxima carga solar. B) Locales Comerciales 35 W/m2 Máximo admitido. No coincidente ............ con la máxima carga solar. C) Patio de Comida .... 40 W/m2 Máximo admitido. No coincidente ............ con la máxima carga solar.

2.5) NIVEL OCUPACIONAL A) General ............ 1 persona por cada 6 m² de superficie bruta.

B) Perfil ocupacional

Criterio Ocupacional

HORA OCUPACIÓN

%

09.00 25

10.00 35

11.00 55

12.00 100

13.00 100

14.00 100

15.00 100

16.00 100

17.00 100

18.00 100

19.00 100

20.00 100

21.00 100

22.00 75

23.00 25

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2.6) AIRE DE VENTILACIÓN Valores mínimos de base: A) Galerías, Patio de Comida .......... 7 L/s persona

B) Baños y vestidores ...................... 30 Ren/hr.

C) Estacionamientos Subterráneos . 540 m3/h por

.......................................................... estacionamiento.

2.7) COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN

RESUMEN

Muro exterior 2.0 Kcal./hm2°C

Tabique medianero 2,2 Kcal./hm2°C

Techo 0.59 Kcal./hm2°C

Cristal 5,5 Kcal./hm2°C

Lucarna 3.17 Kcal./hm2°C

Coeficiente de sombreado ventanas 0,85

Coeficiente de sombreado lucarnas 0,65

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3) ECUACIONES EMPLEADAS PARA CÁLCULO DE CARGAS DE

ENFRIAMIENTO

Para estimar las ganancias y pérdidas de calor se utilizara el programa de procedencia norteamericana “Elitte Softwear”, que ocupa como referencia el método de cargas de enfriamiento por diferencia de temperaturas mencionado en el manual ASHRAE (CLTD / SCL / CLF). Este método fue desarrollado para ser aplicado en una sola etapa para un grupo de construcciones o situaciones representativas que integran directamente el almacenamiento térmico, tales como conducción de paredes, techos, fachadas vidriadas, etc., esto complementado con factores de carga de enfriamiento asociados a la configuración del sistema para mejorar la exactitud del cálculo. Procedimiento de cálculo con el método CLTD / SCL / CL Para calcular una carga de enfriamiento en un recinto utilizando la metodología CLTD / SCL / CLF, se consideran los mismos procedimientos generales que el método de calculo TFM (Método de función de transferencia) en relación a los datos y uso en su aplicación. De igual forma, utilizando los conceptos del calor ganado por cálculo de la ganancia de radiación solar, calor total a través de muros y techos exteriores, ganancia de calor por superficies interiores, y ganancia de calor a través de la infiltración y ventilación son similares en ambas metodologías. El método CLTD / SCL / CLF es de un paso, como el procedimiento de cálculo a mano, basado en el método de función de transferencia (TFM). Puede ser usado para aproximarse a la carga de enfriamiento que correspondía al primero de los tres modos de ganancia de calor (conducción de calor a través de superficies como ventanas, paredes, y techos; ganancia de calor solar a través de ventanas, y ganancia de calor interno de luces, personas, y equipo) y la carga de enfriamiento de la infiltración y la ventilación. Las siglas CLTD, SCL, CLF se definen de la siguiente manera: CLTD - diferencia de temperatura de carga de enfriamiento SCL - carga de enfriamiento solar CLF - factor de carga de enfriamiento Las diferentes formulas utilizadas por esta metodología se presenta a continuación, y solo son aptas para el cálculo computacional.

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Procedimiento de Tabla 29, para calcular la carga de enfriamiento por metodología CLTD / SCL / CLF. Carga de enfriamiento externo Techos, paredes, y conducción por vidrio

Q = U*A*(CLTD) (41)

U = Coeficiente de transferencia de calor de diseño para techo o pared del capítulo 24, tabla 4; o para vidrio, tabla 5, Capitulo 29 A =área de techo, pared, o vidrio, calculado de los planos del edificio CLTD =diferencia de temperatura de carga de enfriamiento en techo, pared, o vidrio

Carga solar por vidrio q = A*(SC)*(SCL) (43)

SC = coeficiente de sombreado: Capitulo 29 SCL = factor de carga de enfriamiento solar con o sin sombra interior, tabla 36.

