Soler&Palau - Hojas Tecnicas Ventilacion

HOJAS TECNICAS

CONCEPTOS VENTILACION

LA VENTILACIONPuede definirse la Ventilacin como aquella tcnica que permite sustituir el aire ambiente interior de un local, considerado inconveniente por su falta de pureza, temperatura inadecuada o humedad excesiva, por otro exterior de mejores caractersticas. Funciones de la Ventilacin A los seres vivos, personas principalmente, la ventilacin les resuelve funciones vitales como la provisin de oxgeno para su respiracin y el control del calor que producen, a la vez que les proporciona condiciones de confort afectando a la temperatura del aire, su humedad, la velocidad del mismo y la dilucin de olores indeseables. A las mquinas e instalaciones y procesos industriales la ventilacin permite controlar el calor, la toxicidad o la potencial explosividad de su ambiente. Tipos de ventilacin: Ventilacin por Sobrepresin, que se obtiene insuflando aire a un local, ponindole en sobrepresin interior respecto a la presin atmosfrica. El aire fluye entonces hacia el exterior por las aberturas dispuestas para llo. Fig. 1. A su paso el aire barre los contaminantes interiores y deja el local lleno del aire puro exterior. La Ventilacin por Depresin se logra colocando el ventilador extrayendo el aire del local, lo que provoca que ste quede en depresin respecto de la presin atmosfrica. El aire penetra desde fuera por la abertura adecuada, efectuando una ventilacin de iguales efectos que la anterior. Fig. 2. Ventilacin Ambiental o General El aire que entra en el local se difunde por todo el espacio interior antes de alcanzar la salida. Es el caso de las figuras 1 a 3. Este tipo de ventilacin tiene el inconveniente de que, de existir un foco contaminante concreto, como es el caso de cubas industriales con desprendimientos de gases y vapores molesCampana Aire AIRE LIMPIO Aire Extraccin de aire Extractor

VENTILACION AMBIENTALVentilador impulsor Salida libre

Aire

Local en sobrepresin (+)

Fig. 1 VENTILACION AMBIENTAL

Local en depresin (-)

Fig. 2 VENTILACION AMBIENTAL

Aire

AIRE CONTAMINADO Extractor

Cuba


Fig. 3 VENTILACION LOCALIZADA

Extractor

Cuba


Fig. 4

HOJAS TECNICAStos o txicos, el aire de una ventilacin general esparce el contamiante por todo el local antes de ser captado hacia la salida. Ventilacin Localizada En esta forma de ventilacin el aire contaminado es captado en el mismo lugar que se produce evitando su difusin por todo el local. Se logra a base de una campana que abrace lo ms estrechamente posible el foco de polucin y que conduzca directamente al exterior el aire captado. Fig. 4. Ventilacin Mecnica Controlada Conocida por sus siglas V.M.C. es un sistema peculiar que se utiliza para controlar el ambiente de toda una vivienda, local comercial e incluso un edicificio de pisos, permitiendo introducir recursos para el ahorro de energa. Trataremos este caso de forma monogrfica en una Hoja Tcnica especfica. Situacin del extractor Los diversos edificios reales, con la gran variedad de construcciones que existen, dificulta que se den normas fijas respecto a la disposicin de los sistemas de ventilacin. Damos no obstante unas directrices generales que deberan seguirse en lo posible: Los ventiladores deben situarse diametralmente opuestos a las entradas de aire, de modo que el caudal de ventilacin atraviese toda la zona contaminada. Colocar los extractores cerca de los focos de contaminacin para captar el aire nocivo antes de que se difunda por el local. Alejar el extractor de una ventana abierta o entrada de aire exterior, para evitar que entre de nuevo al aire expulsado. Las figuras 5 a 12 ilustran diversos casos con soluciones para lograr las recomendaciones apuntadas. Todas estas disposiciones suponen que el aire extrado se desecha y lanza al exterior, prctica poco recomendable en caso de aire calefaccionado en poca invernal. Para poder recuperar parte de la energa del mismo hay que proceder a recirculaciones que se describirn en la Ventilacin V.M.C. mencionada antes.Extraccin por plenum. Fig. 9 Insuflacin uniformizada por plenum. Fig. 10 Disposicin diametral. Caso ideal. Fig. 5 Una sola cara accesible. Fig. 6

