Sp ventilacion total(1)

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  • 1. Sistemasde Ventilación
  • 2. Queda prohibida la reproducción total o parcial de este documento sin autorización expresa de Soler & Palau. 
  • 3. La nueva edición del Manual Práctico de Ventilación de Soler & Palau leproporcionará una guía útil para acceder al conocimiento básico de esta tec-nología, así como al cálculo de ventilaciones corrientes en diferentes tipos deinstalaciones.En definitiva, una herramienta de consulta para todos los profesionales cuyoobjetivo es el de ayudarle en su labor profesional y en la realización de susproyectos de ventilación: identificación del problema, cálculo de los valores yselección del equipo adecuado a cada necesidad.Le recordamos que puede contactar con nuestro equipo de Servício deAsesoría Técnica, a través de: Tel. 901 11 62 25 Fax 901 11 62 29 e-mail: consultas@solerpalau.com www.solerpalau.es - Servicios al Clientedonde nuestros profesionales están a su disposición para ayudarle a resolvercualquier consulta técnica de ventilación y calefacción.Una vez más, muchas gracias por su confianza en nuestra marca.Soler & Palau 
  • 4. sumarioCapítulo 1. EL AIRE Capítulo 2. LA VENTILACIÓN 5 6 2.1 Funciones de la Ventilación 6 2.2 Conceptos: Caudal y Presión 6 2.3 Unidades 7 2.4 Aparatos de Medida 8 2.5 Tipos de Ventilación 9 2.6 Ventilación Ambiental 9 2.6.1. Ventilación de Viviendas 9 2.6.1. Ventilación Mecánica Controlada - VMC 9 2.6.2. Ventilación de Locales Terciarios 12 2.6.2. Demanda Controlada de Ventilación - DCV 13 2.6.2. Filtración 14 2.6.2. Recuperación de Calor 15 2.6.3. Ventilación Industrial 17 2.6.4. Ventilación de Aparcamientos 19 2.7 Ventilación Localizada 24 2.7.1. Captación Localizada 24 2.7.2. Elementos de una Captación localizada 24 2.7.3. Principios de diseño de la captación 26 2.7.4. Casos de Ventilación Industrial Localizada 28 2.7.5. Cocinas Domésticas 29 2.7.6. Cocinas Industriales 30 Capítulo 3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOS 33 3.1 Pérdida de carga 3.2 Cálculo de la pérdida de carga. Método del coeficiente «n» 34 3.3 Ejemplo de aplicación 38Capítulo 4. VENTILADORES 39 4.1 Generalidades 39 4.2 Definiciones 39 4.3 Clasificación 39 4.3.1. Según su función 39 4.3.2. Según la trayectoria del aire del ventilador 40 4.3.3. Según la presión del ventilador 40 4.3.4. Según las condiciones del funcionamiento 41 4.3.5. Según el sistema de accionamiento de la hélice 41 4.3.6. Según el método de control de las prestaciones del ventilador 41 4.4 Curva característica 42 4.5 Punto de Trabajo 44 4.6 Leyes de los Ventiladores 45Capítulo 5. RUIDO 46 5.1 Nivel Sonoro 46 5.2 Silenciadores 48 5.3 Ruidos mecánicos 49Capítulo 6. PROCESO PARA DECIDIR UN SISTEMA DE VENTILACIÓN 50 
  • 5. 1. EL AIRE AIRE LIMPIO, g/m3 AIRE CONTAMINADO, g/m3 Medida anual en una gran ciudadEl aire es un gas que envuelve la Tierra Óxido de Carbono CO máx. 1000 6.000 a 225.000y que resulta absolutamente impres-cindible para la respiración de todos Dióxido de Carbono O2 C máx. 65.104 65 a 125.104los seres vivos. Está compuesto deuna mezcla mecánica de varios gases, Anhídrido Sulfuroso SO2 máx. 25 50 a 5.000prácticamente siempre en la mismaproporción y en la que destaca el Comp. de Nitrógeno NOx máx. 12 5 a 600 1Nitrógeno que es neutro para la vidaanimal y el Oxígeno, que es esencial Metano CH4 máx. 650 650 a 13.000para la vida en todas sus fomas. Partículas máx. 20 70 a 700En la tabla 1.2 puede verse su compo- (Datos de IEAL, John Shenfield, Madrid 1978) Tabla 1.1sición media, que de forma sinópticarepresentamos en la Fig. 1.1Nótese que se cita «aire seco» y nosimplemente «aire». Esto se debe aque el aire que nos rodea es «airehúmedo», que contiene una cantidadvariable de vapor de agua que revistegran importancia para las condiciones Oxígeno 20,94% Argón 0,93%de confort del ser humano. Anhidrido Carbónico 0,03%Además del aire seco y vapor de aguamencionados, el aire que respiramos Nitrógeno 78,08% Otros 0,014%contiene otros elementos de granincidencia sobre la salud. Éstos songases, humos, polvo, bacterias...La tabla 1.1 muestra la composiciónde aires reales, el que puede consi-derarse «limpio» y un ejemplo de «airecontaminado». Fig. 1.1 COMPONENTES DEL AIRE SECO (1’2928 kg/m3, a 0 ºC 760 mm) Símbolo En volumen En peso Contenido en el Peso específico % % aire, g/m3 kg/m3 Nitrógeno N2 78’08 75’518 976’30 1’2504 Oxígeno O2 20’94 23’128 299’00 1’428 Argón Ar 0’934 1’287 16’65 1’7826 Anh. Carbónico CO2 0’0315 0’4.10-6 0’62 1’964 Otros 0’145 0’0178 0’23 - - Tabla 1.2 
  • 6. 2. LA VENTILACIÓNSe entiende por ventilación la susti- 2.2 CONCEPTOS PRESIÓN DINÁMICA, Pdtución de una porción de aire, que se Y MAGNITUDESconsidera indeseable, por otra que En el movimiento del aire a través de Es la presión que acelera el aire desdeaporta una mejora en pureza, tempe- un conducto distinguiremos, Fig. 2.1: cero a la velocidad de régimen. Seratura, humedad, etc. manifiesta sólo en la dirección del aire Caudal y viene relacionada con la dirección2.1 FUNCIONES - La cantidad o Caudal Q (m3/h) de del mismo, aproximadamente por las DE LA VENTILACIÓN aire que circula. fórmulas:La ventilación de los seres vivos, - La sección S (m2) del conducto. Pd = v2 (mm c.d.a.)las personas entre ellos, les resuelve 16funciones vitales como el suministro - La Velocidad v (m/s) del aire. v = 4 P (m/s) dde oxígeno para su respiración y a lavez les controla el calor que produ- Vienen ligados por la fórmula: La gráfica de la fig. 2.2 relacionacen y les proporciona condiciones de ambas magnitudes, la Velocidad delconfort, afectando a la temperatura, la Q = 3600 v S aire v y su correspondiente Presiónhumedad y la velocidad del aire. Dinámica Pd .La ventilación de máquinas o de pro- Presión La Presión Dinámica es siempre posi-cesos industriales permite controlar El aire, para circular, necesita de una tiva.el calor, la toxicidad de los ambien- determinada fuerza que le empuje.tes o la explosividad potencial de Esta fuerza, por unidad de superficie, PRESIÓN TOTAL, Ptlos mismos, garantizando en muchos es lo que se llama Presión. Existencasos la salud de los operarios que tres clases de presión: Es la presión que ejerce el aire sobrese encuentran en dichos ambientes un cuerpo que se opone a su movi-de trabajo. PRESIÓN ESTÁTICA, Pe miento. En la fig. 2.1 sería la presión sobre una lámina L opuesta a la direc-Para efectuar una ventilación adecua- Es la que ejerce en todas las direccio- ción del aire. Esta presión es suma deda hay que atender a: nes dentro del conducto, en la misma las dos anteriores. dirección del aire, en dirección contra- Pt = Pe + Pda) Determinar la función a realizar ria y en dirección perpendicular, sobre(el calor a disipar, los tóxicos a diluir, las paredes del mismo. En hidráulica esta expresión recibe ellos sólidos a transportar, etc.) Si el conducto fuese cerrado, como nombre de Ecuación de Bernouïlli. un recipiente con el aire en reposo,b) Calcular la cantidad de aire nece- también se manifestaría este tipo desaria. Presión.c) Establecer el trayecto de circula- La Presión Estática puede ser positiva,ción del aire. si es superior a la atmosférica o bien negativa, si está por debajo de élla. S Pe Pd L Q Q Pe Pe Pt V Pd Pe Fig. 2.1 
  • 7. PRESIÓN DINÁMICA DE AIRE EN FUNCIÓN DE SU VELOCIDAD m/s 30 25 20 15 Pd 4 4,0 10 V= VELOCIDAD 9 8 7 Se considera aire a 20o C. 760 mm c.d.a. 6 densidad 1,2 kp/m3 y humedad del 40% 5 4.75 4 3.75 3 mm c.d.a. 2 0.25 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 Pd PRESIÓN DINÁMICA Fig. 2.22.3 LAS UNIDADES 1 atmósfera = 1 Kp/cm2 En la tabla 2.1 se establece la corres-Las unidades de presión usadas en pondencia entre distintas unidades deventilación son: = 10.000 mm c.d.a. presión. Obsérvese la diferencia entre la Atmósfera y la Presión atmosférica.1 mm c.d.a. (milímetro columna de = 98 x 1.000 Paagua) El milibar es la unidad usada por los 1 mm c.d.a. = 9´81 Pascal metereólogos.1 Pascal, Pa = 0’0001 atmósferasAmbas, y la unidad industrial depresión, la atmósfera o Kp/cm2, se En la práctica, aproximadamente:equivalen de la siguiente forma: 1 mm c.d.a. = 10 Pa CONVERSIÓN ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE PRESIÓN kp/m2 mm Presión kp/cm2 bar milibar dinas/cm2 mm c.d.a. c.d.m. atmosférica 1 mm c.d.a. 1 0,07355 10-4 10.337 ∙ 10-4 98 ∙ 10-6 98 ∙ 10-3 98,1 kp/m2 1 mm c.d.m. 13,6 1 13,6 ∙ 10-4 13,15 ∙ 10-4 1,33 ∙ 10-3 1,334 1.334 1 kp/cm2 10.000 735,5 1 0,966 0,981 9,81 ∙ 102 9,81 ∙ 105 1 presión atm. 10.334 760 1,0334 1 1,013 1.013 1,01334 ∙ 106 1 bar 10.200 750 1,02 0,985 1 1.000 106 1 milibar 10,2 0,75 1,02 ∙ 10-3 0,985 ∙ 10-3 10-3 1 103 Tabla 2.1 
  • 8. 2.4 APARATOS DE MEDIDA Tubo de Prandtl Sonda de Presión Estática Es una combinación de un Pitot y unaLas presiones ABSOLUTAS se miden Sonda de Presión Estática. El Pitota partir de la presión cero. Los apa- Mide la Presión Estática Pe por medio constituye el tubo central que estáratos usados son los barómetros, uti- de un tubo ciego dirigido contra la abierto a la corriente de aire y estálizados por los metereólogos, y los corriente de aire y abierto, por unas envuelto por una sonda que capta lamanómetros de laboratorio. rendijas, en el sentido de la misma. En presión estática. Como los extremos el esquema de la fig. 2.4 puede verse de ambos acaban en un mismo manó-Las presiones EFECTIVAS se miden conectado, por su otro extremo, a un metro, se cumple la fórmula,a partir de la presión atmosférica. Los manómetro de columna de agua, queaparatos usados son los manómetros está abierto a la presión atmosférica. Pt – Pe = Pdindustriales. con lo que indica la Presión DinámicaLas presiones Total, Estática y Pd.Dinámica son de este tipo. Los apa-ratos en este caso son los micro- La Fig. 2.5 representa esquemática-manómetros. En los laboratorios de mente este instrumento de medida.mecánica de fluidos se utilizan lossiguientes: MEDIDA DEL CAUDAL Una vez determinada la PresiónTubo de Pitot Dinámica del aire en un conducto, puede calcularse el caudal que circu-Mide directamente la Presión Total Pt la, por la fórmula indicada antespor medio de un tubo abierto que reci-be la presión del aire contra su direc- Q(m3/h) = 3600 v Sción y que conecta su otro extremo aun manómetro. Éste se representa en La velocidad del aire v = 4 Pd y lala Fig. 2.3 por medio de un tubo en U, Sección S de la conducción, son tam-lleno de agua, abierto en su otro extre- bién muy fáciles de determinar.mo a la presión atmosférica, y cuyo Gráfica de la Fig. 2.2.desnivel del líquido en las dos ramas,señala la Presión Total en mm c.d.a. Presión atmosférica Pd Pt PeFig. 2.3 TUBO DE PITO Fig. 2.4 SONDA DE PRESIÓN ESTÁTICA Fig. 2.5 TUBO DE PRANDTL PRESIÓN PRESIÓN PRESIÓN TOTAL ESTÁTICA DINÁMICA 35 mm 10 mm 25 mm Velocidad del aire v = 20 m/s Conducto en sobrepresión respecto a la atmósfera Presión TOTAL = Presión ESTÁTICA + Presión DINÁMICA 35 mm = 10 mm + 25 mm Fig. 2.6 
  • 9. Tabla 2.2 Caudales de ventilación mínimos exigidos2.5 TIPOS DE VENTILACIÓN Caudal de ventilación mínimo exigido qv en l/sSe pueden distinguir dos tipos de Por ocupante Por m2 útil En función de otrosVentilación : parámetros- General- Localizada Dormitorios 5Ventilación general, o denomina- Salas de estar y 3da también dilución o renovación comedoresambiental es la que se practica en unrecinto, renovando todo el volumen de Aseos y cuartos de baño 15 por localaire del mismo con otro de procedenciaexterior. Cocinas 2(1) 50 por local(2)Ventilación localizada, pretende cap- Locales Trasteros y sus zonas 0,7tar el aire contaminado en el mismo comuneslugar de su producción, evitando quese extienda por el local. Las variables Aparcamientos y garajes 120 por plazaa tener en cuenta son la cantidad depolución que se genera, la velocidad de Almacenes de residuos 10captación, la boca o campana de cap-tación y el conducto a través del quese llevará el aire contaminado hasta el (1) En las cocinas son sistema de cocción por combustión o dotadas de calderas no estancas este caudal se incrementa en 8 l/s.elemento limpiador o su descarga. (2) Este es el caudal correspondiente a la ventilación adicional específica de la cocina (véase el párrafo 3 del apartado 3.1.1)2.6 VENTILACIÓN AMBIENTAL secos a los húmedos, para ello los come- específico en este manual. El caudal de ventilación mínimo de los dores, los dormitorios y las salas de estarA la hora de ventilar cualquier recinto deben disponer de aberturas de admisión locales se obtiene de la tabla 2.2 delhay que seguir los criterios normativos (abertura de ventilación que sirve para DB HS 3, teniendo en cuenta que la admisión, comunicando el local conque afectan al local que se pretendeventilar, si es que existen. Las norma- el exterior, directamente o a través de 2 El número de ocupantes se considera un conducto de admisión); los aseos,tivas que afectan a la ventilación de los igual, las cocinas y los cuartos de baño debenrecintos son los siguientes: a) en cada dormitorio individual, a uno disponer de aberturas de extracción y, en cada dormitorio doble, a dos; (abertura de ventilación que sirve para2.6.1 Ventilación de viviendas b) en cada comedor y en cada sala de la extracción, comunicando el local con estar, a la suma de los contabilizados el exterior, directamente o a través de unEn el DB HS sobre Salubridad, y para todos los dormitorios de la vivienda conducto de extracción); las particiones correspondiente situadas entre los locales con admisión yen concreto en la Parte I. capítulo 3Exigencias básicas art. 13.3 Exigencia los locales con extracción deben disponer 3 En los locales de las viviendas destina- de aberturas de paso (abertura de venti-básica HS 3: Calidad del aire interior dos a varios usos se considera el caudal lación que sirve para permitir el paso dese indica que: correspondiente al uso para el que resulte aire de un local a otro contiguo); un caudal mayor.1 Los edificios dispondrán de medios Hay que tener en cuenta que los cau-para que sus recintos se puedan ventilar Las opciones de ventilación de las dales solicitados por la tabla 2.2 sonadecuadamente, eliminando los conta- viviendas son:minantes que se produzcan de forma mínimos y por tanto deberán ser per-habitual durante el uso normal de los edi- manentes durante todo el día, los 365ficios, de forma que se aporte un caudal 3 Diseño. 3.1. Condiciones generales días del año, independientemente desuficiente de aire exterior y se garantice de los sistemas de ventilación.3.1.1. las condiciones climáticas, por lo quela extracción y expulsión del aire viciado Viviendas los sistemas de ventilación híbridos nopor los contaminantes. serán capaces de garantizar dicha eva- 1 Las viviendas deben disponer de un cuación de aire de forma permanente,Y el ámbito de aplicación, según el sistema general de ventilación que puede aconsejándose el uso de un sistema deapartado del DB HS 3 calidad del aire ser híbrida (Ventilación en la que, cuando las condiciones de presión y temperatura ventilación mecánica controlada (VMC)interior. 1 Generalidades1.1 Ámbito que asegure la correcta renovación ambientales son favorables, la renovaciónde aplicación del aire se produce como en la ventila- de los distintos espacios conforme al ción natural y, cuando son desfavorables, DB HS.1 Esta sección se aplica en los edificios como en la ventilación con extracciónde viviendas, al interior de las mismas, mecánica) o mecánica (Ventilación en Los caudales solicitados en la tabla 2.2los almacenes de residuos, los trasteros, la que la renovación del aire se produ-los aparcamientos y garajes; y, en los sirven para ventilar todos los locales, ce por el funcionamiento de aparatosedificios de cualquier otro uso a los apar- tanto secos como húmedos, pero en electro-mecánicos dispuestos al efecto.camientos y garajes. Puede ser con admisión mecánica, con ningún caso han de sumarse, sino que extracción mecánica o equilibrada) con ha de determinarse cual es el mayorLos aparcamientos y garajes, por su las siguientes características : de los valores (si el caudal necesarioimportancia constituyen un capítulo a) El aire debe circular desde los locales para los locales secos o bien para 
