Ventilación en Edificios de Viviendas

Con la reciente aparición del NUEVO RITE y el Código Técnico de la Edificación, ha aparecido la obligatoriedad de ventilar las viviendas, para tener una calidad mínima del aire interior de las mismas.

Efectuando dichos cálculos y definiendo las características de diseño del sistema existen malas interpretaciones, las cuales vamos a intentar subsanar con el presente artículo.

El RITE establece en su punto IT 1.1.4.2.1. que los edificios de viviendas dispondrán de un sistema de ventilación para:

·         Viviendas.

·         Trasteros.

·         Almacenes de residuos.

·         Garajes.

Para el diseño de dichas ventilaciones el RITE nos remite al DB-HS-3.

Referido al sistema de ventilación de las viviendas, el HS-3 establece que las viviendas tendrán unas aberturas de admisión y de extracción, que aportarán unos mínimos caudales de ventilación.

En este punto nos surge la siguiente duda: como podemos tener caudales de ventilación superiores a 0,5 m³/s (18.000 m³/h), ¿será obligatoria la recuperación de calor?.

No, la ventilación de viviendas viene regulada, y se debe diseñar bajo los criterios de la sección HS-3 del CTE. A este documento remite el RITE, y en él no obliga a dicha recuperación. En cualquier caso dicha recuperación sería voluntaria, aún pudiendo ser aconsejable.

Los mencionados caudales de ventilación se calcularán del siguiente modo:

Caudales de admisión:

·         Dormitorios: 18 m³/h por ocupante.

·         Salón-comedor: 10,8 m³/h por ocupante.

El número de ocupantes en los dormitorios, se considerara igual a:

·         1 en cada dormitorio individual.

·         2 en cada dormitorio doble.

Y, en el comedor y en cada sala de estar, el número de ocupantes será la suma de todas las personas contabilizadas en los dormitorios.

Criterios de arquitectura cifran en 8 m² la frontera entre dormitorio individual y dormitorio doble.

Caudales de extracción:

·         Baños/Aseos: 54 m³/h por local.

·         Cocinas: 7,2 m³/h por m².

           

Adicionalmente, existirá una red de evacuación independiente de ventilación de las campanas extractoras.

Hagamos un ejemplo de cálculo de caudales y secciones de rejillas de un sistema de ventilación para viviendas:

Sea una vivienda que consta de:

·         1 dormitorio doble.

·         2 dormitorios individuales.

·         2 baños.

·         1 cocina de 10 m².

·         1 salón-comedor.

Tendremos los siguientes caudales de admisión de aire a la vivienda:

·         Dormitorio doble: 36 m³/h.

·         Dormitorio individual: 18 m³/h.

·         Salón comedor: 4 x 10,8 = 43,2 m³/h.

TOTAL, admisión = 115,2 m³/h.

Tendremos, a su vez, los siguientes caudales de extracción de aire de la vivienda:

·         Baños: 54 m³/h.

·         Cocina: 10 x 7,2  = 72 m³/h.

TOTAL, extracción = 180 m³/h.

Como los caudales vienen establecido como caudales de admisión y extracción mínimos, debemos cumplir con ambos criterios, y por tanto equilibrar ambos caudales.

Tenemos una diferencia de: 180 – 115,2 = 64,8 m³/h.

Caudal que hemos de introducir, lógicamente por el salón, por lo que el caudal introducido en el salón será de:

43,2 + 64,8 = 108 m³/h.

Así, lo caudales de admisión y de extracción serán ambos iguales: 180 m³/h.

Conocidos los caudales de admisión ya podemos diseñar la calefacción y las renovaciones horarias.

Hemos de hacer hincapié en que el aire exterior entra en la vivienda por salones y dormitorios, por lo que es en estas habitaciones donde debemos acondicionar dichos caudales. No en baños, o cocinas, donde los caudales son de extracción, y el aire que llega a estos recintos ha sido tratado térmicamente en salones y dormitorios.

El HS-3 establece la sección útil de las aberturas de admisión y extracción:

S (cm²) = 4 x q (l/s)

Por tanto para lo caudales finales obtenidos (tras el equilibrio) tendremos unas aberturas de:

·         Dormitorio doble: 40 cm².

·         Dormitorio individual: 20 cm².

·         Salón: 120 cm².

·         Baños: 60 cm².

·         Cocina: 80 cm².