DISPOSICIONES DE LOS APARATOS DE VENTILACION Y LAS ABERTURAS DE ENTRADA DE AIRE

Tres caras accesibles. Fig. 7

Conducto o tabique para alcanzar zonas muertas. Fig. 8

Extraccin por el techo. Fig. 11

Insuflacin. Una sola cara accesible. Fig. 12

HOJAS TECNICASVENTILACION GENERAL Para ventilar un local por el sistema de Ventilacin General o Ambiental lo primero que debe considerarse es el tipo de actividad de los ocupantes del mismo. No es lo mismo una oficina moderna, espaciosa, con bajo ndice de ocupacin, que una cafetera, una sala de fiestas, un taller de confeccin o de pintura. La razn de ventilar los habitculos humanos es el de proporcionar un ambiente higinico y confortable a los ocupantes ya que se estima que pasan encerrados en locales un noventa por ciento de su tiempo. Hay que diluir el olor corporal, controlar la humedad, el calor, el humo de tabaco y la polucin que desprenden los muebles, moquetas, suelos y paredes de los edificios, adems de los resultantes de las eventuales actividades industriales. Una forma de proceder es calcular el caudal de aire necesario en base al nmero de ocupantes y en razn a 7,5 litros por segundo y persona para los casos normales en los que no sea significada la polucin provocada por elementos ajenos a las personas. Pero si se hace difcil prever el nmero de ocupantes y se cree mejor referirse a la funcin del local, puede recurrirse al clculo basado en el nmero de renovaciones / hora N, esto es, las veces que debe renovarse por hora todo el volumen de aire del local. Este nmero se encuentra en tablas como la que se muestra con el N 1. Para su clculo se determina primero el volumen del local, multiplicando el largo por el ancho y por el alto, en caso de que sea paralelipdico, o descomponiendo en figuras simples el volumen total. Volumen V (m3) = L x A x H (m) Se escoge luego el nmero N de renovaciones por hora, segn sea la actividad desarrollada en el local y se multiplican ambos. Caudal Q (m3/h) = V x N Ejemplo: Un restaurante medio cuyo comedor mide 15 x 5 metros, con una altura de 3 m presenta un volumen de: V = 15 x 5 x 3 = 225 m3 RENOVACION DEL AIRE EN LOCALES HABITADOS Catedrales Iglesias modernas (techos bajos) Escuelas, aulas Oficinas de Bancos Cantinas (de fbricas o militares) Hospitales Oficinas generales Bar de hotel Restaurantes lujosos (espaciosos) Laboratorios (con campanas localizadas) Talleres de mecanizado Tabernas (con cubas de vinos presentes) Fbricas en general Salas de juntas Aparcamientos subterrneos Salas de baile clsico Discotecas Restaurante medio (con un tercio de fumadores) Granjas Avcolas Clubs privados (con fumadores) Cafs Cocinas domsticas (mejor instalar campana) Teatros Lavabos Sala de juego (con fumadores) Cines Cafeteras y Comidas rpidas Cocinas industriales (indispensable usar campana) Lavanderas Fundiciones (sin extracciones localizadas) Tintoreras Obradores de panaderas Naves industriales con hornos y baos (sin campanas) Talleres de pintura (mejor instalar cabinas o campanas) Renov./hora N 0,5 1-2 2-3 3-4 4-5 5-6 5-6 6-8 5-6 6-8 5 - 10 10 - 12 5 - 10 5-8 6-8 6-8 10 - 12 8 - 10 6 - 10 8 - 10 10 - 12 10 - 15 10 - 12 13 - 15 15 - 18 10 - 15 15 - 18 15 - 20 20 - 30 20 - 30 20 - 30 25 - 35 30 - 60 40 - 60 Tabla 1 Ya que est permitido fumar se escoger un numero de renovaciones horarias de N = 10 , resultando un caudal de: Q = 225 x 10 = 2.250 m3/h Si el local lo permite, decidiremos la disposicin de colocar dos extractores de 1.200 m3/h cada uno en una pared, descargando directamente al exterior con dos o tres entradas de aire, bajas, en la pared opuesta, que cerraremos con persianas de lamas fijas antilluvia. A los extractores les colocaremos persianas de gravedad que se cierran automticamente cuando se paran los aparatos, evitando la entrada de aire fro del exterior.

HOJAS TECNICASVENTILACION LOCALIZADA Cuando se pueda identificar claramente el foco de contaminacin el sistema ms efectivo, y econmico, es captar localmente le emisin nociva. Ejemplo de la Fig. 13. Debe procederse as: 1. Identificar los puntos de produccin del contaminante. 2. Encerrarlo bajo una campana. 3. Establecer una succin capaz de captar, arrastrar y trasladar el aire, posiblemente cargado de partculas. Los elementos bsicos de una instalacin as, son: La Captacin. El Conducto o canalizacin. El Separador o filtro. El Extractor de Aire. La Captacin Su misin es la de poder atraer el aire con los contaminantes que contenga para trasladarlo al lugar de descarga. Los principios de diseo son: 1. El caudal de captacin vara aproximadamente con el cuadrado de la distancia, o sea que si la campana est a una distancia L del foco, necesitando un caudal Q para captarlo, si se aleja a una distancia 2L el caudal necesario ser 4Q. La Fig. 14 muestra diversos modelos de bocas de captacin. 2. Cuando se trate de gases nocivos la campana debe colocarse de modo que se avace fuera del espacio de respiracin de los operarios. Fig 15. 3. La campana, o caperuza, que envuelva una mquina debe disearse para que las partculas a captar incidan dentro de su boca. Fig. 16. 4. Siempre que sea posible, las boquillas de extraccin deben ser con brida, reduciendo as el caudal en un 25 % aproximadamente. Es el caso Canto con Brida de la Fig. 14. La Canalizacin ya se trat en "Circulacin de aire por Conductos", la tecnologa de Separacin de polvos y grasas del aire se estudiar ms adelante y los Extractores de Aire, su clasificacin y seleccin, est contenida en sus Hojas correspondientes.Gases nocivos BIEN MAL Gases nocivos