Carga de enfriamiento de particiones, techos, pisos.

Q = U*A*(tb – trc) (8)

U = coeficiente de transferencia de calor de diseño para la división, techo, o piso, capitulo 24, tabla 4 A = área de la división, techo, o planta, calculado de planos del edificio. Tb = temperatura en el espacio adyacente. Trc = temperatura de diseño de interior (constante) en el espacio condicionado

Carga de enfriamiento interna: Personas

Qsensible = N*(aumento de calor sensible)*CLF (44) Qlatente= N*(aumento de calor latente) (45)

N =la cantidad de personas en el recinto, de la mejor fuente disponible. Ganancia de calor sensible y latente de ocupancia - tabla 3, ó Capitulo 8; ajustarse al requerimiento. CLF =factor de carga de enfriamiento, por hora del ocupancia, tabla 37

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Nota: CLF= 1.0 con alta densidad de ocupancia, ó 24 h de ocupancia, y/o si se enfría en noche ó durante los fines de semanas.

Luces

Qel = W*Ful*Fsa*(CLF) (9) (46)

W = ingresar potencia (Watts) de los planos eléctricos o los datos de tasa de iluminación establecida para diseño. Ful = factor de uso de alumbrado, según corresponda. Fsa = factor de admisión especial, según corresponda. CLF = factor de carga de enfriamiento, por hora de ocupancia, tabla 38. Nota: CLF= 1.0 con 24/h de uso de luz, y/o si se enfría por la noche o durante los fines de semanas.

Potencia Qp = P*EF*CLF (15) (16) (17) (50)

P = rango de potencia de los planos eléctricos o datos del fabricante EF = factores de eficiencia y ajustes para las circunstancias de demanda. CLF = factor de carga de enfriamiento, por hora del ocupancia, tabla 37. Nota: CLF= 1.0 con 24 h de operación de potencia, y/o si se enfría por la noche o durante los fines de semanas.

Equipamiento

Qsensible = qinput*FU*FR*(CLF) (18) (46) Ó

Qsensible = qinput*FL*(CLF) (19) (46)

qinput = rango entrada de energía de aparatos - Tabla 5 a la 9, o datos del fabricante FU, FR, FL= factores de uso, factores de radiación, y factores de carga de la sección principal general CLF = factor de carga de enfriamiento, por horas programadas considerando si el aparato tiene o no toma de gases de escape. Tablas 37 y 39 Nota 1: CLF=1.0 con 24 -h operación del aparato, y/o si enfría en la noche o durante los fines de semanas. Nota 2: determinando la carga de calor latente = 0 si toma de gases de escape del aparato esta abajo.

Ventilación y aire de Infiltración

Qsensible = 1.23*C*(to - ti) (25) Qlatent = 3010*C*(Wo - Wi) (23) Qtotal = 1.20*C*(ho – hi) (20)

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C = infiltración y ventilación en L/s de Standard 62 de ASHRAE; capitulo 25 to, ti = temperatura exterior, temperatura interior, °C Wo, Wi = rango de humedad de aire exterior, humedad de aire interior, kg (agua) / kg (aire seco) Ho, Hi = entalpía del aire exterior, entalpía aire interior kJ / kg (aire seco) Nota: los números en paréntesis al costado de cada formula, hacen referencia al número de asignado a cada una de ellas en manual de ASHRAE. Para una aplicación resumida de la metodología utilizada, haga referencia a McQuiston y a Spitler (1992).

Referencia: Fundamentals ASHRAE 1997 Capitulo 28

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4) PLANILLAS CON PARÁMETROS Y RESULTADOS.

Cargas térmicas

Tabla.4.1

SERVICIO CARGA CARGA CARGA CAUDAL INY. CAUDAL VENT. CAUDAL RET.