  • 10. los locales húmedos por separado) yposteriormente realizar la instalación Boca de Aspiradorpara conseguir la circulación del caudal expulsión mecánicomayor resultante, ya que, obviamen-te, el aire usado para ventilar localescon baja carga contaminante (localessecos) puede usarse posteriormentepara ventilar locales cuya carga conta- Conductos deminante es mayor (locales húmedos). extracción con una sola boca dec) Cuando las carpinterías exteriores sean expulsión y un solo Conducto dede clase 2, 3, o 4 s/n UNE EN 12207:2000 aspirador mecánico extraccióndeben utilizarse, como aberturas de admi-sión, aberturas dotadas de aireadores(elementos que se dispone en las aber-turas de admisión para dirigir adecuada-mente el flujo de aire e impedir la entradade agua y de insectos o pájaros. Puedeser regulable o de abertura fija y puededisponer de elementos adicionales paraobtener una atenuación acústica adecua-da. Pueden situarse tanto en las carpin-terías como en el muro de cerramiento.) Fig. 2.7. Ejemplos de disposición de aspiradores mecánicoso aperturas fijas de la carpintería; cuandolas carpinterías exteriores sean de clase0 o 1 pueden utilizarse como aberturas de Boca de Aspiradoradmisión las juntas de apertura. expulsión mecánicod) Cuando la ventilación sea híbrida lasaberturas de admisión deben comunicardirectamente con el exterior Conductos dee) Los aireadores deben disponerse a una extraccióndistancia del suelo mayor que 1,80 m. independientes con un aspirador Conducto deg) Las aberturas de extracción deben extracciónconectarse a conductos de extracción mecánico cada unoy deben disponerse a una distancia deltecho menor que 100 mm y a una distan-cia de cualquier rincón o esquina verticalmayor que 100 mm.h) Los conductos de extracción no pue-den compartirse con locales de otrosusos salvo con los trasteros.Descartada la opción de la ventilaciónhíbrida por los inconvenientes referi-dos, se ventilarán las viviendas conventilación mecánica.3 Diseño. 3.2. Condiciones particularesde los elementos 3.2.4 Conductos de VENTURIA-Eextracción para la ventilación mecánica1 Cada conducto de extracción, salvo losde la ventilación específica de las cocinas,debe disponer en la boca de expulsión deun aspirador mecánico, pudiendo variosconductos de extracción compartir unmismo aspirador mecánico (fig 2.7).Hay que contemplar las alternativas paraventilación de viviendas unifamiliares ycolectivas.Para unifamiliares puede usarse el mode-lo Venturia E, con 4 tomas de 15 l/s,para baños y aseos, y una toma central Ejemplo para viviendas unifamiliares 10
  • 11. debe disponerse de un extractor conecta- do a un conducto de extracción indepen- diente de los de la ventilación general de la vivienda que no puede utilizarse para la extracción de los locales de otro uso. Además de la ventilación de las vivien- das, el CTE contempla también la de almacenes de residuos y trasteros. Para almacenes de residuos se requie- re un caudal de 10 l/s·m2 y es posible cualquier forma de ventilación (natural, hibrida o mecánica), si bien se acon- seja practicar un sistema de extracción forzada para mantener en depresión el recinto y evitar que los posibles olores se escapen al exterior, tenien- do en cuenta que los conductos de extracción no pueden compartirse con locales de otro uso. Para trasteros se requiere un caudal de 0.7 l/s·m2 , con extracción de aire que se puede conectar directamente al exterior o bien al sistema general de ventilación de las viviendas.Ejemplo para viviendas colectivas resistencia al fuego del apartado 3 de la sección SI1. 2.6.2 Ventilación de localesespecifica y adaptable a las dimensionesde la cocina. terciariosPara la viviendas colectivas, se dimen- Determinada la sección del conducto, ésta se mantendrá en todo el recorrido Se seguirán los criterios especificados porsionará el conducto en el punto más de las plantas que se quieran conectar el Reglamento de Instalaciones Térmicasdesfavorable conforme a: al conducto. En cada punto de extrac- de los Edificios (RITE), cuyo redactado en• 4.2.2 Conductos de extracción para ción, ya sea baño o cocina, se instalará este ámbito es el siguiente:ventilación mecánica una boca autorregulable calibrada para1. Cuando los conductos se dispongan el caudal requerido en cada local. En la Parte II. INSTRUCCIONES TÉCNICAScontiguos a un local habitable, salvo cubierta se pueden instalar un extractor INSTRUCCIÓN TÉCNICA IT1. DISEÑOque estén en la cubierta, para que Y DIMENSIONADOel nivel sonoro continuo equivalen- a cada ramal vertical, o es posible unirte estandarizado ponderado producido los distintos ramales a un conducto y éste a su vez conectarlo a un único IT 1.1 EXIGENCIA DE BIENESTAR Epor la instalación no supere 30 dB(A), extractor que aspire de los diferentes HIGIENEla sección nominal de cada tramo del IT1.1.4. Exigencia de calidad del aire interiorconducto de extracción debe ser como ramales. IT1.1.4.2.1 Generalidadesmínimo igual a la obtenida en la fórmulasiguiente o en cualquier otra solución El conducto superior se dimensionará 1 En los edificios de viviendas se consi-que proporcione el mismo efecto. conforme a: deran válidos los requisitos establecidos S ≤ 2,50 • qvt (V = 4 m/s) en la sección HS 3 del CTE.Siendo qvt el caudal de aire en el tramo 2. Cuando los conductos se dispongan 2 El resto de edificios dispondrá de undel conducto (l/s), que es igual a la suma en la cubierta, la sección debe ser como sistema de ventilación para el aporte dede todos los caudales que pasan por las mínimo igual a la obtenida mediante la aire del suficiente caudal de aire exterioraberturas de extracción que vierten al fórmula que evite, en los distintos locales en lostramo. S = 1 • qvt (V = 10 m/s) que se realice alguna actividad humana, la formación de elevadas concentracio-En los conductos verticales se tendrán nes de contaminantes. Con este sistema se mantiene la extrac-en cuenta, además, las siguientes con- A los efectos de cumplimiento de este ción constante de los caudales en cadadiciones: apartado se considera válido lo estable-• 3.2.4. Conductos de extracción para local independientemente de la altura cido en el procedimiento de la UNE-ENventilación mecánica. del propio edificio. 13779.2. Los conductos deben ser verticales (conexcepción de los tramos de conexión). También deberá preveerse un siste- IT1.1.4.2.2 Categorías de calidad del aire4. Los conductos deben tener un acaba- ma de ventilación específico para la interior en función del uso de los edificios.do que dificulte su ensuciamiento y ser extracción de los humos y vahos de lapracticables para su registro y limpieza cocción :en la coronación y en el arranque de los • 3.1.1. Viviendas Categoría dm3/s por personatramos verticales. 3. Las cocinas deben disponer de un siste- IDA 1 206. Los conductos que atraviesen elemen- ma adicional específico de ventilación contos separadores de sectores de incen- IDA 2 12,5 extracción mecánica para los vapores ydio deben cumplir las condiciones de IDA 3 8 los contaminantes de la cocción. Para ello IDA 4 5 11
  • 12. En función del uso del edificio o local, Densidades de ocupaciónla categoría de calidad de aire interior(IDA) que se deberá alcanzar será, comomínimo, la siguiente : Uso del Local Ocupación IDA 1 (aire de óptima calidad) : hospi-tales, clínicas, laboratorios y guarderías. (m2/persona) IDA2 (aire de buena calidad): oficinas,residencias (locales comunes de hoteles ysimilares residencias de ancianos y estu-diantes), salas de lectura, museos, aulas Vestíbulos generales y zonas generales de uso público 2de enseñanza y asimilables, y piscinas. Garaje vinculado a actividad sujeta a horarios 15 IDA3 (aire de calidad media) : edificioscomerciales, cines, teatros, salones de Garaje (el resto) 40actos, habitaciones de hoteles, restau-rantes, cafeterías, bares, salas de fies- Plantas o zonas de oficinas 10 tas, gimnasios, locales para el deporte(salvo piscinas) y salas de ordenado- Edificios docentes (planta) 10res. IDA4 (aire de baja calidad) Edificios docentes (laboratorios, talleres, gimnasios, salas de dibujo) 5IT1.1.4.2.3 Caudal mínimo del aire exte- Aulas (excepto de escuelas infantiles) 1,5rior de ventilación Aulas de escuelas infantiles y bibliotecas 2 1 El caudal mínimo de aire exterior deventilación se calculará con alguno de los Hospitalario (salas de espera) 2cinco métodos que se indican a continua-ción: Hospitalario (zonas de hospitalización) 15A. Método indirecto de caudal de aire Establecimientos comerciales (áreas de venta) 2 - 3exterior por personaB. Método directo por calidad del aire Zonas de público en discotecas 0,5percibidoC. Método directo por concentración Zonas de público de pie en bares, cafeterías, etc. 1de CO2D. Método directo de caudal de aire por Salones de uso múltiple en edificios para congresos, hoteles, etc. 1unidad de superficieE. Método de dilución Zonas de público sentado en bares, cafeterías, restaurantes, etc. 1,5A) Método indirecto de caudal de aire Zonas de servicio en bares, restaurantes, cafeterías, etc. 20exterior por persona A) se emplearán los valores de la Zonas de público en terminales de transporte 10tabla 2.3 cuando las personas tenganuna actividad metabólica de 1,2 met, Tabla 2.3cuando sea baja la producción de sus-tancias contaminantes por fuentes dife- el consumo de los propios ventiladores la energía necesaria para garantizarrentes del ser humano y cuando no está como por el consumo necesario para una correcta ventilación en función depermitido fumar calentar o enfriar el aire interior. Por ello la contaminación de los locales. Esto B) Para locales donde esté permitido es aconsejable que los sistemas de ven- representará un importantísimo aho-fumar, los caudales de aire exterior serán, tilación se ajusten a la ocupación o al rro energético a lo largo del ciclo decomo mínimo, el doble de los indicados nivel de contaminantes interiores (CO2, vida de la instalación. A continuaciónen la tabla 2.3. Temperatura, H.R.). Experiencias de vamos a mostrar de manera gráfica campo nos demuestran que la mayoría algunos de los Sistemas InteligentesEste método de cálculo implica tener de locales (oficinas, comercios, restau- de Ventilación. Cualquiera de las estasun conocimiento de los posibles ocu- rantes, salas de juntas, gimnasios…), a soluciones puede llevarse a cabo a tra-pantes del recinto, mientras que el lo largo del día, en promedio, no llegan vés de sistemas de Extracción Simple,resto de métodos de cálculos se basan a una ocupación de más del 60%. S&P, Doble (Extracción e Impulsión) o deen elementos, por lo general, posterio- como líder mundial en el sector de la Recuperación de Calor.res a la propia instalación, por lo que se ventilación, propone el concepto deaconseja, a nivel de cálculo inicial, usar Demanda Controlada de Ventilación, La DCV puede aplicarse a espaciosel método A. DCV, consistente en la instalación de monozona y multizona: Sistemas de Ventilación Inteligentes Monozona: el espacio a ventilar estáEn caso de que no se conozca el núme- compuestos por ventiladores de bajo compuesto por una sola área abierta,ro de personas, se pueden seguir los consumo y elementos electrónicos y sin divisiones, que requiera un trata-valores sobre densidad de ocupación mecánicos (elementos de control, regu- miento de ventilación homogéneo (ofi-de la tabla del CTE - DB SI 1. ladores de velocidad, convertidores de cinas abiertas, comercios, ..) frecuencia, detectores de presencia, Multizona: el espacio a ventilar estáDemanda Controlada de Ventilación sensores de CO2, temperatura y hume- compuesto por varias áreas, compar-DCV dad, sensores de presión, compuertas timentadas, que requieren tratamientosEs evidente que mantener los sistemas motorizadas, y bocas de aspiración de ventilación individualizados(oficinasde ventilación a su máximo caudal de bicaudal) que en todo momento esta- con despachos individuales, serviciosmanera constante supone un impor- rán controlando que sólo se utilice colectivos,..)tante despilfarro energético, tanto por 12
  • 13. Sistemas inteligentes de ventilación para espacios monozona: Tipo ON / OFF Funcionamiento del sistema La presencia de una o más personas en una sala, activará un sistema de ventilación. Cuando la sala quede vacía el sistema volverá a la situación anterior. Ventajas del sistema Solamente ventilaremos cuando la sala esté ocupada. Tipo Mínimo / Máximo Funcionamiento del sistema Mediante un Timer o de forma manual se pondrá en funcionamiento la instalación a su régimen mínimo para proporcionar la ventilación de mantenimiento. La presen- cia de una o más personas en una sala será identificada por el Detector de Presencia que a través del Elemento de Regulación hará funcionar al Ventilador a la velocidad máxima. Cuando la sala quede vacía el sistema volverá a la situación de mantenimiento. Ventajas del sistema Solamente utilizaremos la potencia máxima cuando la sala esté ocupada Tipo Proporcional Funcionamiento del sistema Mediante un Timer o de forma manual se pone en marcha el sistema que funcionará a régimen mínimo de ventilación en la sala a ventilar. El Sensor de CO2 detectará el incremento de contaminación en función de la ocupación de la sala y enviará este dato al Elemento de Regulación que, a su vez, ordenará incrementar o reducir la velocidad del Ventilador de forma proporcional para adecuar el caudal a las necesi- dades de cada momento. Ventajas del sistema A partir de una renovación ambiental mínima, solamente incrementaremos la ventilación en función del nivel de ocu- pación (determinada por el nivel de CO2). Ésto generará un importante ahorro energético sobre un sistema de ventila- ción total. 13
  • 14. Tipo Proporcional Funcionamiento del sistema Mediante un Timer o de forma manual se pone en marcha el sis- tema que funcionará a régimen mínimo de ventilación en la sala a ventilar. El Sensor de H.R. detectará el incremento de hume- dad en función del uso de las instalaciones y enviará este dato al Elemento de Regulación que, a su vez, ordenará incrementar o reducir la velocidad del Ventilador de forma proporcional, para adecuar el caudal a las necesidades de cada momento. Ventajas del sistema A partir de una renovación ambiental mínima, solamente incre- mentaremos la ventilación en función de la HR del ambiente. Ésto generará un importante ahorro energético sobre un sistema de ventilación total. Funcionamiento del sistema Mediante cualquiera de los parámetros ambientales a con- trolar, CO2, Temperatura o Humedad relativa, ya sea de forma conjunta o individual, se envía una señal al Control Ecowatt AC/4A , que puede gobernar la velocidad de los ventiladores tanto de corriente continua , como los TD Ecowatt, o alterna ya sea en alimentación monofásica (hasta 4 A) como trifásica, a través del variador de frecuencia, y en función del valor de contaminante más elevado acumulado en la sala. Ventajas del sistema Con un solo sensor se controlan 3 parámetros ambientales y se obtiene el máximo nivel de confort con el mínimo consu- mo.Sistemas inteligentes de ventilación para espacios multizona: Tipo Mínimo / Máximo Funcionamiento del sistema El sistema se dimensiona en función de la demanda máxima posible que se puede requerir en caso de que todos los des- pachos estén ocupados. Se determina la presión que se gene- ra en el sistema con éste funcionando a régimen de ventilación máxima. Cada uno de los despachos mantendría un mínimo de ventilación para garantizar las condiciones ambientales. El sistema se pondría en funcionamiento mediante un Timer o de forma manual. Cuando el Detector de Presencia identifi- case la entrada de una persona en un despacho, éste emitiría una orden a la Boca de Aspiración Bicaudal que se abriría totalmente. Ésto generaría un desequilibrio en la presión con- signada para el sistema, que sería detectado por el Sensor de Presión, que transmitiría una orden al Elemento de Regulación que a su vez actuaría sobre el Ventilador, adecuando la velo- cidad para restaurar la presión en el sistema. Cada entrada o salida de las diversas estancias sería identificada por los Detectores de Presencia que interactuarían en el sistema. Ventajas del sistema Discriminaremos la ventilación en cada despacho y solamente utilizaremos la potencia máxima en cada uno en el caso de que esté ocupado. Ésto generará un importante ahorro energético sobre un sistema de ventilación sin control de demanda. 14