Estas rejillas pueden ser las:

·         Aberturas de la carpintería exterior, cuando esta sea de clase 0 ó 1 (según la norma UNE 12.207:2000), pero en zonas climáticas A ó B .

·         aberturas de admisión, aberturas dotadas de aireadores o aberturas fijas de la carpintería, en el resto de zonas climáticas (Madrid se considera zona climática D-E según la altitud de la población). En estas zonas solo pueden utilizarse carpinterías clase 2, 3 ó 4.  

Las rejillas de admisión se colocarán a una altura mínima de 1,80 m, y estarán orientadas hacia el techo.

Y para las rejillas de paso, la sección útil será de 70 cm², o la resultante de aplicar:

S (cm²) = 8 x q (l/s)

Para el ejemplo desarrollado, tendremos unas aberturas de:

·         Dormitorio doble: 80 cm².

·         Dormitorio individual: 70 cm².

·         Salón: 240 cm².

·         Baños: 120 cm².

·         Cocina: 160 cm².

Sirven como rejillas de paso, la holgura entre las hojas de una puerta de paso y el suelo, por ejemplo, siempre que tenga la sección requerida, o bien instalar un aireador.


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Ventilación en Locales actualizado a modificación RITE 2013

En el artículo anterior tratábamos de aclarar las novedades en cuanto a los sistemas de ventilación en edificios de viviendas, según el RITE 2.007 y el DB HS 3 del CTE. Quedó pendientes el resto de los usos de los edificios.

En edificios no residenciales el RITE nos remite a la Norma UNE EN 13.779: 2.005 “Ventilación de los Edificios no Residenciales. Requisitos de Prestaciones de los Sistemas de Ventilación y Acondicionamiento de los Recintos”. Actualmente también se puede aplicar la versión 2008 según indica el Apéndice 2 del RITE Actual tras la modificación de 2013

Recordemos que la finalidad de un sistema de ventilación es evitar elevadas concentraciones de contaminantes que pueden tener efectos en la salud y el entorno de los ciudadanos, como consecuencia de respirar aire de baja calidad. La normativa actual, tanto CTE, como RITE, tiene como objetivo prioritario la mejora de la calidad del aire, junto con la mejora de los sistemas de climatización, para que sean más eficientes, de menor consumo y emisiones tóxicas a la atmósfera.

Esta nueva Norma UNE 13.779 anula y viene a sustituir a la UNE 100.011, citada en el RITE 1.998. En ella, se marcan los requisitos y prestaciones de los sistemas de ventilación y acondicionamiento de los locales destinados al bienestar de las personas, siempre, dentro de edificios de uso no residencial.

El RITE recoge en la Instrucción Técnica 1.1. la mayoría de los valores de bienestar térmico y calidad del aire interior.

Respecto a la calidad del aire interior el RITE establece 4 categorías, denominadas IDA, en función del uso de los locales:

Categoría	Calidad	Uso
IDA 1	Óptima	Guarderías.
IDA 2	Buena	Oficinas, aulas, museos, residencias de ancianos y estudiantes (locales comunes), salas lectura y piscinas.
IDA 3	Media	Edificios comerciales, cines, teatros, salones de actos, habitaciones hotel, restaurantes, cafeterías, bares, salas de fiestas, gimnasios y salas de ordenadores.
IDA 4	Baja

Estos valores serán válidos para locales donde no esté permitido fumar, en caso contrario, estos valores serán el doble de los indicados anteriormente. Dichas zonas estarán delimitadas y los cerramientos serán estancos al aire, y en depresión con respecto a los locales contiguos.

En los edificios de uso hospitalario serán de aplicación los criterios de la Norma UNE 100.713: 2.005, “Instalaciones de acondicionamiento de aire en hospitales”.

Para garantizar la calidad del aire interior, el caudal de aire exterior de ventilación necesario se calculará por alguno de los siguientes métodos:

Ø  Método indirecto de caudal de aire exterior por persona, de acuerdo con la siguiente tabla:

Categoría	dm3/s persona	m3/h persona
IDA 1	20	72
IDA 2	12,5	45
IDA 3	8	29
IDA 4	5	18

Para el cálculo del número de personas, en ausencia de datos reales, podemos recurrir a la tabla 22 de la citada norma, “Hipótesis de diseño por superficie de suelo por persona” (m²/persona):

Tipo Uso	Intervalo	Valor Típico
Oficinas panorámicas	7 a 20	12
Oficina pequeña	8 a 12	10
Sala Reuniones	2 a 5	3
Centro Comercial	3 a 8	4
Aula	2 a 5	2,5
Habitación Hotel	5 a 20	10
Restaurante	1,2 a 5	1,5

Este método de cálculo del caudal de aire exterior, es válido cuando la actividad metabólica es, alrededor, de 1,2 met (1 met = 58 W/m², de superficie de piel del cuerpo humano, recordemos que una persona puede tener un valor de 1,8 m² de superficie de piel, aproximadamente).