SENSIBLE CALEFACCION TOTAL M3/H M3/H M3/H

[BTU/H] [BTU/H] [BTU/H]

PRIMER PISO

GALERIA 2 352909 164766 462417 35225,7 5525 29701

GALERIA 1 389121 78383 443391 36572 2479 34094

SUBTOTAL PISO 1 742030 243149 905808 71798 8004 63794

SEGUNDO PISO

GALERIA 1 376240 55393 402500 39488 1348 38140

GALERIA 2 439338 74473 486902 45851 2440 43411

PATIO DE COMIDA 705087 87408 738118 74044 3835 70208

SUBTOTAL PISO 2 1520665 217274 1627520 159382 7623 151759

TOTAL 2262695 460423 2533328 231180 15626 215553

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Selección de equipos Tabla.4.2

CODIGO SERVICIO CARGA CARGA CARGA CAUDAL INY. CAUDAL A.E. CAUDAL R. NOMINAL CANTIDAD NOMINAL

DE EQUIPO SENSIBLE CALEFACCION TOTAL M3/H M3/H M3/H EQUIPO TR TOTAL TR

[BTU/H] [BTU/H] [BTU/H]

PRIMER PISO

ES-UI/UE-1P-01 GALERIA 1 194561 39192 221696 18286 1239 17047 20 1 20

ES-UI/UE-1P-02 GALERIA 1 194561 39192 221696 18286 1239 17047 20 1 20

ES-UI/UE-1P-03 GALERIA 2 185052 88781 249968 18528 3237 15292 20 1 20

ES-UI/UE-1P-04 GALERIA 2 167857 75985 212449 16697 2288 14409 20 1 20

SEGUNDO PISO

ES-UI/UE-2P-01 GALERIA 1 188120 27697 201250 19744 674 19070 20 1 20

ES-UI/UE-2P-02 GALERIA 1 188120 27697 201250 19744 674 19070 20 1 20

ES-UI/UE-2P-03 GALERIA 2 219669 37237 243451 22925 1952 24712 20 1 20

ES-UI/UE-2P-04 GALERIA 2 219669 37237 243451 22925 1952 24712 20 1 20

ES-UI/UE-2P-05 PATIO DE COMIDA 352544 43704 369059 37022 1918 35104 30 1 30

ES-UI/UE-2P-06 PATIO DE COMIDA 352544 43704 369059 37022 1918 35104 30 1 30

TOTAL 10 220

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Potencias de consumo para locales comerciales

Tabla 4.3

LOCALES COMERCIALES

NIVEL RECINTO AREA CANTIDAD EQUIPO

SEL. TOTAL POTENCIA ELECTRICA

M2 EQUIPOS TR CARGA KW

PISO 1 LOCATARIO 101 102 1 5 5 7,5

PISO 1 LOCATARIO 102 27 1 1,5 1,5 2,25

PISO 1 LOCATARIO 103 29 1 1,5 1,5 2,25

PISO 1 LOCATARIO 104 321 2 6 12 18

PISO 1 LOCATARIO 105 62 1 3 3 4,5

PISO 1 LOCATARIO 106 333 3 5 15 22,5

PISO 1 LOCATARIO 107 83 1 3,5 3,5 5,25

PISO 1 LOCATARIO 108 60 1 2,5 2,5 3,75

PISO 1 LOCATARIO 109 65 1 3 3 4,5

PISO 1 LOCATARIO 110 126 1 6 6 9

PISO 1 LOCATARIO 111 102 1 5 5 7,5

PISO 1 LOCATARIO 112 75 1 3,5 3,5 5,25

PISO 1 LOCATARIO 113 67 1 3 3 4,5


PISO 1 LOCATARIO 115 59 1 3 3 4,5

MEZANINE PISO 1 OFICINA 1 11 1 1 1 1,5



MEZANINE PISO 1 SALA DE REUNION 15 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 RECEPCION 24 1 1 1 1,5

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PISO 1 LOCATARIO 116 148 2 3,5 7 10,5