  • 15. Tipo Proporcional Funcionamiento del sistema Mediante un Timer o de forma manual se pone en marcha el sistema que funcionará a régimen mínimo de ventilación en cada uno de las salas a ventilar. Dado que se trata de salas de ocupación variable, el Sensor de CO2 constatará el grado de contaminación en función de la cantidad de personas y enviará la lectura a la Compuerta Motorizada que se abrirá más o menos, permitiendo el paso de aire necesario en cada momento. Ésto hará variar la presión en la instalación, que será identificada por el Sensor de Presión que actuará sobre el Elemento de Regulación y éste, a su vez, sobre el Ventilador para equilibrar el sistema. Este sistema, se puede combinar con una instalación mínimo/máximo como sería el caso de unas oficinas en las que además hubiese despachos individuales.Ventajas del sistema Filtración de partículasEn cada sala, a partir de una renovación Ida 1 Ida 2 Ida 3 Ida 4ambiental mínima, solamente incre-mentaremos la ventilación en función ODA 1 F7 F6 F6 G4del nivel de ocupación (determinada ODA 2 F7 F6 F6 G4por el nivel de CO2). Ésto generará un ODA 3 F7 F6 F6 G4importante ahorro energético sobre un ODA 4 F7 F6 F6 G4sistema de ventilación total. ODA 5 F6/GF/F9 F6/GF/F9 F6 G4FiltraciónSegún el RITE hay que tener en cuen- ODA 1 F9 F9 F7 G6ta también las distintas calidades de ODA 2 F9 F9 F7 G6aire exterior y éste se debe filtrar para ODA 3 F9 F9 F7 G6garantizar la adecuada calidad del aire ODA 4 F9 F9 F7 G6interior: ODA 5 F9 F9 F7 G6IT 1.1 EXIGENCIA DE BIENESTAR E Tabla 2.4 Clases de filtraciónHIGIENE aire que procede de los locales en los que sión hacia el exterior del aire de estas cate-IT1.1.4. Exigencia de calidad del aire interior las emisiones más importantes proceden gorías no puede ser común a la expulsión de los materiales de la construcción y del aire de las categorías AE1 y AE2, paraIT1.1.4.2.4 Filtración del aire exterior míni- decoración, además de las personas. Está evitar la posibilidad de contaminaciónmo de ventilación excluido el aire que procede de locales cruzada. 1 El aire exterior de ventilación se donde se puede fumar (oficinas, aulas,introducirá debidamente filtrado en el salas de reuniones, locales comerciales). Recuperación de Caloredificio. B) AE2 (moderado nivel de contamina- Para obtener un mayor ahorro energé- 2 Las clases de filtración mínimas a ción): aire de locales ocupados con más tico se debe prever la recuperación deemplear, en función de la calidad de aire contaminantes que la categoría anterior, calorexterior (ODA) y de la calidad del aire en los que además, no esté prohibidointerior requerida (IDA), serán las que se fumar (restaurantes, bares, habitaciones de hoteles) IT 1.2 EXIGENCIA DE EFICIENCIAindican en la tabla 2.4. ENERGÉTICA 3 La calidad del aire exterior (ODA) se AE 3 (alto nivel de contaminación): aireclasificará de acuerdo con los siguientes que procede de locales con producción de productos químicos, humedad, etc. IT1.2.4.5 Recuperación de energíaniveles:ODA 1: aire puro que puede contener AE 4 (muy alto nivel de contaminación): aire que contiene sustancias olorosas y IT1.2.4.5.2 Recuperación de calor del airepartículas sólida (p.e. polen) de forma de extraccióntemporal contaminantes (extracción de campanas de humos, aparcamientos, locales para 1 En los sistemas de climatización deODA 2: aire con altas concentraciones de los edificios en los que el caudal de airepartículas manejo de pinturas, locales de fumadores de uso continuo, laboratorios químicos expulsado al exterior, por medios mecáni-ODA 3: aire con altas concentraciones de cos, sea superior a 0,5 m3/s, se recupera-contaminantes gaseosos 2 El caudal de aire de extracción de locales de servicio será como mínimo de rá la energía del aire expulsado.ODA 4: aire con altas concentraciones de 2 Sobre el lado del aire de extraccióncontaminantes gaseosos y partículas 2 dm3/s por m2 de superficie en planta. 3 Sólo el are de categoría AE1, exento se instalará un aparato de enfriamientoODA 5: aire con muy altas concentraciones adiabático.de contaminantes gaseosos y partículas de humo de tabaco, puede ser retornado a los locales. 3 Las eficiencias mínimas en calor sen- 4 El aire de categoría AE2 puede ser sible sobre el aire exterior (%) y las pérdi-Se clasifica también el de extracción empleado solamente como aire de trans- das de presión máximas (Pa) en función ferencia de un local hacia locales de ser- del caudal de aire exterior (m3/s) y deIT1.1.4.2.5 Aire de extracción vicio, aseos y garajes. las horas anuales de funcionamiento del 1 En función del uso del edificio o local, 5 El aire de las categorías AE3 y AE 4 no sistema deben ser como mínimo las indi-el aire de extracción se clasifica en las puede ser empleado como aire de recircu- cadas en la tabla 2.5.siguientes categorías: lación o transferencia. Además, la expul-A) AE 1 (bajo nivel de contaminación): Debemos, según la época, evitar o 15
  • 16. Tabla 2.5 Eficiencia de la recuperación Caudal de aire exterior (m3/s) Horas anuales de > 0,5... 1,5 > 1,5... 3,0 > 3,0... 6,0 > 6,0... 12 > 12 funcionamiento % Pa % Pa % Pa % Pa % Pa < 2.000 40 100 44 120 47 140 55 160 60 180 > 2.000... 4.000 44 140 47 160 52 180 58 200 64 220 > 4.000... 6.000 47 160 50 180 55 200 64 220 70 240 > 6.000 50 180 55 200 60 220 70 240 75 260Para evitar el efecto de la estratificación, la solución es instalar Ventiladores de Techo HTB-150N que impulsarán el airecaliente hacia el suelo y lo mezclarán con el de las capas bajas, uniformando la temperatura en el local. Tabla orientativa de la superficie abarcada por un HTB-150N en función de la altura 16
  • 17. favorecer la estratificación. realicen trabajos ligeros estará compren- dal “obligatorio” anterior puede ser dida entre 14 y 25°C. suficiente para ambientes laborablesIT 1.2 EXIGENCIA DE EFICIENCIA b) La humedad relativa estará compren- relativamente normales pero, por con-ENERGÉTICA dida entre el 30 y el 70 por ciento, excepto tra, ser totalmente insuficiente cuando en los locales donde existan riesgos por electricidad estática en los que el límite el ambiente en el cual se encuentrenIT1.2.4.5 Recuperación de energía inferior será el 50 por ciento. los operarios tenga otras fuentes con-IT1.2.4.5.3 Estratificación c) Los trabajadores no deberán estar taminantes no derivadas del humo de En los locales de gran altura la estra- expuestos de forma frecuente o conti- tabaco, que son las más habituales entificación se debe estudiar y favorecer nuada a corrientes de aire cuya velocidad ambientes laborables.durante los períodos de demanda térmica exceda los siguientes límites:positiva y combatir durante los períodos 1°. Trabajos en ambientes no calurosos: Por consiguiente, si debemos venti-de demanda térmica negativa. 0.25 m/s. lar un ambiente industrial en el cual 2°. Trabajos sedentarios en ambientes calurosos: 0.5 m/s. el proceso de fabricación genera un2.6.3. Ventilación industrial determinado tipo de contaminante 3°. Trabajos no sedentarios en ambien- tes no calurosos: 0.75 m/s. (humo, calor, humedad, disolventes,En consecuencia, si el tipo de local al etc.) en cantidades molestas o perju-cual se quiere efectuar una ventilación Estos límites no se aplicarán a las diciales y no es posible pensar en laambiental no está contemplado en el corrientes de aire expresamente utiliza- utilización de sistemas de captacióncriterio anterior, debemos seguir nues- das para evitar el estrés en exposiciones localizada para captar el contami-tra “peregrinación” en busca de la nor- intensas al calor, ni las corrientes de aire nante en la fuente de producción, acondicionado, para las que el límite serámativa, si es que existe, que nos oriente deberemos recurrir al empleo de la de 0.25 m/s en el caso de trabajos seden-sobre los caudales adecuados. tarios y 0.35 m/s en los demás casos. ventilación ambiental para lograr unos índices de confort adecuados.Una fuente de información la encon- d) La renovación mínima del aire entramos en la Ley de Prevención de los locales de trabajo será de 30 metros No existirán ya unos estándares obli-Riesgos Laborales y en concreto en el cúbicos de aire limpio por hora y trabaja- gatorios pero sí unos criterios común-Real Decreto 486/1997 de 14 de abril, dor en el caso de trabajos sedentarios en mente aceptados, basados en aplicarpublicado en el BOE 23-IV-1997, que ambientes no calurosos ni contaminados un determinado número de renovacio-fija las “Disposiciones Mínimas de por humo de tabaco y de 50 metros cúbi- nes/hora al volumen considerado, que cos en los casos restantes, a fin de evitarSeguridad y Salud en los Lugares de se usarán para la solución de este tipo el ambiente viciado y los olores desagra-Trabajo” y que por tanto forzosamente dables. de problemáticas.ha de tener incidencia en todo tipo de El sistema de ventilación empleadoambientes laborales. Dentro de esta y, en particular, la distribución de las En efecto, en función del grado dedisposición, se especifica lo siguiente entradas de aire limpio y salidas del aire contaminación del local se deberáen su “Capítulo II, Art.7: viciado, deberán asegurar una efectiva aplicar un mayor o menor número de renovación del aire del local de trabajo. renovaciones/hora de todo el volumen1. La exposición a las condiciones ambien- del mismo, según se observa en latales de los lugares de trabajo no deberá 4. A efectos de la aplicación de lo esta- tabla 2.6.suponer un riesgo para la seguridad y blecido en el apartado anterior, deberánsalud de los trabajadores. A tal fin, dichas tenerse en cuenta las limitaciones o con-condiciones ambientales y en particular dicionantes que puedan imponer, en cada Esta tabla se basa en criterios delas condiciones termohigrométricas de caso, las características particulares del Seguridad e Higiene en el trabajo ylos lugares de trabajo deberán ajustarse lugar de trabajo, de los procesos u ope- pretende evitar que los ambientesa lo establecido en anexo III. raciones que se desarrollen en él y del lleguen a un grado de contaminación clima de la zona en la que está ubicado. ambiental que pueda ser perjudicial2. La exposición a los agentes físicos, En cualquier caso, el aislamiento térmico para los operarios, pero sin partir niquímicos y biológicos del ambiente de de los locales cerrados debe adecuarse del número de los mismos ni de crite-trabajo se regirá por lo dispuesto en su a las condiciones climáticas propias del rios más científicos.normativa específica”. lugar.Dentro del Anexo III mencionado por el Obsérvese que, a medida que el grado Tenemos, pues, ya una nueva orienta- de posible contaminación del recintoanterior capítulo, los apartados en loscuales la ventilación puede tener una ción, obligatoria, en lo que respecta a es mayor, aumenta la cantidad deincidencia concreta son los siguientes: la ventilación de ambientes laborables, renovaciones a aplicar, siendo más fijada en 30 ó 50 m3/h por persona en dificil determinar con precisión cualAnexo III: Condiciones ambientales de los función del ambiente. es el número exacto de renovacioneslugares de trabajo para conseguir un ambiente limpio con Además hemos subrayado el último plenas garantías, por lo que será la3. En los lugares de trabajo cerrados párrafo del apartado 3 por su impor-deberán cumplirse, en particular, las propia experiencia la que nos oriente tancia para el objetivo de una adecua- en casos como éstos, especialmentesiguientes condiciones: da ventilación ambiental de un recinto si se alcanzan niveles de contamina- a) La temperatura de los locales donde y sobre la cual volveremos en hojas ción importantes.se realicen trabajos sedentarios propios posteriores.de oficinas o similares estará comprendi-da entre 17 y 27°C. La temperatura de los locales donde se No se nos puede escapar que el cau- 17
  • 18. Renovación del aire en Renovaciones/hora locales habitados N Catedrales 0,5 Iglesias modernas (techos bajos) 1-2 Escuelas, aulas 2 - 3 Oficinas de Bancos 3 - 4 Cantinas (de fábricas o militares) 4 - 6 Hospitales 5-6 Oficinas generales 5-6 Bar del hotel 5-8 Restaurantes lujosos (espaciosos) 5-6 Laboratorios (con campanas localizadas) 6-8 Talleres de mecanizado 5 - 10 Tabernas (con cubas presentes) 10 - 12 Fábricas en general 5 - 10 Salas de juntas 5-8 Aparcamientos 6-8 Salas de baile clásico 6-8 Discotecas 10 - 12 Restaurante medio (un tercio de fumadores) 8 - 10 Gallineros 6 - 10 Clubs privados (con fumadores) 8 - 10 Café 10 - 12 Cocinas domésticas (mejor instalar campana) 10 - 15 Teatros 10 - 12 Lavabos 13 - 15 Sala de juego (con fumadores) 15 - 18 Cines 10 - 15 Cafeterías y Comidas rápidas 15 - 18 Cocinas industriales (indispensable usar campana) 15 - 20 Lavanderías 20 - 30 Fundiciones (sin extracciones localizadas) 20 - 30 Tintorerías 20 - 30 Obradores de panaderías 25 - 35 Naves industriales con hornos y baños (sin campanas) 30 - 60 Talleres de pintura (mejor instalar campana) 40 - 60 Tabla 2.6 18
  • 19. La tabla anterior puede simplificarse En segundo lugar, y en cumplimiento de Edificación (CTE) y en con-aún más, en base al volumen del del CTE y en concreto del docu- creto con los documentos DB SIrecinto a considerar (tabla 2.7) mento DB SI 3 Evacuación de ocu- Seguridad en caso de incendio (SI 3que da buenos resultados con carácter pantes, garantizar la evacuación de Evacuación de ocupantes) que pre-general. humos que puedan generarse en caso tende la evacuación de humo en caso de incendio. de incendio, y el DB SH Salubridad Nº renovaciones Volumen (HS 3 Calidad del aire interior) que / hora Características del CO persigue la eliminación del monóxido V ≤ 1000 m3 20 de carbono CO; así como el REBT 1000 m3 ≤ V Sin ninguna duda el CO –monóxido (ITC-BT 28 Instalaciones en locales 15 ≤ 5000 m3 de carbono– es el gas más peligro- de pública concurrencia, y ITC-BT 5000 m3 ≤ V so de los emitidos por un vehículo 29 Prescripciones particulares para 10 ≤ 10000 m3 automóvil y el que requiere de mayor las instalaciones eléctricas de los V ≥10000 m3 6 dilución para que no sea perjudicial locales con riesgo de incendio o Tabla 2.7 para las personas. El CO es un gas explosión). imperceptible, sin olor ni sabor, cuyo efecto sobre las personas, aspirado en Evacuación de humo en caso deEn cualquier caso hay que tener en cantidades importantes, es la reduc- incendiocuenta que los valores de la tabla ante- ción progresiva de la capacidad derior son orientativos, y que en caso de transporte de oxígeno por la sangre, Conforme al DB SI, y en concretoinstalaciones con elevado grado de pudiendo, en casos extremos, llegar según el SI 3 Evacuación de ocupan-contaminación, los caudales resultan- a provocar la muerte. Sin embargo, tes, es necesario prever la evacuacióntes de la aplicación de la tabla anterior los efectos por intoxicación son total- de humo en caso de incendio enpueden ser muy insuficientes. mente reversibles y sin secuelas, y la un aparcamiento. Dicha evacuación exposición breve a concentraciones puede ser natural o forzada , y segúnSituación del extractor elevadas de CO no presenta riesgo el capítulo 8 Control de humo de alguno y puede tolerarse. incendio, de dicho documento:La gran variedad de construcciones yde necesidades existentes disminuye Se admite que para estancias inferio- 1 “…se debe instalar un sistema de con-la posibilidad de dar normas fijas en res a una hora, la concentración de trol de humo en caso de incendio capazlo que se refiere a la disposición del CO pueda alcanzar 100 ppm (114,4 de garantizar dicho control durante lasistema de ventilación. mg/m3), mientras que para una estan- evacuación de los ocupantes, de forma cia igual a una jornada laboral de ocho que ésta se pueda llevar a cabo en con-Sin embargo pueden darse una serie diciones de seguridad : horas, el nivel máximo admisible es de a) Zonas de uso Aparcamiento que node indicaciones generales, que fijan 50 ppm (57 mg/m3). tengan la consideración de aparcamien-la pauta a seguir en la mayoría de los to abierto.casos: La densidad del CO es de 0.968, por lo que se acumulará normalmente en las En este sentido, el anexo del propioa) Las entradas de aire deben estar partes altas del aparcamiento. documento indica quediametralmente opuestas a la situaciónde los ventiladores, de forma que todo Consideraciones sobre la Aparcamiento abierto:el aire utilizado cruce el área contami- evacuación de humo en caso de Es aquel que cumple las siguientes con-nada. incendio diciones:b) Es conveniente situar los extracto- a) sus fachadas presentan en cadares cerca del posible foco de contami- La extracción de humo en caso de planta un área total permanentementenación, de manera que el aire nocivo incendio de alguno de los vehícu- abierta al exterior no inferior a 1/20 (5%)se elimine sin atravesar el local. los automóviles en el interior de un de su superficie construida, de la cualc) Debe procurarse que el extractor no al menos 1/40 (2.5%) está distribuida de aparcamiento pretende evitar quese halle cerca de una ventana abier- manera uniforme entre las dos paredes los usuarios que se encuentren en el opuestas que se encuentren a menorta, o de otra posible entrada de aire, interior del aparcamiento respiren los distancia;a fin de evitar que el aire expulsado humos tóxicos generados y pierdan la b)la distancia desde el borde superior devuelva a introducirse o que se formen visibilidad necesaria para alcanzar las las aberturas hasta el techo no excedebolsas de aire estancado en el local a vías de escape. de 0.5 m.ventilar. Debido a su temperatura, los humos se acumulan en la parte alta del recin- Teniendo en cuenta que2.6.4. Ventilación de to y deberían poderse evacuar antes aparcamientos de que se encuentren en cantidades Uso aparcamiento importantes, lo que impediría el traba- Edificio, establecimiento o zona inde-Objetivo jo de los servicios de extinción, o bien pendiente o accesoria de otro de uso se enfríen excesivamente y alcancen principal, destinado a estacionamientoEl sistema de ventilación de un aparca- capas inferiores. de vehículos y cuya superficie construi-miento tiene como objetivo, en primer da exceda de 100 m2, incluyendo laslugar, garantizar que no se acumulará dedicadas a revisiones…. Normativa Dentro de este uso se denominan apar-monóxido de carbono en concentra- camientos robotizados aquellos en losciones peligrosas en ningún punto del Para la ventilación de aparcamientos que el movimiento de los vehículos,aparcamiento. hay que cumplir el Código Técnico desde acceso hasta las plazas de apar- 19
