Principios de ventilación
El objetivo principal de la ventilación es sustituir el aire contaminado por aire fresco. Esto se puede hacer de diversas maneras. Es importante familiarizarse con los principios de ventilación a la hora de crear climas interiores saludables y confortables. El diseño, especialmente la altura del techo, y la finalidad del edificio, las personas que se encuentran en las instalaciones y sus actividades son los principales factores determinantes a la hora de decidir qué principio utilizar. Esta guÃa presenta los fundamentos de dos principios de ventilación comunes.
La ventilación antes y ahora
Antiguamente, los edificios de todo el mundo utilizaban exclusivamente medios arquitectónicos para aprovechar la ventilación natural. Se trata de un principio que a menudo se basa en el efecto chimenea/chimenea, por el que el aire se extrae mediante la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, y se refuerza con una chimenea caliente. En las estaciones o climas cálidos, el efecto es limitado debido a las pequeñas diferencias de temperatura y a las chimeneas sin usar.
En una publicación de 1931, el ingeniero sueco Sven Romedahl llegó a la conclusión de que, cuando los edificios comenzaron a rasgar el cielo, las habitaciones se redujeron como resultado de los múltiples conductos de ventilación. Introdujo lo que se denominó el «principio de desbordamiento». Estaba pensado para bloques de apartamentos, y el aire fresco se introducía en las habitaciones «limpias» y luego se dirigía a las habitaciones «sucias» antes de ser extraído. En la práctica, esto solía significar que el aire fresco entraba por los dormitorios y las salas de estar y se extraía por los baños y las cocinas.
La posguerra trajo consigo una gran demanda de nuevos edificios residenciales y no residenciales. Para reducir los costes de construcción, se bajaron los techos, lo que provocó un aumento de la demanda de una buena ventilación. En gran parte de Europa se adoptó la tecnología de ventilación estadounidense, con suministro y extracción de aire mecánicos.
La ventilación antes y ahora
La percepción de la ventilación y el buen clima interior
Las condiciones meteorológicas exteriores y muchos otros factores influyen en la percepción que tienen las personas del clima interior. Es posible que alguien que haya estado fuera disfrutando del fresco otoñal también perciba el ambiente interior como frío. Una persona vestida para el calor del verano puede sentir frío en la oficina. La mayoría de las personas se han quejado en algún momento, o al menos han comentado, que la ventilación es la causa de la incomodidad en una habitación o edificio.
En un principio, es bastante complejo proporcionar un sistema de ventilación perfecto, incluso en un espacio claramente definido. Esto se debe a que existen pocas normas o estándares exactos para todas las soluciones posibles. La forma más segura de determinar si una solución propuesta funcionará bien en la realidad es realizar pruebas de laboratorio en las que se pueda construir un entorno real. Sin embargo, inicialmente se puede elegir entre los dos principios de ventilación por mezcla y ventilación con control térmico, ya que se sabe que son adecuados para diferentes fines.
Ventilación mixta
La ventilación mixta es el principio de ventilación más habitual en nuestras instalaciones debido a sus ventajas en términos de confort. El aire de impulsión se introduce a nivel del techo de manera que el aire fresco se distribuya por igual en todas las partes de las instalaciones. Esto hace que las diferencias de temperatura sean mínimas en toda la sala. Esto favorece el confort.
Dado que el aire fresco se suministra en la parte superior de la sala, este principio no se recomienda para instalaciones con techos altos, donde la zona de ocupación puede ser difícil de alcanzar para el aire de impulsión.
La introducción del aire de impulsión se produce con un impulso relativamente alto, por lo que, para evitar corrientes de aire, los difusores deben elegirse con cuidado.
Ventilación con control térmico
La ventilación con control térmico se caracteriza por la introducción de aire de impulsión a baja velocidad a nivel del suelo. La temperatura del aire de impulsión debe ser inferior a la temperatura ambiente para garantizar el correcto funcionamiento de la ventilación con control térmico. El aire se distribuye más o menos por toda la superficie del suelo y se ve afectado por las fuentes de calor de la habitación. El aire de impulsión asciende junto con el aire caliente de las fuentes de calor y se evacua a nivel del techo.