PISO 1 LOCATARIO 118 58 1 2,5 2,5 3,75

PISO 1 LOCATARIO 119 29 1 1,5 1,5 2,25


PISO 1 LOCATARIO 121 195 2 5 10 15


PISO 1 LOCATARIO 123 61 1 3 3 4,5

PISO 1 LOCATARIO 124 57 1 2,5 2,5 3,75

PISO 1 LOCATARIO 125 54 1 2,5 2,5 3,75

PISO 1 LOCATARIO 126 54 1 2,5 2,5 3,75


PISO 1 LOCATARIO 128 17 1 1 1 1,5

PISO 1 LOCATARIO 129 17 1 1 1 1,5

PISO 1 LOCATARIO 130 51 1 2,5 2,5 3,75

TOTALES LOCALES PISO 1 40 102 126,5 189,75

PISO 2 LOCATARIO 201 214 2 5 10 15

PISO 2 LOCATARIO 202 163 2 3,5 7 10,5


PISO 2 LOCATARIO 204 243 2 5 10 15

PISO 2 LOCATARIO 205 237 2 5 10 15


PISO 2 LOCATARIO 207 71 1 3 3 4,5

PISO 2 LOCATARIO 208 77 1 3,5 3,5 5,25

PISO 2 LOCATARIO 209 81 1 3,5 3,5 5,25



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PISO 2 LOCATARIO 215 179 2 4 8 12

PISO 2 LOCATARIO 216 118 1 5 5 7,5



PISO 2 LOCATARIO 219 26 1 1,5 1,5 2,25

PISO 2 LOCATARIO 220 A 56 1 3 3 4.5

PISO 2 LOCATARIO 220 B 41 1 2 2 3

PISO 2 LOCATARIO 221 178 2 4 8 12



PISO 2 LOCATARIO 224 31 1 1,5 1,5 2,25


PISO 2 LOCATARIO 226 59 1 2,5 2,5 3,75

PISO 2 LOCATARIO 227 925 2 20 40 60

PISO 2 LOCATARIO 228 82 1 3,5 3,5 5,25

PISO 2 BOLETERIA 97 1 4 4 6

PISO 2 LOCATARIO 229 50 1 2,5 2,5 3,75

PISO 2 LOCATARIO 230 28 1 1,5 1,5 2,25


PISO 2 LOCATARIO 232 51 1 2,5 2,5 3,75

PISO 2 LOCATARIO 233 53 1 2,5 2,5 3,75

PISO 2 LOCATARIO 234 58 1 2,5 2,5 3,75


PISO 2 LOCATARIO 236 70 1 3 3 4,5

PISO 2 LOCATARIO 237 66 1 3 3 4,5

PISO 2 LOCATARIO 238 721 2 15 30 45

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TOTALES LOCALES PISO 2 47 162 223,5 335,25

PISO 3 GIMNASIO 1186 2 25 50 75

MEZANINE PISO 3 GIMNASIO 735 2 20 40 60

TOTALES LOCALES PISO 3 4 45 90 135

TOTAL LOCALES MALL 440 660

SUPERMERCADO, TXD, CINE

NIVEL RECINTO AREA CANTIDAD EQUIPO

SEL. TOTAL POTENCIA ELECTRICA

M2 EQUIPOS TR CARGA KW

SUPERMERCADO

PISO 1 SALA DE VENTAS 3996 9 20 180 270

MEZANINE PISO 1 SALA DE DESCANSO 12 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 SEGURIDAD 20 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 PUBLICIDAD 11 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 MANTENIMIENTO 10 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 COMEDOR DE PERSONAL 69 2 2 4 6

MEZANINE PISO 1 TESORERIA 17 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 SISTEMAS 12 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 ARQUEO 13 1 1 1 1,5

MEZANINE PISO 1 SALA REUNIONES 15 1 1 1 1,5

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MEZANINE PISO 1 OF. RESP. COMP. 52 1 2,5 2,5 3,75

TOTALES SUPERMERCADO 20 32,5 194,5 291,75

TIENDA TXD



TOTALES TIENDA TXD 12 40 240 360

SALAS DE CINE

MEZANINE PISO 3 SALA 1 189 1 10 10 15






TOTALES SALAS DE CINE 6 60 60 90

TOTAL SUPERMERCADO, TXD, CINE 495 742

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5) VENTILACION POR RENOVACIONES DE AIRE

Para la ventilación de los recintos, se empleará la siguiente ecuación

basada en el número de renovaciones de aire requerido por los recintos

respectivos.