  • 20. camiento, únicamente se realiza mediante Tabla 2.8 Caudales de ventilación mímimos exigidossistemas mecánicos y sin presencia ni Caudal de ventilación mínimo exigido qv en l/sintervención directa de personas. Aparcamientos y garajes 120 por plazaSi no se dispone de aberturas sufi-cientes para cumplir las condicionesanteriores, se seguirán las indicaciones Este documento pretende garantizar la (preferiblemente mediante aberturasdel capítulo: salubridad de los ambientes, y en este directas al exterior, o en su defecto a sentido eliminar el CO, en base al cau- través de una rejilla a situar por encima8 Control del humo de incendio dal de la tabla 2.8. de la puerta, o bien calar la puerta) y a través de las rampas, mientras que2 El diseño, cálculo, instalación y manteni- Y en cuanto a las instalaciones, se a partir de la tercera planta se dis-miento del sistema pueden realizarse de especifica en el apartado pondrán de conductos de aportaciónacuerdo con las normas UNE 23585:2004 de aire, con velocidades máximas de(SCEH) Esta norma, sin embargo impli- 3.1.4 Aparcamientos y garajes de cual- entrada de aire de 4 m/s, para entradacaría disponer de una altura del apar- quier tipo de edificio de aire natural y de 10 m/s en el casocamiento considerable y superior a 3 m de aportación forzada. 1 En los aparcamientos y garajes debede altura, lo que dificulta su aplicación y disponerse un sistema de ventilación queEN 12101-6:2006 Igualmente se aconseja que para los puede ser natural o mecánica. aparcamientos públicos, en los quePara el caso a) puede también utilizarseel sistema de ventilación por extracción 3.1.4.1 Medios de ventilación natural generalmente se producirá un mayor 1 Deben disponerse aberturas mix- movimiento de vehículos, se usen sis-mecánica con aberturas de admisión de tas (según el Apéndice A Terminología, temas conjuntos de extracción e impul-aire previsto en el DB HS 3 si, además una abertura mixta es una: Abertura dede las condiciones que allí se establecen sión con el objeto de garantizar una ventilación que comunica el local direc-para el mismo, cumplen las siguientes adecuada eliminación de los posibles tamente con el exterior y que en ciertascondiciones especiales : contaminantes. circunstancias funciona como abertura a) El sistema debe ser capaz de extraer de admisión y en otras como aberturaun caudal de aire de 120 l/s · plaza (432 2 Debe evitarse que se produzcan estan- de extracción), al menos en dos zonasm3/h • plaza) y debe activarse automá- camientos de los gases contaminantes opuestas de la fachada de tal forma queticamente en caso de incendio mediante y para ello, las aberturas de ventilación su reparto sea uniforme y que la distan-una instalación de detección, cerrándo- deben disponerse de la forma indicada cia a lo largo del recorrido mínimo librese también automáticamente, mediante a continuación o de cualquier otra que de obstáculos entre cualquier punto delcompuertas E600 90, las aberturas de produzca el mismo efecto : local y la abertura más próxima a él seaextracción de aire más cercanas al suelo, como máximo igual a 25 m. Si la distanciacuando el sistema disponga de ellas. a) haya una abertura de admisión y otra entre las aberturas opuestas más próxi- b) Los ventiladores deben tener una de extracción por cada 100 m2 de super- mas es mayor que 30 m debe disponerseclasificación F400 90. ficie útil; otra equidistante de ambas, permitiéndo- c) Los conductos que transcurran por b) la separación entre aberturas de se una tolerancia del 5%.un único sector de incendio deben tener extracción más próximas sea menor que 2 En el caso de garajes de menosuna clasificación E600 90. Los que atravie- 10 m. de cinco plazas, en vez de aberturassen elementos separadores de sectores mixtas, pueden disponerse una o variasde incendio deben tener una clasificaciónEI 90. aberturas de admisión que comuniquen Es muy importante remarcar el objetivo directamente con el exterior en la parte fundamental del sistema de ventilación: inferior de un cerramiento y una o varias evitar que que se produzcan estanca-Para aparcamientos robotizados, se aberturas de extracción que comuniquen mientos de los gases contaminantes,seguirá el criterio del DB SI 5: directamente con el exterior en la parte de manera que se ha de garantizar superior del mismo cerramiento, separa-Los aparcamientos robotizados dispon- das verticalmente como mínimo 1.5 m. un adecuado barrido de aire desdedrán, en cada sector de incendios en los puntos de entrada de aire exteriorque estén compartimentados, de una vía 3.1.4.2 Medios de ventilación mecánica hasta los puntos de extracción y porcompartimentada con elementos EI 120 1 la ventilación debe realizarse por delante de la necesidad de disponery puertas EI2 60-C5 que permita el acceso depresión, debe ser para uso exclusivo de aberturas de admisión cada 100de los bomberos hasta cada nivel existen- del aparcamiento y puede utilizarse una m2 está el objetivo solicitado, siendote, así como de un sistema mecánico de de las siguientes opciones: admisibles soluciones diferentes a lasextracción de humo capaz de realizar a) con extracción mecánica; propuestas por el CTE (o de cualquier3 renovaciones /hora b) con admisión y extracción mecánica otra que produzca el mismo efecto) para conseguir el objetivo deseado.Eliminación del CO Si bien según el apartado anterior sería posible ventilar cualquier tipo de 3 Como mínimo deben emplazarse dosSe ha de cumplir el DB HS 3, que en su aparcamiento simplemente mediante terceras partes de las aberturas deámbito de aplicación indica: extracción, se aconseja garantizar la extracción a una distancia del techo entrada de aire limpio procedente del menor o igual a 0.5 m.Esta sección se aplica en,…, los aparca- exterior a todas las plantas, siendo Hay que tener en cuenta que el usomientos y garajes; y, en los edificios de de aberturas de extracción (rejillas) a aceptable que para las plantas primeracualquier otro uso, a los aparcamientos nivel del suelo implicará la condicióny los garajes. Se considera que forman y segunda, la entrada de aire se rea- lice a través de una abertura indepen- de que en los conductos descendentesparte de los aparcamientos y garajes laszonas de circulación de los vehículos. diente de la propia puerta, con sección se deban instalar compuertas E600 90 de reja para entrada de aire a 2,5 m/s que se cierren automáticamente en 20
  • 21. caso de incendio, conforme se solicita de plazas superior a 80, el uso de la fór- 4.2 Ejemplos de emplazamientos peli-en el DB SI 3 Evacuación de ocupantes, mula para determinación de las redes grosos(ya que por lo general se usa el mismo de extracción puede provocar que el De Clase I - garajes y talleres de reparación desistema de extracción de humos para número de redes necesarias sea eleva- vehículos. Se excluyen los garajes de usola eliminación del CO), con el objetivo do (por ejemplo en un aparcamiento de privado para estacinamiento de 5 vehícu-de evitar que los humos generados en 350 plazas son necesarias 9 redes de los o menos.un supuesto incendio fuesen aspirados extracción) por lo que es imprescindible La instrucción clasifica los aparca-por las rejillas inferiores, provocando la colaboración conjunta en el diseño mientos como locales con riesgo delo contrario de lo pretendido en un del propio edificio para conseguir una incendio y explosión y en su aparta-sistema de extracción de este tipo, de distribución de salidas o ramales verti- do 4 establece que la clasificaciónmanera que los ocupantes inhalasen el cales adecuada hacia el exterior, a los de emplazamientos para atmósferashumo mientras se dirigiesen a la salida cuales puedan conectarse las redes de potencialmente explosivas se llevará aal exterior. extracción, con el objeto de conseguir cabo por un técnico competente. una distribución de aire adecuada por La citada ITC-BT-29 remite a la norma4 En los aparcamientos compartimenta- el interior y evitar a su vez grandes UNE-EN 60079-10 a fin de establecerdos en los que la ventilación sea conjunta recorridos de conducto de difícil equili-deben disponerse las aberturas de admi- el procedimiento para la clasificación brado y funcionamiento. de emplazamientos.sión en los en los compartimentos y lasde extracción en las zonas de circulación Para desclasificar el recinto se propone 6 En los aparcamientos con más de cinco seguir los criterios de la Resolucióncomunes de tal forma que en cada com- plazas debe disponerse un sistema departimento se disponga al menos de una detección de monóxido de carbono que 27 abril 2006 (BOPV nº 105) del Paísabertura de admisión. Vasco, que indica que en lo que se active automáticamente los aspiradores mecánicos cuando se alcance una con- refiere al grado de la fuente de escape,5 Deben disponerse una o varias redes se puede tratar de un escape, el proce- centración de 50 p.p.m. en aparcamientosde conductos de extracción dotadas delcorrespondiente aspirador mecánico, en donde se prevea que existan empleados y dente de venteos, deterioro de juntas y una concentración de 100 p.p.m. en caso materiales de los depósitos o emisionesfunción del número de plazas del aparca- contrario. de los tubos de escape de los vehícu-miento P, de acuerdo con los valores quefiguran en la tabla 2.9 los, que se puede considerar infrecuen- te y en períodos de corta duración, por Desclasificación de los aparcamientos lo que, acorde con la norma UNE-EN Tabla 2.9 Número mínimo de 60079, se puede clasificar como fuenteredes de conductos de extracción La i n s t r u c c i ó n I T C - B T 0 2 9 de escape secundario. Prescripciones particulares para las Los criterios de cálculo y diseño de P< 15 instalaciones eléctricas de los loca- 1 los sistemas de ventilación de aparca- les con riesgo de incendio o explo- 15 < 15 < 80 2 mientos expuestos anteriormente, bien sión del Reglamento Electrotécnico 80< P 1 + parte entera de P sea para evacuación de humos en caso de Baja Tensión (REBT) dice en su 40 de incendio o para dilución del CO a apartado niveles aceptables para la salud de lasEn este sentido, y si bien es cierto que 4 Clasificación de emplazamientos. Para personas, son en todo caso muy supe-la referencia anterior sobre redes de establecer los requisitos que ha de satis- riores a los que se necesita para diluirextracción dotadas del correspondiente facer los distintos elementos constituti- o dispersar los vapores inflamablesaspirador mecánico lo hace en base al vos de la instalación eléctrica en empla- hasta que su concentración sea másnúmero de plazas del aparcamiento, zamientos con atmósferas potencialmen- baja que el límite inferior de explosiónconforme se indica en su redactado, se te explosivas , estos emplazamientos se (LIE), lo que implica que asegurada la agrupan en dos clases según la naturale- misma y teniendo en cuenta el gradoaconseja que la exigencia anterior se za de la sustancia inflamable, denomina- secundario de la fuente de escape seaplique para cada una de las plantas das como Clase I y Clase II.del propio aparcamiento y no sobre el La clasificación de emplazamientos se puede considerar, a los efectos de laconjunto, ya que ello da solución a la llevará a cabo por un técnico competente norma UNE-60079-10, que la zonaproblemática planteada durante años que justificarán los criterios y procedi- clasificada como peligrosa sea ensobre cuantos extractores hay que ins- mientos aplicados. Esta decisión tendrá general despreciable, siempre y cuan-talar en cada planta de aparcamiento preferencia sobre las interpretaciones do la ventilación cumpla los requisitospara garantizar una mínima ventilación literales o ejemplos que figuran en los indicados de la ventilación para eva- textos. cuación de humos y eliminación delen caso de que uno de los extracto-res dejase de funcionar (y partiendo CO, se considerará conseguido un alto 4.1. Clases de emplazamientosde la base de que cada una de las Los emplazamientos se agrupan como grado de ventilación a los efectos de loredes deberá tener su correspondiente sigue: previsto en la norma UNE EN 60079-10extractor), teniendo en cuenta de que Clase I: Comprende los emplazamientos cuando se asegure una renovaciónen un aparcamiento de 15 plazas o en los que hay o puede haber gases, de 120 l/s (garantizando una adecuadamenos, si se dispone de una abertura vapores o nieblas en cantidad suficiente distribución de aire por el interior), conmediante la rejilla de sección adecuada para producir atmósferas explosivas o lo que el garaje queda desclasificado inflamables; se incluyen en esta clase a los efectos de lo previsto en la ITC-o la puerta calada, no sería especial- los lugares en los que hay o puede haber BT-29 del REBT, y no será necesariomente importante el hecho de no dis- líquidos inflamables.poner de un segundo extractor. En la norma UNE-EN 600079-10 se reco- tomar medidas de protección adicionalPor otro lado hay que tener en cuenta gen reglas precisas para establecer zonas respecto a las solicitadas por el CTE.que para aparcamientos con un número en emplazamientos de Clase I. 21
  • 22. Locales de pública concurrencia la cubierta, ya que si bien en el docu- Para la evacuación de humos en casoLa ITC-BT 28 considera los aparca- mento HS Salubridad 3 Calidad del de incendio ha de tenerse en cuen-mientos como locales de pública con- aire interior, en su capítulo 3 Diseño ta que existen dos tipos de aparatoscurrencia, obligándoles a cumplir las se menciona que la sección de los con- capaces de realizar dicha función:siguientes condiciones: ductos circulantes a través de dichos1 Campo de aplicación espacios se calculará con la formula Aparatos para trabajar inmersos. SeLa presente instrucción se aplica a loca- S > 2,50 • qvt, lo que corresponde a trata de aparatos cuyoles de pública concurrencia como: una velocidad de 4 m/s, se entiende motor se encuentra en …, estacionamientos cerrados y cubier- que esta velocidad se refiera al diseño el interior del flujo de airetos para más de 5 vehículos,..2.3 Suministros complementarios o de de los conductos de ventilación general extraído, por lo que haseguridad de la vivienda, ya que si se aplican para de ser capaz de sopor-todos los locales de pública concurren- garajes y aparcamientos podría darse tar la temperatura decia deberán disponer de alumbrado de la paradoja de que en un aparcamiento 400˚C. Si bien la normativa exige queemergencia de dimensiones importantes o de más soporten dicha temperatura durante 90Deberán disponer de suministro de de una planta , con un único montante minutos, el tiempo mínimo es de 2h. alreserva: vertical hasta la cubierta, dicho conduc- no existir fabricantes de motores que Estacionamientos subterráneos para to tuviese unas dimensiones tan consi- cumplan la condición solicitada, y semás de 100 vehículos. derables que provocase una reducción homologan íntegramente los ventiladores significativa de la superficie de cada para soportar condiciones de 400˚C/2h.Entradas de aire una de las plantas de las viviendas Hay que tener en cuenta que los moto-Las bocas de captación del aire exte- superiores. En este sentido, pues, se res usados reúnen unas característicasrior deben alejarse del suelo de jardi- aconseja dimensionar los conductos especiales y solamente existen connes o forestas para no captar hojas o verticales, procedentes del interior de alimentación trifásica.polen; separadas de letreros luminosos los aparcamientos a través de los loca-por su atracción de insectos; lejos de les habitables hasta la cubierta, a una Aparatos para trasiego. Se trata dedescargas de aire para no recircular velocidad máxima de 8 m/s (ya que a aparatos cuyo motor noemisiones viciadas, y nunca en el suelo él no se conectará ningún tipo de insta- está en contacto conporque puede obturarse por objetos o lación de las propias viviendas), con un el flujo de aire extraído,desechos. grosor de chapa mínimo de 1 mm para y su motor es normal,De forma habitual se vienen instalan- evitar la transmisión de ruidos. siendo posible encon-do rejillas por encima de las propias Para los conductos a ubicar propia- trar aparatos de alimen-puertas de acceso, lo que permite, mente en el interior del aparcamiento, tación monofásica siempre y cuando sual sistema de ventilación parado, una se pueden dimensionar conforme a potencia no supere los 2.2 KW."cierta" ventilación natural del propio la norma UNE -100 166 04, para unaaparcamiento, y garantiza una correc- velocidad de hasta 10 m/s. Este tipo de aparatos no puede montar-ta entrada de aire cuando el sistema Se aconseja también que, en la medida se directamente en el interior del apar-de ventilación está en funcionamiento, de lo posible, el conducto sea circular, camiento, y deben situarse o bien enindependientemente de la abertura o no si bien con frecuencia la altura de los una sala de máquinas, siempre con losde la puerta de acceso al recinto. garajes impide este tipo de conductos, conductos conectados a la aspiración y por lo que seguidamente se aconseja el descarga de los aparatos, o bien direc-Descargas de aire uso de conductos ovalados, al presen- tamente en la cubierta, o en el espacioEn el DB HS 3, y en el apartado 3.2.1. tar menor pérdida de carga que los rec- comprendido entre el aparcamiento yAberturas y bocas de ventilación se indica:4 Las bocas de expulsión deben situarse tangulares. Y si no hay otra opción que la cubierta.separadas 3m como mínimo, de cualquier el uso de estos conductos, deberánelemento de entrada de aire de ventila- ser lo más cuadrados posibles, y no También ha de tenerse en cuenta queción (boca de toma, abertura de admisión, se deberá sobrepasar, en ningún caso, es importante que cada planta tengapuerta exterior o ventana), y de cualquier relaciones de lados superiores de lado el conjunto de extractores indepen-punto donde pueda haber personas de mayor ≤ 5 lado menor para evitar pro- dientes para cada planta, lo que ha deforma habitual. vocar pérdidas de carga excesivas. asegurar un control adecuado del humo en la planta que pudiese verse afectadaOtros conceptos a tener en cuenta Ubicación de los extractores en caso de incendio.El CTE no especifica velocidad de dise- La actual normativa obliga a que losño alguno para la redes de conductos extractores sean capaces de evacuar Por último se verificará que no exis-por el interior del aparcamiento, mien- humo en caso de incendio, y se utiliza, ten normativas, ya sea autonómicastras que tampoco queda clara la sección con carácter general, el mismo siste- o municipales, cuyas exigencias seande los conductos procedentes desde ma de evacuación de humos en caso distintas a las indicadas anteriormente,dicho recinto, que puedan circular por de incendio que para la eliminación que prevean otras soluciones distintasel interior de espacios habitables, hasta del CO. a las indicadas. 22