Recordemos brevemente, la producción de calor de las personas para diferentes actividades (temperatura de 24 ºC):

• Recostado = 0,8 met (80 W/persona).
• Sentado, relajado = 1,0 met (100 W/persona).
• Actividad sedentaria (oficina, colegio, laboratorio) = 1,2 met (125 W/persona).
• Actividad ligera, de pie (compras, laboratorio, industria ligera) = 1,6 met (170 W/persona).

Ø  Método directo por calidad del aire percibido:

Este método está basado en el método olfativo descrito en el informe CR 1.752. Este método todavía no está totalmente aceptado y es difícil de usar en la práctica. Por ello, solo debería utilizarse en aplicaciones donde esté disponible toda la información necesaria sobre las tasas de emisión.

En función de la calidad del aire percibida en decipols (unidad olfativa) obtendremos la calidad del aire interior según la siguiente tabla:

Categoría	Decipols
IDA 1	0,8
IDA 2	1,2
IDA 3	2,0
IDA 4	3,0

Ø  Método directo por concentración de CO₂:

Si el método indirecto de caudal de aire exterior por persona, era idóneo para personas con una actividad metabólica de 1,2 met y baja producción de sustancias contaminantes por fuentes distintas del ser humano. Este método es idóneo para locales con elevada actividad metabólica como:

• Salas de fiesta.
• Locales para el deporte y actividades físicas, etc.

El CO₂ es un buen indicador de emisión de bioefluentes humanos. En la siguiente tabla se ofrecen los niveles de CO₂, por encima del nivel del aire exterior:

Categoría	ppm CO2
IDA 1	350
IDA 2	500
IDA 3	800
IDA 4	1.200

Ø  Método indirecto de caudal de aire por unidad de superficie:

En espacios no definidos, por ejemplo, en zonas de almacenamientos, o espacios no dedicados a la ocupación humana permanente, se pueden utilizar los siguientes valores en recintos de hasta 3 metros y para un tiempo de funcionamiento del 50 % (para recintos más altos, y para tiempos de funcionamiento menores, el caudal debe ser mayor):

Categoría	l/(s.m2)
IDA 1	No aplicable este método
IDA 2	0,83
IDA 3	0,55
IDA 4	0,28

Ø  Método de dilución (por niveles de concentración de contaminantes específicos):

Si tenemos suficiente información sobre todas las emisiones interiores, podemos obtener el volumen de aire necesario, aplicando la siguiente fórmula:

Donde,

Q, es el Caudal de Impulsión.

q _emitido, es la emisión contaminante.

q _máxima, es la concentración máxima permitida de la sustancia contaminante.

c _{impulsión aire}, es la concentración contaminante en el aire de impulsión.

Esta fórmula es válida para una situación estable con una emisión constante de larga duración. Para emisiones con periodos más cortos no será válida.

En el caso de contaminantes diferentes, será necesario comprobar todos los contaminantes relevantes para determinar cuál es el más crítico.

En el proceso de diseño del sistema, se necesita  considerar la calidad del aire exterior del edificio. Para ello situaremos las tomas de aire donde el aire sea menos contaminante, a la vez, que utilizar algún elemento de filtrado. Este elemento de filtrado se seleccionará en función de la calidad del aire interior y exterior.

La calidad del aire exterior se clasifica en 3 niveles en función de las concentraciones de contaminantes:

Categoría	Descripción
ODA 1	Aire puro (puede contener polen)
ODA 2	Altas concentraciones de partículas o gases contaminantes
ODA 3	Muy altas concentraciones de partículas (3P) y/o gases contaminantes (3G).

Los contaminantes gaseosos a considerar en la evaluación del aire exterior son:

ü  Monóxido de carbono.

ü  Dióxido de azufre.

ü  Óxidos del nitrógeno.

ü  Componentes orgánicos volátiles (COVs, como el benceno, etc).