Q [m³/h] = V [m³] • Ren/h.

Donde:

Q = Caudal de aire de ventilación o presurización

V = Volumen del recinto.

Ren/h = Número de renovaciones de aire del recinto.

6) VENTILACION ESTACIONAMIENTOS

El calculo para la extracción de estacionamientos esta basado en

normativa UNE que esta dentro de las normativas que reconoce la

normativa peruana RNE, luego se empleará la siguiente ecuación basada

en la normativa UNE 100-166-92.

CAUDAL DE EN FUNCION DE LA UNE 100,166,92

Q = (p x 1000000)/(Cai - Cae)

Q Caudal de aire en m3/hr 22500

p Caudal de CO producido en m3/hr 0,72

Cai Concentración de aire interior (PPM) 50

Cae Concentración de aire exterior (PPM) 18

Coches en funcionamiento en garaje publico el 2,4% del numero total de plazas del aparcamiento

Q = (22500 x (2,4/100)) x plaza = 540 m3/hr por plaza

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Q [m³/h] = 540 [m³] • N plazas.

Donde:

Q = Caudal de aire de ventilación

N = plazas o cantidad de estacionamientos

Para la ventilación de patio de maniobra se considera la tasa de ventilación

ecuación basada en la normativa UNE 100-011-91.

Q [m³/h] = 18 [m³/h]/[m2] • S [m2].

Donde:

Q = Caudal de aire de ventilación

S = Superficie de maniobra

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7) DESARROLLO DE CALCULOS.

Tabla 8.1

RECINTO AREA ALTURA ESTACION. TASA 1 TASA 2 TASA 3 CAUDAL1 CAUDAL2 CAUDAL3 CODIGO

M2 M UN REN/H M3/H/EST. M3/H/M2 M3/H M3/H M3/H VENTILADOR

MEZANINE PISO 1

SHH PUBLICOS HOMBRES 59 2,7 30 4779

SHH PUBLICOS DAMAS 42 2,7 30 3402

LAVAMOPA 170

8351 VEX-06

SOTANO 1

VESTIDORES Y SHH HOMBRES 40 3 30 3600

VESTIDORES Y SHH DAMAS 25 3 30 2250

LAVAMOPA 170

REPOSICION DE AIRE SHH H/D 4644

PISO 1

SHH DISCAPACITADOS 9 3 20 540

SHH DISCAPACITADOS 7 3 20 420

PISO 2

SHH PUBLICOS HOMBRES 30 3 30 2665

SHH PUBLICOS DAMAS 25 3 30 2250

SHH DISCAPACITADOS 4,5 30 405

LAVAMOPA 170

12155 VEX-07

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MEZANINE PISO 1

SHH PUBLICOS HOMBRES 18 2,8 30 1560

CUARTO DE CONTROL 18 2,8 84 4200

5760 VEX-08

SOTANO 1

ESTACIONAMIENTO SUBTERRANEO 89 540 48060 VEX-01

SOTANO 1


SOTANO 1


SOTANO 1


PATIO DE MANIOBRAS

PATIO DE MANIOBRAS 1060 18 19080 VEX-05

LOCALES DE COMIDA

LOCAL 228 AREA DE CAMPANA= 3 1800 5400 VEX-09














MEMORIA DE CALCULO


CLIMATIZACION

Rev: 6 Fecha: 26-01-10

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RECINTO AREA ALTURA ESTACION. TASA 1 TASA 2 TASA 3 CAUDAL1 CAUDAL2 CAUDAL3 CODIGO

M2 M UN REN/H M3/H/EST. M3/H/M2 M3/H M3/H M3/H VENTILADOR




PISO 2

SHH PUBLICOS DAMAS 79 2,4 30 5700 VEX 27

ingenieria de climatizacion y ventilacion

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