  • 23. Series de producto Desenfumage para trabajar inmersos a 400 ˚C/2h TJHT CGHT TGHT CHMT CHAT CHMTC Series de producto Desenfumage para vehicular aire a 400 ˚C/2h CTHT CTVT CRMT CXRT GTLFGTLB CRMTC CHVT CVHT ILHT 23
  • 24. 2.7 VENTILACIÓN Expulsión a) Ventilación localizada: LOCALIZADA captado de los contaminantes.2.7.1. Captación localizada ConductoCuando en un local se originan gases,olores y polvo, aplicar al mismo los Dispositivo de captadoprincipios de la ventilación general Campana de Entrada extracciónexpuestos en las hojas anteriores, de airepuede originar algunas problemáti-cas concretas como una instalaciónpoco económica y en algunos casospoco efectiva debido a los grandes Baño de tratamientovolúmenes de aire a vehicular, la b) Ventilación general: dilu-importante repercusión energética ción de los contaminantes. Ventilador de extracciónen locales con calefacción e inclusola extensión a todo el recinto de unproblema que inicialmente estabalocalizado. (Fig. 2.7).En consecuencia, siempre que ello Entradasea posible, lo mejor es solucionar de aireel problema de contaminación enel mismo punto donde se producemediante la captación de los conta-minantes lo más cerca posible de su Baño de tratamientofuente de emisión, antes de que se Fig. 2.7: Los dos grandes tipos de ventilación.dispersen por la atmósfera del recin-to y sea respirado por los operarios.Las aspiraciones localizadas preten- cepción de este dispositivo puede lación excesivos.den mantener las sustancias moles- impedir al sistema captar correcta- Este dispositivo puede adoptar diver-tas o nocivas en el nivel más bajo mente los contaminantes o llevar, sas formas, tal como se observa enposible, evacuando directamente los para compensar esta mala elección la Fig. 2.8.contaminantes antes de que éstos inicial, a la utilización de caudales,sean diluidos. coste de funcionamiento y de insta-Una de las principales ventajas deestos sistemas es el uso de menorescaudales que los sistemas de venti- Tipo de campana Descripción Caudallación general, lo que repercute enunos menores costes de inversión, W Lfuncionamiento y calefacción. Campana simple Q = V(10x2+A)Por último la ventilación por capta- Xción localizada debe ser prioritaria A = WLante cualquier otra alternativa y enespecial cuando se emitan productostóxicos en cantidades importantes. Campana simple Q = 0,75V(10x2+A) con pestaña2.7.2. Elementos de una captación XlocalizadaEn una captación localizada serán Cabina Q = VA = VWHnecesarios los elementos siguientes: H - Sistema de captación.- Canalización de transporte del W contaminante.- (En determinadas instalaciones) Q = 1,4 PVH Sistema separador. Campana P = perímetro H elevada H = altura sobre la operaciónSistema de captaciónEl dispositivo de captación, que enmuchos casos suele denominarse L Wcampana, tiene por objeto evitar que Rendija múltiple. Q = V(10x2+A)el contaminante se esparza por el 2 ó más rendijas. Xresto del local, siendo este elemen-to la parte más importante de lainstalación ya que una mala con- Fig. 2.8: Tipos de campanas 24
  • 25. Para que el dispositivo de captación Estas velocidades se observan en la lización impida la sedimentación desea efectivo, deberán asegurarse tabla 2.10. las partículas sólidas que se encuen-unas velocidades mínimas de capta- tran en suspensión.ción. Esta velocidad se define como: Canalización de transporte Así el dimensionado del conducto se“La velocidad que debe tener el Una vez efectuada la captación y efectuará según sea el tipo de mate-aire para arrastrar los vapores, para asegurar el transporte del aire riales que se encuentren en suspen-gases, humos y polvo en el punto contaminado, es necesario que la sión en el aire, tal como puede versemás distante de la campana”. velocidad de éste dentro de la cana- en la tabla 2.11.Únicamente gases y vapores Características de la fuente Ejemplos Velocidad de de contaminación captación m/s Desprendimiento con velocidades Cocinas. Evaporación en tanques. 0,25 - 0,5 casi nulas y aire quieto. Desengrasado. Desprendimientos a baja velocidad Soldadura. Decapado. 0,5 - 1 en aire tranquilo. Talleres galvanotecnia. Generación activa en zonas de Cabinas de pintura. 1 - 2,5 movimiento rápido del aire. Con partículas sólidas en suspensión Generación activa en zonas de Trituradoras. 1 - 2,5 movimiento rápido del aire. Desprendimiento a alta velocidad Esmerilado. Rectificado. 2,5 - 10 en zonas de muy rápido movimiento del aire. Se adoptarán valores en la zona inferior o superior de cada intervalo según los siguientes criterios: Inferior Superior 1. Pocas corrientes de aire en el local. 1. Corrientes turbulentas en el local. 2. Contaminantes de baja toxicidad. 2. Contaminantes de alta toxicidad. 3. Intermitencia de las operaciones. 3. Operaciones continuas. 4. Campanas grandes y caudales elevados. 4. Campanas de pequeño tamaño. Tabla 2.10: Velocidades de captación. Gases, vapores 5 a 6(*) Humos Humos de óxido de zinc y de aluminio. 7 a 10(*) Polvos muy finos y ligeros Felpas muy finas de algodón. 10 a 13 Polvos secos y pólvoras Polvos finos de caucho, de baquelita; felpas de yute; polvos de algodón, de jabón. 13 a 18 Polvos industriales medios Abrasivo de lijado en seco; polvos de amolar; polvos de yute, de grafito; corte de briquetas, polvos de arcilla, de calcáreo; embalaje o pesada de amianto en las industrias textiles. 18 a 20 Polvos pesados Polvo de toneles de enarenado y desmoldeo, de chorreado, de escariado. 20 a 23 Polvos pesados o húmedos Polvos de cemento húmedo, de corte de tubos de amianto-cemento, de cal viva. >23 o transporte(*)Generalmente se adoptan velocidades de 10 m/s neumático húmedo Tabla 2.11: Gama de los valores mínimos de las velocidades de transporte de aire contaminado en las conducciones. 25
  • 26. 2.7.3. Principios de diseño de lacaptación L L (Distancia doble)El rendimiento de una extracciónlocalizada depende, en gran parte,del diseño del elemento de captacióno campana. Se indican a continua- Foco deción un conjunto de reglas para el contaminacióndiseño de los mismos: (Caudal cuadruple) Se necesitan 100 m/h Se necesitan 00 m/hColocar los dispositivos decaptado lo más cerca posiblede la zona de emisión de los Fig. 2.9contaminantesLa eficacia de los dispositivos deaspiración disminuye muy rápida-mente con la distancia. Así, porejemplo si para captar un determi-nado contaminante a una distancia L BIEN MALse necesita un caudal de 100 m3/h, sila distancia de captación es el doble(2L) se requiere un caudal cuatroveces superior al inicial para lograr elmismo efecto de aspiración de dichocontaminante (Fig. 2.9).Según lo anterior, la mejor situa-ción de una campana extractora será Fig. 2.10la que consiga la mínima distanciaentre aquélla y el borde más aleja-do que emita gases o vapores (Fig.2.10).Encerrar la operación tanto comosea posible (Atención a las cotas!)Cuanto más encerrado esté el fococontaminante, menor será la canti- 5°dad de aire necesario para evacuarlos gases (Fig. 2.11). Apantallar 0,H HInstalar el sistema de aspiraciónpara que el operario no quede MEJOR BIENentre éste y la fuente de contami-naciónLas vías respiratorias del trabaja- Fig. 2.11dor jamás deben encontrarse en eltrayecto del contaminante hacia elpunto de aspiración (Fig. 2.12). BIEN MAL Productos Productos nocivos o nocivos o molestos molestos Fig. 2.12 26
  • 27. Situar los sistemas de captado uti-lizando los movimientos naturalesde las partículasSe efectuará la extracción de maneraque se utilicen las mismas fuerzas deinercia para ayudarnos en la capta-ción de las partículas (Fig. 2.13).Enmarcar las boquillas de extracción BIENSiempre que sea posible, enmarcar MALlas boquillas de extracción reduce Fig. 2.13considerablemente el caudal de airenecesario (Fig. 2.14). max = 150Si no se coloca el enmarcado, la min = Aboquilla o campana, además deextraer el aire que está frente a ella yque se supone que está contamina-do, se aspira también aire de encimay de los lados con lo que se pierde Aeficacia. En una boquilla enmarcada BIENla zona de influencia de la misma MEJORes mayor que si no se coloca este Fig. 2.14elemento, tal como se observa en la(Fig. 2.15.)Repartir uniformemente la aspira-ción a nivel de la zona de captadoEl caudal aspirado debe repartirselo más uniformemente posible, demanera que se eviten las fugas deaire contaminado en aquellas zonasdonde la velocidad de aspiraciónpudiese ser más débil. Fig.2.16. 7,5% 7,5% 100% 100% 60% 0% 15% 60% 0% 15% 0 50 100 % de diámetro 0 50 100 % de diámetro Fig. 2.15 Pantallas Pantallas INCORRECTO CORRECTO INCORRECTO CORRECTO Fig. 2.16 27
  • 28. 2.7.4. Casos de ventilación industrial localizada TANQUES PARA RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS El caudal necesario: La velocidad de aire en la Q(m3/h) = KLM ranura: K = de 1.000 a 10.000, v r > 10 m/s usualmente de 3.000 a 5.000 Con esta captación se mantiene L, M en metros (m) alejado el contaminante de la zona de respiración del operario. DESENGRASADO CON DISOLVENTES Q(m3/h) = 920 LM L, M (m) tapa T debe cerrarse cuan- La Velocidad máx. ranura v r = 5 m/s do no se usa. Debe preverse un conductor separado para la Vel. máx. plenum: v p = 2,5 m/s evacuación de los productos de Vel. conducto v c = 12 a 15 m/s la combustión, si los hubiere. Pérdidas entrada: Para el trabajo es necesario un 1,8 Pd ranura = 0,25 Pd suministro directo de aire para la respiración. VENTILACIÓN PARA SOLDADURA SOBRE BANCO FIJO Q = 2.000 m3/h por m de Pérdidas entrada: campana. = 1,8 Pd (ranura) = 0,25 Pd Longitud campana: La que (conducto) requiera el trabajo a realizar. Velocidad máxima de la cámara Ancho banco: 0,6 m máximo. V igual a la mitad de la velocidad Velocidad conducto: v c = 12 m/s en las ranuras. Vel. en las ranuras: v r = 5 m/s EXTRACCIÓN LOCALIZADA PORTÁTIL PARA SOLDADURA CAMPANA MÓVIL - Velocidad en la cara abierta = Con pestaña 7,5 m/s Conducto simple o pieza cónica - Velocidad en conducto = 15 m/s X, mm m3/s m3/s - Pérdida en la entrada conducto Hasta 150 0,16 0,12 simple = 0,93 PDconducto 150-225 0,35 0,26 - Pérdida en la entrada con X 225-300 0,63 0,47 pantalla o cono = 0,25 PDconducto CABINA DE LABORATORIO CABINA CON PUERTA DE GUILLOTINA Y MARCO DE PERFIL AERODINÁMICO - Q = 0,3 – 0,76 m3/s/m2 de superficie total abierta en función de la eficacia de la distribución del aire aportado al local - Pérdida en la entrada = 0,5 PD - Velocidad en conducto = 5 – 10 m/s según uso Velocidad amolado m/s CAPTACIÓN DE POLVOS Menos 35 Más 35 Para CAMPANA PARA MUELA Diám. Ancho Bien Poco Espe- Bien velocidades disco disco cerra- cerra- cial cerra- DE DISCO mayores, mm mm da da da Caperuza bien cerrada = Máx. 25% prolongan la hasta 125 25 375 375 375 650 disco descubierto. 125 a 250 38 375 500 650 1050 caperuza y Vel. mín. vc = 23 m/s raml 250 a 350 50 500 850 850 1250 colocar una 350 a 400 50 650 1050 1050 1500 v = 18 m/s cond. pral. plataforma de 400 a 500 75 850 1250 1250 1750 Pérdida de entrada: apoyo para 500 a 600 100 1050 1500 1500 2050 n = 0,65 conex. recta 600 a 750 125 1500 2000 2000 2650 piezas. n = 0,40 conex. cónica 750 a 900 150 2000 2650 2650 3350 28
  • 29. 2.7.5. Cocinas domésticasNormativaEl CTE, es su apartado 3 Diseño. 3.1.1Condiciones generales de los siste-mas de ventilación. 3.1.1 Viviendasse indica3 Las cocinas deben disponer de unsistema adicional específico de venti-lación con extracción mecánica paralos vapores y los contaminantes de lacocción. Para ello debe disponerse deun extractor conectado a un conductode extracción independiente de los dela ventilación general de la vivienda que Fig. 2.17no puede utilizarse para la extracciónde los locales de otro uso. Cuando esteconducto sea compartido por varios TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DEextractores, cada uno de éstos debe COCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS ADOSADAS A LA PARED.estar dotado de una válvula automáti-ca que mantenga abierta su conexión Longitud Caudal Modelo de extractor SPcon el conducto sólo cuando esté fun- rea de cocción aconsejado á según longitud del conducto de salida (cota L) (m3/h)cionando o de cualquier otro sistema 0a5m 5 a 15 m más de 15 mantirevoco. CK-35N CK-40 y CK-40F CK-25N CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500Las cocinas son un caso típico de Hasta 200-300 TD-250 TD-350 TD-500 60 cm Campana de 60 cmaplicación de la ventilación localiza- con 1 motor Campana de 60 cm con Campana de 60 cm 2 motores o motor tangencial con motor tangencialda: captar el aire cargado de gases,humos, grasas y calor, encima mismo CK-35N CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500de los fogones donde se produce, fil- CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500 CK-60Ftrarlo y conducirlo hasta la descarga. Hasta 300-600 CK-50 y ECO-500 CK-60F TD-800 90 cm TD-350, TD-500 TD-500 Campana de 90 cm Campana de 90 cm con Campana de 90 cm con con motor tangencialDiseño 2 motores o motor tangencial 2 motores o motor tangencial El caudal de aire necesario que debeextraer la campana es el capaz de abla 2.12 Tarrastrar y diluir los polucionantesdesprendidos. Este caudal debe ser el TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DEmínimo posible por razones de econo- COCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS TIPO ISLA.mía de energía. Longitud Caudal Modelo de extractor S&P rea de cocción á aconsejado según longitud del conducto de salida 3/h) (cota L) (mEs importante también conseguir un 0a5m 5 a 15 m más de 15 mequilibrio entre el aire extraído de la cocina con el impulsado a élla a través CK-40 y CK-40F CK-60F CKB-800de los locales adyacentes o directa- CK-50 y ECO-500 CKB-600 Hasta CK-50 TD-800mente del exterior, de modo que la 60 cm 300-450 TD-500 TD-500 Campanas tipo Isla Campanas tipo Isla cocina quede en una ligera depresión. Campanas tipo Isla de 90 cm de 90 cmSe trata de evitar que el aire conta- de 90 cmminado que no capte la campana CK-50 y ECO-500 CK-60F se difunda por el piso, invadiendo CKB-1200 CK-60F CKB-800 con sus olores indeseables las otras Hasta 450-900 TD-500 TD-800 TD-1000 90 cm Campanas tipo Islaestancias de la casa. Campanas tipo Isla Campanas tipo Isla de 120 cm de 120 cm de 120 cm El aire necesario será tanto menor abla 2.13 Tcuanto mejor la campana abrace,cubra de cerca, los focos de la pro- descarguen el aire viciado al exterior pueden alojar en su interior una masaducción contaminante. Una campana mediante el conducto correspondien- de aire contaminado. Permiten instalarbaja, es mucho mejor que una campa- te, o bien para que recirculen el aire un extractor de aire de libre elecciónna a una altura suficiente para permitir captado, y previa instalación de un del usuario. Así pueden elegir entrepasar la cabeza del cocinero/a. filtro de carbono, en aquellas instala- diversos modelos de alta o baja pre- ciones que no dispongan de salida al sión, de caudal mayor o menor y deCampanas compactas exterior. Fig. 2.17. forma de sujección a voluntad. En losSon campanas que llevan filtro, luz catálogos de S&P existen modelosgrupo de extracción y mandos, for- Campanas vacías que pueden escogerse según el gradomando un conjunto listo para instalar. Son las que tienen, propiamente de aspiración que se desee.Pueden conectarse de manera que dicho, la forma de campana y que Para instalar dentro de la campana 29