La distribución del aire a través de los difusores de aire de impulsión debe poder ajustarse. Al cambiar el patrón de distribución del aire, se puede adaptar al uso que se le da a la zona ocupada, lo que permite evitar molestias. Cuando el flujo de aire de suministro y el número de difusores de aire de suministro se ajustan a las fuentes de emisión de calor, se crea un sistema de ventilación con alta eficiencia y buen confort. Dado que no se produce una mezcla de aire en toda la altura de la habitación, sino solo en la zona ocupada, este principio de ventilación suele ser energéticamente eficiente.
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Diferentes objetivos
La ventilación mixta y la ventilación con control térmico se utilizan en diferentes situaciones y con diferentes fines.
La ventilación mixta es una buena opción para aulas, restaurantes y oficinas, locales con techos bajos o medianos y espacios en los que el aire de impulsión debe introducirse a nivel del techo. Normalmente, estos locales tienen requisitos de confort estrictos, ya que la zona ocupada debe estar libre de corrientes de aire. La ventilación mixta puede gestionar temperaturas de suministro considerablemente inferiores a la temperatura ambiente y puede utilizarse en aplicaciones de volumen de aire variable (VAV) o ventilación controlada por demanda (DCV).
La ventilación controlada térmicamente, por otro lado, es adecuada para industrias, aeropuertos y otras áreas diáfanas. Locales con techos de altura media-alta a alta, requisitos de refrigeración limitados y donde el aire de suministro debe introducirse a nivel del suelo.
Y además, dos tipos de ventilación con control térmico.
La ventilación con control térmico, descrita anteriormente, se divide en ventilación de igualación y ventilación de desplazamiento. La diferencia entre ambas es que la ventilación de igualación tiene como objetivo nivelar las diferencias de temperatura, especialmente en la zona ocupada. Esto se puede lograr colocando los difusores de aire de suministro en una posición más elevada en la habitación o creando una coeyección del aire de la habitación en los difusores de aire de suministro o cerca de ellos.
La ventilación por desplazamiento es un término que a menudo se utiliza de forma intercambiable con ventilación con control térmico y, por lo tanto, coincide con el patrón de flujo de aire descrito en la sección desplegable anterior.
Al aplicar la ventilación por desplazamiento, es importante reconocer el riesgo de que se formen zonas en la habitación. Esto ocurre si las fuentes de calor, que crean columnas de aire contaminado, generan un volumen de aire contaminado mayor que el que se extrae. Se crean dos zonas. La relación entre estas zonas depende de la magnitud del desequilibrio entre la generación de aire contaminado y el flujo de evacuación. El frente de aire contaminado se detendrá en el nivel en el que el flujo volumétrico del aire contaminado que asciende sea igual al flujo de aire de suministro.
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Ventilación para sustituir el aire contaminado por aire fresco.
Como se ha mencionado anteriormente en esta guía, el objetivo principal de la ventilación es sustituir el aire contaminado por aire fresco. La contaminación del aire es un concepto amplio. Lo que quizá resulte menos sorprendente es el hecho de que el dióxido de carbono (CO2) que emitimos los seres humanos es un tipo de contaminación. También hay miles de otras sustancias contaminantes, que normalmente no se pueden ver, y que suelen denominarse compuestos orgánicos volátiles (COV). Provienen de casi cualquier elemento de una habitación: materiales de construcción, pintura, muebles, equipos electrónicos y mucho más.
El calor, o el aire a temperatura demasiado alta, también se considera un contaminante en lo que respecta al clima interior y la ventilación. De hecho, las temperaturas demasiado altas suelen ser motivo de quejas sobre el ambiente interior y, más concretamente, sobre la calidad del aire de una habitación. Por lo tanto, el exceso de calor se considera un contaminante y debe eliminarse.