En cuanto a las partículas, queda referido a la cantidad total de partículas sólidas o líquidas en el aire. Vienen referidas en pm₁₀, o sea, materia de diámetro de hasta 10 µm.

La contaminación, y en consecuencia el ODA, no pueden establecerse para toda una ciudad. Por ejemplo en Madrid se dan diferentes calidades del aire exterior:

Estación	Part. pm10	NO2	ODA
Pz Luca de Tena	124	91	ODA 3
Pz Castilla	104	77	ODA 3
Cuatro Caminos	101	73	ODA 3
Atocha	92	70	ODA 3
General Ricardos	59	52	ODA 3
Vallecas	47	-	ODA 2
Manuel Becerra	46	66	ODA 2
Paseo Extremadura	42	71	ODA 2
Marqués Salamanca	32	-	ODA 1
Plaza de España	23	-	ODA 1

Datos recogidos por Ecologistas en Acción de la Red de vigilancia Atmosférica de la Comunidad de Madrid. Febrero 2.006.

Una vez definidas las calidades del aire exterior e interior, el filtrado dependerá de la combinación de ambas:

	IDA 1	IDA 2	IDA 3	IDA 4
ODA 1	F9	F8	F7	F5
ODA 2	F7+F9	F6+F8	F5+F7	F5+F6
ODA 3	F7+GF*+F9	F7+GF+F9	F5+F7	F5+F6

Tabla actualizada según corrección errores del RITE del BOE 28/2/2008.

Observamos que se debe de utilizar un pre-filtro, para ayudar a mantener el equipo de ventilación limpio, y un filtro final. En algunos casos, se observa na necesidad de incorporar un filtro de gas (GF) y/0 un filtro químico o físico-químico (fotocatalítico), sólo siendo necesarios si se alcanza el nivel ODA 3 por exceso de gases contaminantes.

Otra observación de la tabla de filtros anteriores es que dada la dificultad de elegir u obtener la calidad de aire exterior (ODA), la elección de los pre-filtros/filtros finales, depende únicamente de la calidad del aire interior (IDA).

Veamos algunos aspectos interesantes para el diseño de las tomas de aire y descarga.

Aberturas para tomas de aire:

• Distar al menos 8 m de un punto de recogida de basura, zona de estacionamiento de 3 ó más coches, alcantarillas, chimeneas, etc.
• No debe disponerse en una fachada.
• 3 metros sobre el suelo.
• En cubiertas situarlas a barlovento (dirección desde donde sopla el viento) del edificio.
• Protegida, en zonas sin sombra, para que el aire no se caliente excesivamente en verano. Protegidas de la lluvia, nieve, etc.
• Vigilar posibles zonas de aspiración de contaminantes, o aires de retorno.
• Facilidad de mantenimiento.

Aberturas de descarga:

·         A 8 metros de un edificio adyacente.

·         Al menos a 2 metros de una toma de aire (ver gráficos de distancias).

·         Caudales no superiores a 0,5 m³/s.

·         Velocidad mínima de descarga 5 m/s.

·         Facilitar la descarga en vertical.

Además hemos de tener en cuenta que en función de la contaminación del aire de descarga podemos o no re-circularlo al recinto.

Para ello se establecen 4 categorías de aire de expulsión:

Categoría	Nivel de Contaminación	Uso
AE 1	Bajo	Oficinas, aulas, salas de reuniones, locales comerciales, espacios de uso público, escaleras y pasillos.
AE 2	Moderado	Restaurantes, habitaciones de hoteles, vestuarios, bares y almacenes.
AE 3	Alto	Aseos, saunas, cocinas, laboratorios químicos, humedad, etc.
AE 4	Muy Alto	Campanas humos, aparcamientos, locales para manejo de pinturas y disolventes, ropa sucia, residuos comida y locales de fumadores.

Solamente el AE 1, exento de humo puede ser retornado a los locales.

El AE 2 puede ser empleado como aire de transferencia hacia locales de servicio, aseos y garajes.

En aplicación de la Guía de Climatización por Equipos Autónomos, documento reconocido para la aplicación del RITE, se puede recircular un aire calidad AE2 cuando de recoge e impulsa a un único local.

Los aires de calidad AE 3, y AE 4 no podrán ser re-utilizado, debiendo disponerse una expulsión no común con los aires de categoría AE 1 y AE 2, con la finalidad de evitar la posibilidad de una ventilación cruzada.

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