  • 30. pueden usarse extractores de las Series 2.7.6. Ventilación de cocinas con ángulos mayores de 30˚ y cada 3mCK o CKB; para instalar en el conducto industriales como máximo de tramo horizontal. Losde descarga, fuera de la campana y conductos que discurran por el interiorantes del final, aparatos de la Serie TD- Normativa del edificio, así como los que discurranMIXVENT y, por último, para colocar al por fachadas a menos de 1,50 m de dis-extremo del conducto, en el tejado, las El CTE contempla en su documento DB tancia de zonas de la misma que no sean al menos EI30 o de balcones, terrazas oSeries TH-MIXVENT o MAX-TEMP. SI 1 Propagación interior algunas de huecos practicables tendrán una clasifi-Para las campanas adosadas a las pare- las condiciones que han de reunir este cación EI30.des utilizadas en las cocinas domésti- tipo de instalaciones. - No deben existir compuertas corta-cas, el caudal necesario para la extrac- fuegos en el interior de este tipo deción correcta de los humos viene dado Si bien no se define con claridad, se conductos, por lo que su paso a travésen la tabla 2.12 dependiendo del valor estima que una cocina se considera de elementos de compartimentación dede la anchura de la campana L. como industrial cuando su potencia sectores de incendio se debe resolver dePara el caso de campanas tipo «isla», calorífica instalada supera los 20 Kw, ya la forma que se indica en el apartado 3 de esta sección.es decir con acceso a los fogones que a partir de esta potencia, conforme - Los filtros deben estar separados de lospor los cuatro costados, el caudal de a la tabla 2.14 Clasificación de los focos de calor más de 1,20 m si son de tipoextracción debe escogerse según la locales y zonas de riesgo especial parrilla o a gas, y más de 0,50 m si son detabla 2.13. integrados en edificios, se considera otros tipos. Deben ser fácilmente accesi- ya como de Riesgo bajo bles y desmontables para su limpieza, tenerEl caudal necesario depende de la una inclinación mayor que 45˚ y poseer unaanchura de la campana y la distancia Además; bandeja de recogida de grasas que conduz-entre la campana y la fuente. Los sistemas de extracción de los ca éstas hasta un recipiente cerrado cuya humos de las cocinas deben cumplir las capacidad debe ser menor que 3 l.En esta sección así definida, llamada siguientes condiciones especiales: - Los ventiladores cumplirán las especi-sección de referencia, la velocidad de ficaciones de la norma UNE-EN 12101-captación debe ser: 3 2002 “Especificaciones para aireadores– cocina doméstica: 0,15 a 0,20 m/s extractores de humos y calor mecánicos” y - Las campanas deben estar separadas al menos 50 cm de cualquier material que tendrán una clasificación F400 90.Cuando la campana es de tipo “isla”, es no sea A1. - Los conductos deben ser independien- Por otro lado, en España existe la normadecir, no adosada a ninguna pared, hay tes de toda extracción o ventilación y UNE 100-165-92, de aplicación a cocinasque doblar este caudal. exclusivos para cada cocina. Deben dis- de tipo comercial, que establece una ponerse de registros para inspección y serie de puntos de los que entresacamos limpieza en los cambios de dirección los siguientes: Tabla 2.14 Clasificación de los locales y zonas de riesgo especial integrados en edificios Sección de referencia Uso previsto del edificio Tamaño del local o zona Sr = h x l (m2) o establecimiento S = superficie construida V = volumen construido Vc = velocidad de Riesgo bajo Riesgo medio Riesgo alto captación (m/s) Cocinas según potencia 20<P≤30kW 30<P≤50kW P>50kW instalada P(1)(2) caudal = 3600 x V x SR a) CAMPANA ADOSADA b) CAMPANA ISLA Q Q/2 Q/2 Q V V v = 10 a 15 m/s V V ß ß M (m) L (m) M (m) H 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 ß = 45 a 60º Caudal Caudal Q mín = 900 H (L+2M) Q mín = 900 H (2L+2M) Fig. 2.18 30
  • 31. El borde de la campana estará a 2 m Filtros En zonas con épocas invernales frías, sobre el nivel del suelo (salvando justo las campanas de cocina industriales la cabeza del cocinero) y sobresaldrá Los filtros, que actúan además como deben diseñarse siempre con apor- 0.15 m por sus lados accesibles de la paneles de condensación de vapores, tación de aire primario exterior para planta de cocción. deberán ser preferiblemente metálicos, evitar perder gran cantidad de aire compuestos de varias capas de mallas ya calentado. Por otra parte resultan Los filtros metálicos de retención de con densidades crecientes para retener también intolerables las corrientes de grasas y aceites tendrán una eficacia mejor las grasas en suspensión. aire frío que inciden por la espalda a los mínima del 90%. Estarán inclinados de La superficie total debe calcularse: cocineros ocupados en su labor debajo 45° a 60° sobre la horizontal y la veloci- de las campanas. dad de paso del aire será de 0,8 a 1,2 S [m2] = Q Un esquema muy corriente de campana m/s con pérdidas de carga de 10/40 Pa 4.000 con aportación de aire primario exterior a filtro limpio/sucio. (resultando velocidad de aire de aprox. es el de la fig. 2.19. 1 m/s) siendo conveniente repartirla El caudal de aire primario Qp puede La ventilación general de la cocina debe entre dos o más paneles, fácilmente ser regulado por medio de compuertas ser de 10 l/s·m2. extraíbles y de dimensiones aptas para accionables a mano, permitiendo en La depresión de la cocina respecto a ser colocados en lavavajillas y some- todo momento decidir la proporción locales adyacentes no debe ser superior terlos a un lavado cómodo con agua idónea de la mezcla a extraer. Existen a 5 Pa. caliente y detergentes. muchas variantes de campanas en el La temperatura del aire exterior a intro- mercado que resuelven el problema de ducir en las cocinas no debe ser inferior El borde inferior de los filtros debe forma original, muchas veces protegida a 14°C en invierno y superior a 28°C evacuar a un canalón recogedor de por patentes. en verano. condensaciones y líquidos grasos, que Otros aspectos de la norma contemplan pueda ser fácilmente vaciable o ser En grandes cocinas todo el techo del materiales y el diseño de conductos de conducido a un depósito a propósito. local está tratado como si fuera una descarga y la necesaria facilidad de ins- La norma dice que este depósito no campana de extracción contínua. pección y mantenimiento. debe ser superior a 3 litros de capa- Combinan las entradas de aire primario cidad. con los caudales de extracción, el con- Cálculo práctico del caudal trol de las condensaciones y líquidos Campanas grasos y los puntos de iluminación. Son La norma UNE citada anteriormente sistemas de extracción que permiten da unas fórmulas para proceder al Las cocinas industriales de restauran- cocinar en cualquier punto del local y cálculo del caudal necesario para una tes, hoteles, hospitales, fábricas, etc… repartir los fogones, las freidoras, los correcta evacuación de los humos y mueven grandes masas de aire para hornos, etc… sin tener en cuenta su vapores generados. Sin embargo, de poder controlar los contaminantes y por ubicación más que por la logística del forma genérica se vienen utilizando las ello tiene mucha mayor importancia su trabajo y no por situar los cocinados fórmulas indicadas en la fig. 2.18.a para diseño y cálculo. debajo de las áreas de extracción, ya campanas adosadas a la pared con tres Si las consideramos simples, o sea, que todo el techo es aspiración. lados abiertos; y en la fig. 2.18.b para que su caudal sea tomado del interior El dibujo de la fig. 2.20 ilustra un siste- campanas tipo isla, de cuatro costados de la cocina y expulsado al exterior, ma de este tipo. abiertos. prescindiendo del ahorro de energía de calefacción, uso frecuente en países En todo caso el caudal no será inferior de clima benigno con operaciones a a una velocidad de paso de 0.25 m/s en ventanas abiertas, el cálculo, según las la superficie tendida entre el borde de la dimensiones indicadas en los dibujos, campana y el plano de cocción en todo se contiene en cada tipo de la fig. 2.18. su perímetro abierto. Se desaconsejan totalmente las cam- panas de recirculación, para aplicacio- nes industriales.NA ADOSADA b) CAMPANA ISLA Q Q/ Q/ Q V V v = 5 a 0 m/s Qp V Qp Q Q Q V Q Qp Qp Q EXTRACCIÓN Q EXTRACCIÓN ß IMPULSIÓN IMPULSIÓN AIRE EXTERIOR] L [m] M [m] H 0,0 0,0 0,0 0,0 Qc Qc Qc Qc Qp Qp ß = 5 a 60°LM Caudal Q = 00 L ML+M) Q mín = 1000 H (L+M) CAMPANA ADOSADA CAMPANA ADOSADA CAMPANA ISLA ISLA CAMPANA Fig. 2.19 Fig. 2.20 Qp Q Q Qp Qc Qc 31
  • 32. Conductos Circulares RectilíneosPérdida de carga por rozamiento del aire Fig. 3.1 32
  • 33. 3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOSPara ventilar un espacio, un recinto o Conductos rectangulares circular equivalente, ésto es, aquéllauna máquina, ya sea impulsando aire Si la sección del conducto no es cir- que presenta la misma pérdida deo bien extrayéndolo, es muy corrien- cular, caso frecuente en instalaciones carga que la rectangular considerada.te tener que conectar el ventilador/ de ventilación en donde se presentan El diámetro equivalente puede deter-extractor por medio de un conducto, formas rectangulares o cuadradas, es minarse de forma práctica por mediouna tubería, de mayor o menor longi- necesario determinar antes la sección de la gráfica de la Fig. 3.2.tud y de una u otra forma o sección.El fluir del aire por tal conducto absor-ve energía del ventilador que lo impul-sa/extrae debido al roce con las pare- Diámetro equivalente de un conducto rectangulardes, los cambios de dirección o los con igual pérdida de cargaobstáculos que se hallan a su paso.La rentabilidad de una instalaciónexige que se minimice esta parte deenergía consumida.Como el consumo de un ventilador esdirectamente proporcional a la pre-sión total Pt a que trabaja, podemosconstatar que, de no cuidar el diseñode una canalización, puede darse elcaso de gastar mucha más energía dela necesaria.3.1 PÉRDIDA DE CARGAA la presión del aire necesaria paravencer la fricción en un conducto,que es la que determina el gasto deenergía del ventilador, se le llama pér-dida de carga. Se calcula a base de lalongitud de la conducción, el llamadodiámetro hidráulico, la velocidad ydensidad del aire y el coeficiente defrotamiento, de la rugosidad de lasparedes, de las dimensiones y la dis-posición del mismo.Tramos RectosLa forma práctica de hacerlo es recu-rriendo a nomogramas confecciona-dos en base a todo el bagaje técniconecesario y son válidos para conduc-ciones con la rugosidad corriente enmateriales habitualmente usados.El nomograma de la Fig. 3.1 muestrauno de éllos para secciones circularesy un coeficiente de fricciónλ = 0’02 (plancha de hierro galvani-zada). Fig. 3.2 33
  • 34. Accidentes en la conducciónLas canalizaciones de aire no siempre PRESIÓN DINÁMICA, CAUDAL Y DIÁMETRO Conducciones circularesse componen de tramos rectilíneos 100.000sino que a menudo se presentan acci- Ødentes en su trayectoria que obligan al mm 50.000 .000uso de codos, desviaciones, entradas, tr o2 40.000 mesalidas, obstáculos, etc., los cuales Diá 30.000provocan una pérdida de carga adi-cional. En consecuencia, será necesa- 20.000rio calcular las pérdidas de cada uno 00 1.0 0de tales accidentes y sumarlas a las 90 10.000 800de los tramos rectos. 700 5.000 600Existen diversos métodos para cal- 4.000cular la pérdida de carga debida a 500 3.000los accidentes de una canalización, 400 2.000siendo el más usado en los manua-les especializados (con muchos datos 300experimentales que permiten, con 1.000unas sencillas operaciones, determi-nar su valor), el siguiente: 200 500 100 400 903.2 CÁLCULO DE LA 300 80 PÉRDIDA DE CARGA 70 200 60Método del coeficiente «n» 50Se basa este método en calcular la 100pérdida de carga de un elemento de 40 mm c.d.a.la conducción en función de la presión 50 Pddinámica Pd del aire que circula y de 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 100unos coeficientes «n» de proporcio-nalidad, determinados experimental- Fig. 3.3mente, para cada uno según su formay dimensiones. La fórmula usada es: ENTRADAS VARIAS Pérdida de carga 60º Figura D D D ∆P = n x Pd (mm c.d.a.) D/6 OrificioDe esta forma calcularemos uno a Conducto Coeficiente nuno los accidentes de la conducción Circular 0,87 0,49 0,2 1,8que, sumados a los de los tramos Rectangular 1,25 0,7rectos, nos proporcionarán la pérdida Vde carga total del sistema de conduc-ción. n = 1,6 D n = 0,65La presión dinámica Pd que aparece D 30en la fórmula puede hallarse fácil-mente del siguiente modo. A partir del R = D/2caudal de aire que circula Q (m3/h) y D V n = 0,6 a 0,1el diámetro del conducto d (m), en lagráfica de la figura 3.1 determinare- Dmos la velocidad v (m/s) del aire. Coneste dato, y por la gráfica de la fig. 3.3 D Coeficiente nencontraremos la presión dinámica Conducto: Circular Rectangular V Cicular n = 0,5pd (mm c.d.a.) que necesitamos para Rectangular n = 0,7 15° 0,15 0,25aplicar la fórmula de la pérdida de 30° 0,08 0,16carga. 45° 0,06 0,15En las figuras siguientes se proporcio- 60° 0,08 0,17 V1 V2nan los coeficientes «n» de pérdida de 90° 0,15 0,25carga de diversos accidentes en la cir- 120° 0,26 0,35culación de aire por conductos, desde 150° 0,40 0,48su captación hasta la descarga. n = 1,78 Pd1 + 0,5 Pd2 Pd1 y Pd2 corresponden a V1 y V2 Fig. 3.4 34
  • 35. ENTRADAS A CONDUCTOS BOCA CON REJILLABOCA ACAMPANADA 6 5 V D V D 4 Coeficiente n R 3 2 Área libre rejilla Área total conducto 1 R/D 0 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1CUERPOS ATRAVESADOS EN EL CONDUCTO 5 III 4 3 II 2 Deben evitarse los obstáculos que I atraviesen una conducción de aire y 1 en especial en los codos y bifurcacio- nes del flujo. Nos referimos a cuerpos 0,5 extraños a la canalización y no cuando 0,4 se trate de ventilar los mismos, como Coeficiente n 0,3 es el caso de baterías intercambia- 0,2 doras de calor en las que, por otra D I II III parte, se diseñan ya con las aletas 0,1 L orientadas de forma que obstruyan lo menos posible. 0,05 0,04 Si no hay forma de evitarlos deben 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 cubrirse con protecciones de silueta aerodinámica para no provocar pér- didas elevadas de carga. Los obstá-CAMPANAS DE CAPTACIÓN culos con frentes superiores a cinco centímetros deben carenarse con per- files redondeados o, mejor, con silue- 0,9 tas de ala de avión, procurando que los soportes o apoyos sean paralelos 0,8 V a la vena de aire. Si la obstrucción es superior al 20% de la sección debe 0,7 bifurcarse la canalización y hacerla confluir una vez superado el obstá- culo. 0,6 Coeficiente n Todas las velocidades consideradas en 0,5 este capítulo para el cálculo del coefi- ciente n están referidas a velocidades Boca rectangular o cuadrada en el conducto Vc, la del diámetro D 0,4 indicado, aunque se trate de calcular pérdida de carga a la entrada. 0,3 En las campanas de captación, sean 0,2 Boca redonda verticales u horizontales, la sección de la boca debe ser como mínimo el 0,1 doble de la del conducto. Ángulo En campanas rectangulares, « α » se 0,0 0° 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140° 160° 180° refiere al ángulo mayor. Fig. 3.5 35
  • 36. COEFICIENTES <<n>> DE PÉRDIDAS DE CARGA CODOS Sección rectangular 1,3 D D D 1,2 1,1 A A R R R R B B Sección circular 1 0,9 1 0,80,9 0,70,8 Coeficiente n 0,60,70,6 0,5 Co do0,5 en 0,4 Co tre do sp en iez cu as Co atr 0,30,4 do op co iez nti as nu o0,3 0,20,2 0,10,1 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 0 0,5 1 1,5 R R D A CODOS EN ÁNGULO RECTO CON DIRECTRICES 1 Directrices L 0,5 R 0,4 n = 0,28 n = 0,4 0,3 Coeficiente n Sin Directriz 0,2 n = 0,35 n = 0,1 Una Directriz 0,1 0,08 Dos Directrices Tres Directrices C/2 0,06 C/5 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 C/3 C R/L Detalle álabes de grosor aerodinámico Fig. 3.6 36
  • 37. CAMBIOS GRADUALES DE SECCI N SALIDAS DE CONDUCTOS 1 0,9 0,8 0,7 D 1 D D D D D 1 1 0,6 Coeficiente n DISMINUCI N 0,5 0,4 0,3 0,2 D/D1 0,25 0,5 0,75 1 0,1 n 2,5 1,9 1,5 1 1 D/D 1 0,9 r 0,2 ula D ang ect D 1 b or do L 0,8 Tu on red 0,4 bo AUMENTO Tu 0,7 R Coeficiente n 0,6 0,6 0,5 0,4 0,8 0,3 R/L 0 0,25 0,5 0,75 1 0,2 0,1 n 3 1,9 1,6 1,5 1,4 1 =60 SALIDA POR EL TEJADO n 2 0,8 =45 1,9 Coeficiente n 0,6 =30 D + 25 mm 4D =20 =15 1,8 0,4 =10 D D 1 1,7 150 mm 0,2 Superficie libre D Superficie conducto 1,6 1 1,2 1,4 1,6 1,8 2 DESCARGA 1,5 PREFERIBLE 6 Mejor protecci n de la lluvia 5 1,4 Menor pØrdida 4 de cargas D 3 1,3 2DCoeficiente n 2 1,2 D/3 D/3 H 1,1 D 1 D 0,8 1 Superficie libre 0,4D 0,5D 0,6D 0,7D 0,8D 0,9D D 0,6 Superficie conducto H POR SOMBRERETE 0,6 0,8 1 1,2 1,5 Fig. 3.7 37
  • 38. 3.3 JEMPLO DE E APLICACIÓNImaginemos que debamos procedera la evacuación de los vapores notóxicos que se desprenden de untanque por medio de una campanasuspendida encima del mismo y queestá cerrada por tres costados. Ladescarga debe efectuarse a nivel deltejado y el conducto debe recorrer untramo horizontal y otro vertical, concodos en ángulo recto, hasta alcanzarel sombrerete de salida. La Fig. 3.8ilustra el conjunto de la instalación:La campana en cuestión deberá 20 mabsorber un caudal de:Q (m3/h) = 3.600 LHV = 3.600 x 2 x0’85 x 1 m/s = 6.100considerando que la velocidad decaptación de los vapores es suficiente Dcon 1 m/s.La velocidad de aire en el conducto ladecidiremos de Vc = 10 m/s con lo que 10 mpodemos determinar por medio de lagráfica de la Fig. 2.2 que la presióndinámica en el mismo será: Pd = 6 mm c.d.a. R=DEl diámetro del conducto circulardeberá ser, de acuerdo con los 6.100 Ventilador 1m axialm3/h y la velocidad de 10 m/s, leído tubularen la gráfica de la Fig. 3.1, d = 0’45 m,redondeando su valor a una medida 70ºcomercial. A estos valores correspon-de una pérdida de carga de 0´2 mm 2m 0,85c.d.a., también sacada de la mismagráfica, para los tramos rectos delconducto. TanqueLos coeficientes «n» de pérdida decarga son: Fig. 3.8Campana: 0’25, según Fig. 3.5. Pt2 = (0’25 + 0’2 + 1’08) 6 = 6.100 m3/h a través de un sistemaCodos: n = 0´2, si el radio interior es 10’4 mm c.d.a. que presenta unas pérdidas de 16’6igual al diámetro. Fig. 3.6. mm c.d.a. La pérdida de carga total de la instala- Un tipo axial, tubular, del mismo diá-Sombrerete: n = 1’08 para H = D, ción resulta ser: metro que el de la campana resultaríasegún Fig. 3.7. ser el más idóneo. ∆Pt = Pt1 + Pt2 = 6’2 + 10’4 = Al hablar de la curva característicaLa pérdida de carga para los tramos 16’6 mm c.d.a. señalaremos el llamado punto de tra-rectos es: bajo que nos remitirá de nuevo a este Así pues, el extractor de aire a ejemplo.∆Pt1 = Long. conducto x Perd. por escoger debe ser capaz de vehicularm=(1 + 10 + 20) 0’2 = 6’2 mm c.d.a.y la pérdida por la campana, codos ysombrerete: 38
  • 39. 4. VENTILADORES4.1. GENERALIDADESQué son y para qué sirven A BLos ventiladores son máquinas rotato-rias capaces de mover una determina-da masa de aire, a la que comunicanuna cierta presión, suficiente para quepueda vencer las pérdidas de cargaque se producirán en la circulaciónpor los conductos.Se componen de:- Elemento rotativo- Soporte- MotorEl elemento rotativo es la pieza del EMBOCADURA VOLUTAventilador que gira en torno al eje del Fig. 4.1mismo. Puede ser una Hélice o unRodete. 4.2 DEFINICIONES 4.3.1. SEGÚN SU FUNCIÓN Un ventilador, en la aceptación másLo llamaremos Hélice si la dirección amplia del vocablo, es una turbomá- 1. VENTILADORES CONde salida del aire impulsado es parale- quina que recibe energía mecánica ENVOLVENTEla el eje del ventilador (dirección axial). para mantener un flujo contínuo de Suele ser tubular, por lo que tambiénGeneralmente la hélice puede mover aire, u otro gas, con una presión de se les denomina Tubulares y tienengran cantidad de aire comunicando al hasta 3.000 mm c.d.a. por objeto desplazar aire dentro de unmismo una discreta presión. conducto. 4.3 LASIFICACIÓN DE LOS CLo llamaremos Rodete si la direc- VENTILADORES 1.1 IMPULSORESción de salida del aire impulsado es Los ventiladores, denominados así Son los ventiladores en los que laperpendicular al eje del ventilador. de una forma amplia para todas sus boca de aspiración está conec-Generalmente los rodetes mueven un concepciones, pueden clasificarse de tada directamente a un espaciovolumen de aire menor que las hélices, formas muy diferentes, siendo la más libre, estando la boca de descargapero con una presión mucho mayor. común la siguiente: conectada a un conducto. Fig. 4.2.En los ventiladores de hélice, general- 1.2 EXTRACTORESmente, el conjunto se compone tam- Son los ventiladores en los que labién de una embocadura acampanada boca de aspiración está conectadaque mejora el rendimiento, Fig. 4.1.a. a un conducto y la boca de des-Los ventiladores de rodete se montan carga está conectada a un espacioen una voluta en espiral, Fig. 4.1.b. libre. Fig. 4.3.Cuando se desea conseguir ventila-dores con rendimiento por encimade los usuales, puede recurrirse a lasdirectrices, que son unos álabes fijos,colocados a la entrada o salida delventilador, cuya función principal esenderezar la vena de aire haciéndolaaproximadamente axial.El motor es el componente que accio-na la hélice o rodete. Impulsor Fig. 4.2 Extractor Fig. 4.3 39
  • 40. 1.3 IMPULSORES-EXTRACTORESSon los ventiladores en los que tanto laboca de aspiración como la de descargaestán conectadas a un conducto. Fig.4.4.2. VENTILADORES MURALESConocidos también como, simplemen-te, Extractores, sirven para el traslado Impulsor-Extractor Fig. 4.4 Axial Mural Fig. 4.5de aire entre dos espacios distintos, deuna cara de pared a otra. Fig. 4.5.3. VENTILADORES DE CHORROSon aparatos que se utilizan cuandose necesita una determinada velocidadde aire incidiendo sobre una persona ocosa. Fig. 4.6.4.3.2. SEGÚN LA TRAYECTORIA DEL AIRE EN EL VENTILADOR De chorro Fig. 4.6 Centrífugo Fig. 4.71. VENTILADORES CENTRÍFUGOSEn los que el aire entra en el rode-te con una trayectoria esencialmenteaxial y sale en dirección perpendicular.Fig. 4.7.Los rodetes de los ventiladores centrífu-gos pueden ser de tres tipos:Álabes radiales, Fig. 4.8 Rodete Rodete Centrífugo álabes radiales Fig. 4.8 Centrífugo álabes adelante Fig. 4.9Álabes hacia adelante, Fig. 4.9Álabes hacia atrás, Fig. 4.102. VENTILADORES AXIALESEn los cuales el aire entra y sale de lahélice con trayectorias a lo largo desuperficies cilíndricas coaxiales al ven-tilador.Las hélices de los ventiladores axialespueden ser de dos tipos: Rodete Hélice axial.Perfil delgado, Fig. 4.11 Centrífugo álabes hacia atrás Fig. 4.10 De perfil delgado Fig. 4.11Perfil sustentador, Fig. 4.12(o de ala de avión, portante).3. VENTILADORES HELICOCENTRÍFUGOSEn los cuales la trayectoria del aire en elrodete es intermedia entre las del venti-lador centrífugo y axial. Fig. 4.13.4. VENTILADORES TENGENCIALES Hélice axial. RodeteEn los cuales la trayectoria del aire en el Perfil sustentador Fig. 4.12 Helicocentrífugo Fig. 4.13rodete es sensiblemente normal al eje,tanto a la entrada como a la salida delmismo, en la zona periférica.Fig. 4.14.4.3.3 SEGÚN LA PRESIÓN DEL VENTILADOR1. BAJA PRESIÓNCuando la presión del ventilador es infe- Fig. 4.15 Tangencial Fig. 4.14 Centrífugo. Baja presiónrior a 72 mm c.d.a. Fig. 4.15. 40
  • 41. 2. MEDIANA PRESIÓN 4.3.5. SEGÚN EL SISTEMA DE Cuando la presión del ventilador está ACCIONAMIENTO DE LA comprendida entre 72 y 360 mm c.d.a. HÉLICEFig. 4.16. Atendiendo al sistema empleado para el accionamiento de la hélice, es decir,3 ALTA PRESIÓN si está accionada directamente por elCuando la presión del ventilador es motor, mediante correas, con motorsuperior a 360 mm c.d.a. Fig. 4.17. de rotor exterior, etc. Centrífugo. Media presión Fig. 4.164.3.4 SEGÚN LAS CONDICIONES 4.3.6 SEGÚN MÉTODO DEDE FUNCIONAMIENTO CONTROL DE LAS PRESTACIONES DEL1. VENTILADORES CORRIENTES VENTILADORSon los que efectúan el movimiento Atendiendo al sistema empleado parade aire no tóxico, no saturado, no variar las prestaciones del ventilador,inflamable, no corrosivo, no cargado que puede conseguirse variando lade partículas abrasivas y que la tem- velocidad del motor, mediante com-peratura no sobrepasa 80 °C (ó 40 °C, puertas, variando la inclinación de lossi el motor se encuentra en la corriente álabes, tanto los de la hélice como losde aire). de la directriz de entrada, etc. Centrífugo. Alta presión Fig. 4.172. VENTILADORES ESPECIALES 1. CON REGULADOR DESon los diseñados para vehicular VELOCIDADgases calientes, húmedos, corrosivos, Los reguladores varían las condicio-para el transporte neumático, antiex- nes de la corriente de alimentación y O 10plosivo, etc. con éllo la velocidad del motor y, a la 9 postre, la característica del ventilador. 1 8 Pueden ser de transformador, que 2 varían la tensión de alimentación man- 7 3 teniendo su forma senoidal y variado- 6 4 5 res de frecuencia que aumentan o dis- Regulador electrónico de velocidad minuyen ésta y por tanto la velocidad del motor. 2. CON COMPUERTAS Las compuertas, siempre a la admi- sión del ventilador y mejor para cen- trífugos (los axiales las soportan mal) abren y cierran el paso al aire de entrada al aparato con lo que regula la característica del mismo. Compuerta de aletas radiales a la admisión 3. CON ÁLABES DE INCLINACIÓN VARIABLE Se usa generalmente este método en ventiladores axiales, lográndose cau- dales muy ajustados a los objetivos fijados, pero exige una alta comple- jidad constructiva para la hélice de los mismos. Variando el ángulo de los álabes se logran regímenes distintos del ventilador pero hay que ir con cui- dado con la capacidad del motor de Hélice axial de álabes con inclinación variable accionamiento para no sobrepasarla y comprometer su seguridad. Los apa- ratos más sofisticados, y caros, de este tipo pueden variar la inclinación de sus álabes estando el aparato en funcionamiento, sin interrumpir su tra- bajo. Sólo es aplicable este método en grandes ventiladores. 41
  • 42. 4.4 CURVA CARACTERÍSTICAEl ensayo de ventiladores tiene por PÉRDIDA DE CAUDAL CON LA LONGITUDobjeto determinar la capacidad delaparato para transferir la potencia al aaire que mueve. Q1 = 10.000 m3/hEl ventilador se hace funcionar a unrégimen de giro constante, tomandovalores de diferentes caudales movi- bdos, según sea la pérdida de carga Q1 = 8.000 m3/hque debe vencerse. 10 mLa curva característica de un ventila-dor se obtiene dibujando en unos ejes cde coordenadas los distintos valores Q1 = 5.000 m3/hcaudal-presión, obtenidos medianteensayo en un laboratorio. 50 m Fig. 4.18Para entender mejor el concepto decurva característica pondremos elsiguiente ejemploSupongamos un ventilador tubular tra- CURVA CARACTERÍSTICA DE UN VENTILADORbajando según indica la posición a) dela fig. 4.18. Al medir el caudal de aire Presiones P mm c.d.a.que proporciona, encontramos Q1 = 1410.000 m3/hora. Pe = Pt 13Si repetimos el ensayo empalmandoun conducto de 10 m por el lado deadmisión (posición b) y medimos de 12nuevo el caudal, nos encontramos con hque ha bajado a Q2 = 8.000 m3/hora. Rendimiento 11En otro ensayo, acoplamos un tubo Pt Rde 50 m de longitud (posición c), y 10comprobamos que el caudal ha des-cendido a Q3 = 5.000 m3/hora. 9 absorbida vatios 60%Las experiencias anteriores nos h máx. Potenciademuestran que no es suficiente 8conocer el caudal que es capaz de 50 Pesuministrar un ventilador a descarga 7libre (posición a), esto es, sin obs- 180trucciones, para poder catalogarlo. 170Es necesario conocer qué caudales 6 40 h Wirá proporcionando según sean las 160distintas pérdidas de carga que deba 5vencer. 150 30 Pd = Pd 140 4En la fig. 4.19 tenemos representadauna curva característica de un venti- 130lador. Pd 3 20 120Observemos en primer lugar en la Punto de trabajo con rendimiento máximo 110 2figura curvas diferentes. Cada unade éllas representa un valor distinto 100 10y su lectura se hace en las diferentes 1 Punto deescalas que están a la izquierda de la 90 descargafigura. libre 80 0 0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 W Caudal Q m3/h Fig. 4.19 42
  • 43. Tres están relacionadas con la presión igual a la Estática (Pt = Pe). En los catálogos comerciales, sueleque da el ventilador para distintos Otra curva que podemos ver en el grá- darse solamente una curva, que es lacaudales (son las denominadas Pt, fico es: la curva de potencia absorbida de mayor importancia la de PresiónPe, Pd). (W), que leeremos en la escala vertical Estática (Pe). Los servicios técnicos situada más a la izquierda (en watios). suministran más información si se lesPe: es la Presión Estática Esta curva nos da la potencia que solicita. consume el motor que acciona el ven-Pd: es la Presión Dinámica (debido a tilador, y podemos ver que presenta El punto ideal de funcionamiento della velocidad) un máximo (en la figura corresponde ventilador, aquél para el que ha sido al punto de caudal 3.000 m3/h). diseñado, es el correspondiente alPt: es la Presión Total máximo rendimiento. Cuanto más También tenemos representada la cerca de este punto trabaje el venti-Cumpliéndose en todo momento curva de rendimiento (η), que se lee lador, más económico será su funcio-Pt = Pe + Pd en % en la escala vertical intermedia, namiento. se puede ver que el rendimiento delObsérvese que a descarga libre, es ventilador depende del caudal que El punto R de la fig. 4.18 se conocedecir cuando la Presión Estática (Pe) está moviendo. como punto de desprendimientos,es nula, el ventilador da el máximo y la zona a la izquierda de éste escaudal que puede mover; en este El conjunto de estas curvas recibe de funcionamiento inestable. Debe,punto la Presión Total es igual a la el nombre de característica de un por tanto, escogerse el ventilador deDinámica (Pt = Pd). ventilador. manera que el punto de trabajo esté a la derecha de R; de esta maneraAsimismo, cuando el ventilador está La característica de un ventilador es la se evita la inestabilidad de funciona-obturado, es decir que da el mínimo mejor referencia del mismo, ya que siem- miento.caudal, la Presión Dinámica (Pd) es pre nos indicará su comportamiento segúnnula; en este punto, la Presión Total es sea el caudal y la presión que esté dando. P Centrífugo Helicocentrífugo Helicoidal Q Fig. 4.20 Observemos la fig. 4.20 en que se han los helicocentrífugos, y éstos menos representado las curvas caracterís- que los helicoidales. ticas de los tipos fundamentales de ventilación, para poder comprender Por tanto, puede aceptarse que los mejor su comportamiento. ventiladores más adecuados cuando los caudales sean grandes y las Los tres ventiladores que se comparan presiones que deban vencer sean tienen el mismo diámetro de rodete. pequeñas son los helicoidales. Este tipo de ventilador tiene además la Podemos ver que, a igualdad de cau- ventaja de la facilidad de instalación. dal impulsado (Q), los ventiladores centrífugos dan más presión que los Los ventiladores indicados para mover helicentrífugos, y éstos a su vez más caudales pequeños pero a elevada que los helicoidales. presión son los centrífugos; finalmen- te, un caso intermedio es el de los También se observa que, los centrí- ventiladores helicocentrífugos. fugos mueven caudales menores que 43
  • 44. 4.5 PUNTO DE TRABAJO EJEMPLO De todo lo dicho hasta ahora pueden sacarse dos conclusionesLa curva característica del ventilador Supongamos que en una conducción importantes:depende únicamente del ventilador, y circula un caudal de aire desolamente puede variar si el ventilador 6.000 m3/h, originando una pérdida de 1° Para cualquier proyectista, instala-funciona a una velocidad de rotación carga de 3,5 mm c.d.a. dor o diseñador es indispensable quedistinta. en el catálogo de ventiladores que La pérdida de carga que provocará un esté consultando estén reflejadas lasPuede aceptarse en principio que la caudal de 8.000 m3/h la encontrare- curvas características correspondien-curva característica es totalmente mos mediante la siguiente expresión: tes a los ventiladores.independiente del sistema de conduc- [ ] 2tos al que se acople. 8000 2° Estas curvas características deben ∆P2 = 3,5 ∙ 6000 estar garantizadas por el fabricanteSin embargo, hay que considerar que y dar referencia expresa de la nor-un ventilador puede funcionar movien- P = 1,342 x 3,5 = 6,2 mm c.d.a. malización que se ha utilizado parado distintos caudales y comunicándo- lograrlas.les distintas presiones, de tal forma Si el caudal lo suponemos de 4.000que todos los puntos posibles de fun- m3/h la pérdida de carga será: Para determinar la curva característicacionamiento se hallen representados [ ] 2 de los ventiladores es necesario dis-sobre la curva (Pe), Fig. 4.19. 4000 poner de un laboratorio conveniente ∆P2 = 3,5 ∙ 6000 debidamente equipado, contar conPara saber exactamente en qué con- unos técnicos analistas muy prepa-diciones funcionará el ventilador, P = 0,6692 x 3,5 = 1,55 mm c.d.a. rados y dedicar la atención y tiempodebemos conocer la curva resistente preciso para determinarlas, cuestiónde la instalación, es decir, la curva Llevando todo este conjunto de valo- ésta delicada y muy laboriosa.que relaciona la pérdida de carga de res sobre unos ejes de coordena-la instalación con el caudal que pasa das obtendremos la característica del Es preciso también verificar los ensa-por ella. sistema tal como se muestra en la yos según una normalización determi- fig. 4.21. nada y tenerla en cuenta para com-Podemos encontrar de forma fácil el parar dos aparatos entre sí ya quepunto de trabajo de un ventilador sim- es de esperar una discrepancia deplemente superponiendo las curvas resultados, a veces notable, si no secaracterísticas del ventilador y resis- ha utilizado la misma normalizacióntente del conducto según se indica en para efectuarlos e incluso la mismala fig. 4.21. disposición de ensayo dentro de laSe puede comprobar que la pérdida misma norma.de carga de una conducción varíaproporcionalmente con el cuadradodel caudal según la fórmula [ ] 2 Q2 ∆P2 = ∆P Q1 1 Q1 P P Qpor lo que, para encontrar la carac- Cterística resistente y una vez halladala pérdida de carga inicial (∆P1) a Run determinado caudal (Q1), bastarácon suponer un segundo caudal (Q2), 0 Q 0 Qpara hallar un segundo punto de la Q1 Q1característica resistente (∆P2). Si fuese C = Característica del ventilador R = Característica del sistemanecesario se podrían suponer más Pcaudales con los que se hallarían,siempre para la misma instalación,nuevos puntos de pérdida de carga. P Q2Uniendo todos los puntos encontra- 1dos se representará la característica R1resistente de la instalación estudiada. 2La intersección entre la curva del P2 R2 Nventilador y la característica resistente R3 3de la instalación nos dará el punto de 0 Q 0 Q Q2 Q1Q2 Q3trabajo. N = Punto del trabajo Fig. 4.21 44
  • 45. 4.6 LEYES DE LOS Mediante las relaciones anteriores Como ejemplo, hacemos el siguiente VENTILADORES podemos conocer los valores que supuesto: toman las diferentes variables paraLas curvas características de los venti- diferentes regímenes de giro del ven- Tenemos instalado en una cabina unladores siguen ciertas leyes, llamadas tilador. Variando la velocidad de éste aparato que mueve 1.800 m3/hora a«leyes de los ventiladores», que per- podemos conseguir que el caudal y la una presión de 12 mm c.d.a. girandomiten determinar cómo varían caudal, presión se ajusten a las necesidades a 2.700 r.p.m. Queremos determinarpresión y potencia absorbida por el de cada momento. el caudal y la presión que moverá esteventilador al variar las condiciones de aparato girando a 2.000 r.p.m. obteni-funcionamiento. Nosotros aplicamos Debemos tener muy en cuenta de das mediante un regulador.estas leyes en el caso de la variación las curvas características de los ven-de velocidad de giro del ventilador: tiladores están siempre realizadas a Aplicaremos la ecuación las máximas revoluciones posibles. n2El caudal es proporcional a la relación La regulación sólo se puede realizar Q2 = Q1 ∙ disminuyendo la velocidad de giro del n1de velocidades: ventilador. [ ] Tenemos que n1 = 2700 r.p.m.; n2Q2 = Q1 ∙ Q1 = 1800 m3/hora y n2 = 2000 r.p.m. n1 2000 Por tanto, Q2 = 1800 ∙ = 2700La presión es proporcional al cuadra- 1330 m 3/hora do de la relación de velocidades: [ ] 2 Para hallar la nueva presión P2 n2P2 = P1 ∙ n1 [ ] n2 2La potencia absorbida es proporcional P2 = P1 ∙al cubo de la relación de velocidades: n1N2 = N1 ∙ [ ]n2 n1 3 [ ] P2 = 12 ∙ 2000 2 = 6,58 mm c.d.a.La tabla 4.1 reúne las leyes agrupadas 2700en función de tres variaciones. Leyes de los ventiladores Si varía... y permanecen constantes Se cumple El caudal es proporcional al cubo de la relación de diámetros • Velocidad Diámetro • Densidad La presión es proporcional al cuadrado de hélice, d • Punto de la relación de diámetros funcionamiento La potencia es proporcional a la quinta potencia absorbida de la relación de diámetros. El caudal es proporcional a la relación de velocidades. Velocidad • Diámetro de de la hélice La presión es proporcional al cuadrado de rotación, n • Densidad la relación de velocidades. La potencia es proporcional al cubo de la absorbida relación de velocidades. La presión es proporcional a la relación de Densidad • Caudal densidades. del aire, ρ • Velocidad La potencia es proporcional a la relación de absorbida densidades. Tabla 4.1 45
  • 46. 5. RUIDO5.1 NIVEL SONORO Ruido NPS dB Ejemplos Ruido NPS dB EjemplosCon toda seguridad, una cuestión que ENSORDE- 120 Trueno MODE- 60 Gran tiendapreocupa a cualquier técnico ante CEDOR Disparo de un cañón RADO Oficina tipo medioel proyecto de una instalación en la 110 Estallido de un neumático 50 Automóvil silencioso Silbido de vapor Oficina tranquilaque intervienen ventiladores, es la del Gran nave industrial Vivienda de tipo medioruido que hace un ventilador. 100 40Dado que el ruido existe siempre MUY Tren en un túnel SUAVE Biblioteca pública FUERTE Calle con tráfico denso Carretera rurala nuestro alrededor, quizás lo más 90 Factoría muy ruidosa 30 Conversación tranquilaimportante sea determinar, no el ruido Cabina mando de un avión Crujir de papelde un aparato en sí, sino el aumento Altavoces al aire Silbido humanode molestia que se produce sobre el 80 20 FUERTE Oficina ruidosa MUY Iglesia tranquilaruido ya existente al poner en marcha Ferrocarril suburbano SUAVE Noche silenciosa en el campoun ventilador. 70 Máquina de escribir 10 Habitación a prueba de ruidosDefinamos previamente algunas de Aparato radio a pleno volumenlas características de los sonidos. El 60 Taller de tipo medio 0 Límite sensitivo del oído Tabla 5.1ruido no es más que un sonido des-agradable. Cada ventilador conlleva asociado un Según el montaje que se utilice enUn sonido determinado viene carac- cierto ruido, nivel de presión sonora la determinación del nivel de presiónterizado por tres cualidades: intensi- NPS, que se mide en decibelios (dB). sonora, hablaremos de dB A, dB B odad, tono y timbre. El decibelio es un número en una dB C. escala logarítmica en la que está rela-La intensidad se refiere a la potencia cionada la presión sonora a medir con Para un ventilador en funcionamiento,sonora; hablamos así de un sonido otra de referencia. Se usa de esta treta el número de dB A es menor que elmás o menos intenso. para poder manejar unidades cómo- número de dB B, y éste último es das de cálculo. menor que el número de dB C. Ello esEl tono es la cualidad que nos permi- debido a la diferente atenuación de loste distinguir entre sonidos agudos y Para determinar el nivel de dB se reali- sonidos de baja frecuencia para cadagraves. zan ensayos en laboratorios especiali- uno de los montajes. zados, bajo unas condiciones y según El número de dB asociado al funciona-El timbre se refiere a la composición normas internacionales. Como es lógi- miento de un determinado ventiladordel sonido; es la cualidad que nos per- co la presión sonora sobre el oido estará relacionada con la distancia a limita su utilización a locales que per-mite distinguir la voz de las personas. la fuente de ruido, por lo que siempre mitan ese nivel de ruido.La molestia producida por un ruido tendrá que hacerse referencia a estedepende de estas tres cualidades y dato. Para que los valores fueran En la tabla 5.1 tenemos relacionadode la naturaleza de las personas. La representativos de la sensibilidad del el Nivel de Presión Sonora NPS (dB),sensibilidad auditiva depende, fun- oido humano, el funcionamiento de con una descripción de tipo de ruido ydamentalmente, de la frecuencia del los aparatos utilizados en los ensayos unos ejemplos para poder imaginar asonido que se percibe y es diferente debería ser parecido al que tiene en qué equivalen 40, 60 ó 100 dB.para cada persona. realidad el órgano auditivo humano; esto resulta extremadamente difícil y En los ventiladores domésticos, esEn el capítulo dedicado a la circula- aún no se ha conseguido. fundamental escoger el de menor nivelción de aire por conductos veíamos Para resolver esta dificultad se utili- sonoro.que la velocidad con que éste circula- zan en el ensayo diferentes equipos,ba estaba relacionada con el ruido de con sensibilidades variables según la Con las características de cada venti-la instalación. frecuencia: lador se da también el número de dB que produce su funcionamiento, queLa velocidad máxima de circulación A.- Gran atenuación de las bajas deberemos comprobar que esté porcondiciona el valor del diámetro de la frecuencias (poca sensibilidad para debajo de los límites establecidos.canalización, que deberá ser lo sufi- éstas).cientemente grande para no excederla máxima velocidad permitida. B.- La atenuación es menor. Para calcular el ruido a través de canalizaciones, como es el caso deAdemás del ruido a la circulación del C.- Apenas hay atenuación (la misma instalaciones de aire acondicionado,aire por conductos, debemos tener en sensibilidad para todas las frecuen- debe partirse de la potencia sonora delcuenta el producido por el funciona- cias). ventilador y de la atenuaciones que semiento del ventilador. producen a lo largo de la conducción. 46
  • 47. Nivel de presión sonora NPS, en μ PA y dB para varios sonidos comunes Potencia Nivel de presión Potencia Nivel Potencia Sonora sonora NPS Sonora Sonora SWL percibida Percibida a 3 m de la fuente emitida en campo libre W dB µPa dB 140 100000000 2800 154 Avión próximo 130 100 140 120 10000000 Martillo neumático 110 100 1 120 1000000 90 Automóvil 80 102 100 100000 70 Máquina mecánica de escribir 104 80 60 10000 50 Sala de estar 40 confortable 106 60 1000 30 20 Piar de un 108 40 pájaro 100 10 Umbral de la 1010 20,5 20 0 audición 10 Pa = 1 mm c.d.a. 100 Pa = milibar 100.000 Pa = 1 bar -Presión atmosférica Fig. 5.1El cálculo no es sencillo y no es usual Una relación indicativa de los nivelesfacilitar datos, de potencia sonora. En Nivel de Nivel de de presión sonora y potencia sonoralos catálogos de S&P sí que figuran. se dan en la tabla 5.2.La potencia sonora representa la can- Presión Potencia El número de dB de un ventilador estidad de energía por segundo que se sonora NPS sonora una expresión del nivel de ruido, yemite en forma de ondas sonoras. La Ruido por tanto de molestia, que produce el percibido SWLunidad de medida es el watio pero por funcionamiento del mismo. a3mla misma razón expuesta al tratar de La diferente sensibilidad auditiva de en campola presión sonora, se usa una escala cada persona y para cada frecuencialogarítmica calculada sobre la poten- libre hace que, en ocasiones, un ventila-cia de la fuente relacionada con una dor caracterizado por un nivel de dBde referencia. La unidad, esta vez de Avión proximo 135 dB 154dB mayor que otro no resulte, en realidad,nivel de potencia sonora SWL, tam- más molesto que este último. Ello sebién es el decibelio. La fig. 5.1 refleja Automóvil 80 dB 100 dB debe, como hemos dicho anterior-la correspondencia entre los niveles Sala de estar 40 dB 60 dB mente, a la diferente sensibilidad delde presión y potencia sonora. Piar de pájaro 20 dB 40 dB oido humano según sean las frecuen- cias de los sonidos que percibe. Tabla. 5.2 47
  • 48. 5.2 SILENCIADORESMuchas veces la potencia sonora que e e Air Airprocedente de una fuente de ruidollega a un determinado local, tieneunos valores excesivamente elevadosque hacen necesario disponer, en laconducción, de elementos atenuado- L Lres. Los más usados son los llamadossilenciadores. Material absorbenteLos que suelen emplearse en instala- Lciones con aire se fundan, en general,en el poder absorbente que tienenalgunos materiales como la fibra devidrio, la lana de roca, etc.El silenciador más simple consiste enforrar interiormente, de material absor- bente, parte o toda la conducción por Fig. 5.2la que se propaga el ruido. El valor de la autenuación en cualquiera de ellos se puede calcular mediante la fórmula siguiente: dB = 1,05 α 1,4 PLOtros más eficaces, como los de la S α = Coeficiente de absorción que podemos deducir de la fig. 4.21 para cada frecuencia. fig. 5.2, se diferencian del anterior en P = Perímetro del conducto forrado de material absorbente.que para una misma superficie libre S = Superficie libre.transversal, tienen mayor perímetro y L = Longitud del silendiador.por tanto mayor superficie de materialabsorbente. COEFICIENTES DE ABSORCIÓNEn los catálogos de los silenciadores 1,4se proporcionan datos de la atenua- 2ción que producen en cada banda de (a) Celotex C-4 (espesor 32 mm)frecuencia, valor que debe sustraerse (superficie perforada)del nivel sonoro a tratar. (b) Vidrio fibroso P.F., panel de 106 kg/m3 (espesor 25 mm) (b)También dan la pérdida de carga que (c) Lana mineral 300 kg/m3 (espesor 25 mmm)provocan en función del caudal de 1,5 (d) Permacoustic J.M. 320 kg/m3aire que pasa por éllos. (espesor 25 mm)Los silenciadores colocados a la aspi-ración y a la descarga de los ventila- 1dores, reducen el nivel sonoro trans- (a) (c)mitido a través de los conductos a losque están acoplados. De esta formase reduce sensiblemente el ruido en (d)las bocas de impulsión o de aspiración 0,5del aire abiertas en las dependenciasa ventilar. Otro aspecto es el ruidoradiado por el cuerpo del ventiladoral ambiente en el que está instalado. 0Para atenuar este ruido deben usarse 2 4 5 6 7 8 9 2 4 100 300 1.100 3.000 5.000envolventes y cajas insonorizadas queencierren al mismo. Frecuencia en Hz Fig. 5.3 ATENUACIÓN DEL RUIDO POR LA DISTANCIA AL VENTILADOR EN CAMPO LIBRE Distancia a la m 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30 fuente de ruido Atenuación dB (A) 11 14,5 17 20 23 25 26 28 29 30 31 34 37 39 40 Tabla. 5.3 48
  • 49. 5.3 RUIDOS MECÁNICOSLas vibraciones de las piezas en movi-miento generan ruidos que se trans-miten a través de los soportes de losventiladores y de los conductos a laestructura del edificio. Es evidente quecuanto más ligera sea la estructura,mayor ruido se transmitirá.Para limitar la trasmisión de los ruidosmecánicos, lo mejor es amortiguarlas vibraciones intercalando entre laspiezas en movimiento y las piezas fijasunas juntas o piezas elásticas: Fig. 5.4- Los «silent-blocks» o soportes anti-vibratorios, Fig. 5.4, de caucho o demuelle, que pueden trabajar a compre-sión o a tracción, se escogen en fun-ción de la carga que deben soportar yla velocidad del ventilador.La selección de soportes antivibra-torios no es fácil y en caso de errorpuede llegarse a magnificar el proble-ma en vez de solventarlo. 150 mm- Acoplamientos elásticos entre el ven-tilador y los conductos, Fig. 5.5. Fig. 5.5- Soportes antivibratorios para sus-pender o apoyar los conductos. Figs.5.6 y 5.7.Los ruidos mecánicos producidos porlas vibraciones de un ventilador pue-den aminorarse mediante los meca-nismos descritos, introducidos en elmomento de la instalación, pero siem-pre debe partirse de un nivel conside-rado aceptable, dentro de los límitesestablecidos para el mismo. El valoraceptable va asociado a una clasifica-ción de las máquinas que depende delas dimensiones, de las característicasdel montaje y del empleo de la máqui-na. En el caso de ventiladores detamaño medio y pequeño, la calidaddel equilibrado debe ser como máximoG6,3 según ISO. Ésto significa que elcentro de gravedad de la masa gira Fig. 5.6entorno al eje a una velocidad lineal de6,3 mm/s. A - Ventilador DIRECT AIR 1 - Soportes antivibratorios 2 - Bridas 3 - Acoplamientos elásticos 4 - Silenciadores 1 2 3 1 1 3 1 4 1 2 1 Fig. 5.7 A 49
  • 50. 6. PROCESO PARA DECIDIR UN SISTEMA DE VENTILACIÓNVamos a indicar paso a paso el cami- PROCESOno a seguir para culminar una venti-lación: Pasos a seguir:1° Decidir el sistema más idóneo: 1º Ventilación, Ambiental?Ventilación Ambiental o bien Localizada?Ventilación Localizada. Recordemosque la Ambiental es adecuada para 2º Caudal necesario, Qrecintos ocupados por seres huma-nos con la contaminación producida 3º Descarga libre?por éllos mismos en sus ocupacionesy también en naves de granjas de 4º Si descarga canalizada,animales que ocupan toda la super- Cálculo Pérdida de Carga, ∆Pficie y en aparcamientos subterráneosde vehículos donde la contamina- 5º Punto de trabajoción puede producirse en todos loslugares. La Ventilación Localizada es 6º Selección del Ventiladorpara controlar la contaminación en los capaz del Q-Plugares donde se genera. Atención al ruido, regulación,2° Calcular la cantidad de aire, el instalación,caudal del mismo necesario. y coste3° Estudiar si es posible la descargalibre, ésto es, lanzar fuera el aire con-taminado a través de un cerramiento,pared o muro.4° En el caso de tener que descargaren un punto lejano, calcular la pérdidade carga de la canalización necesaria,con todos sus accidentes: captación,tramos rectos, codos, expansiones,reducciones, obstáculos, etc., hastaalcanzar la salida.5° Consultar un catálogo de ventila-dores para identificar cuáles de élloscontienen en su curva característicael punto de trabajo necesario: Caudal-Presión.6° Escoger el ventilador adecuadoatendiendo, además del punto de tra-bajo, al ruido permitido, a la tensión dealimentación, a la regulación de velo-cidad (si es necesaria) a la protección(intemperie), posibilidades de instala-ción y, naturalmente, al coste. 50
  • 51. Sistemasde Ventilaciónwww.solerpalau.es