Fig. 13

CAPTACION DE AIRE CONTAMINADOTIPO DE BOCA H Va RANURA d H L 0,2 Q = 13500 Va Ld L * Va = Velocidad aire captacin RANURA CON BRIDA ABERTURA DIMENS. CAUDAL NECESARIO

H L

Va

0,2

Q = 10000 Va Ld

*H Va

d

*

d

L

A CANTO VIVO

H L

0,2

Q = 3600 Va (10 d2 + S) S=LxH

Va d

CANTO CON BRIDA

H L

0,2

Q = 2750 Va (10 d2 + S) S=LxH

*

Va

CABINA

De acuerdo a la funcin

Q = 3600 Va S

D Va

CAMPANA

De acuerdo a la funcin Q [m3/h]

Q = 5000 Va PD P = Permetro [m]

Va

d, H, L [m]; V [m/s];

* = Punto contaminacin;

Fig. 14

Fig. 15

BIEN

MAL

Fig. 16Imprs sobre Paper Ecolgic Mate de 135 Grs.

HOJAS TECNICAS


LA VENTILACION CENTRALIZADADESCARGA

PLENUM DE ASPIRACIN EXTRACTOR

ENTRADA COCINA W.C. BAO PASILLO SALA

AIRE EXTERIOR

Fig. 1 Definida ya la Ventilacin y sus funciones en beneficio de personas, animales y mquinas o instalaciones en la Hoja Tcnica La Ventilacin, nos ocuparemos en sta de la Ventilacin Centralizada conocida por sus iniciales V.C., cada vez mejor considerada por los expertos y diseadores de edificios al tiempo de decidir una aireacin racional de sus habitculos. Ventilacin Centralizada Consiste en un sistema de ventilacin concentrando la extraccin en un solo punto del edificio y, por medios mecnicos, extractor/ventilador, controlar el caudal de aire. Una red de conductos y accesorios de aspiracin/expulsin/transmisin de aire, aseguran una distribucin uniforme y un barrido eficaz de los contaminantes. Desde el convencimiento de tener que mejorar las condiciones de habitabilidad de las viviendas y no slo las de nivel alto sino tambin las de todo tipo, sociales o medias, se llega a la necesidad de eliminar de las mismas los malos olores, gases, polvo, humos, humedades, etc. arrastrndolos al exterior, a la vez que se suministra un aire de caractersticas higinicas aceptables. Pero, adems, todo llo compatible con el ahorro de energa, no desperdiciando el calor que contenga un aire, aunque est polucionado. La V.C. permite atender a ambas exigencias de forma racional, aunque sean intrnsicamente antagnicas. Controlar los niveles de aireacin dentro de los lmites estrictamente imprescindibles, dictados por la higiene y el confort y a la vez, si se desea, proporcionar medios viables para recuperar la energa del aire extrado, antes de que sea expulsado, constituye la virtud de este sistema. Ventilacin Natural Traemos aqu este tipo de ventilacin como antpoda de la ventilacin mecnica. Lejos de poder controlar nada, podemos calificar este sistema como de Ventilacin Incontrolable, al extremo de resultar muchas veces una ventilacin nula mayormente en verano que los vientos son dbiles. Aunque se sigan principios de diseo en funcin de la altura del piso, se realicen aberturas diversas, se construyan chimeneas o artilugios en las viviendas, orientndolas a los puntos cardinales eventualmente favorables, el resultado depende siempre de las temperaturas, interior y exterior y de los vientos, mucho mayores en invierno que en verano, para conseguir una circulacin del aire. La ventilacin queda al albur de la conjugacin favorable de las variantes de la metereologa, muchas veces nefastas como en el caso de las inversiones trmicas. Algunos autores especializados en climatizacin califican a la ventilacin natural como de absolutamente incontrolable y al clculo del caudal nada fiable. Concluyen hacindose la pregunta: Por qu no se dicen las cosas tal como son al hablar de ventilacin natural y no se estimula el uso de la ventilacin mecnica, que permite una recuperacin de calor si se quiere?. Cualidades de la Ventilacin Centralizada Podemos sealar las siguientes: Independencias de las variaciones atmosfricas, de los obstculos que representan las edificcaiones colindantes y de la orientacin del bloque. Economa en el coste de la instalacin atendiendo a su rentabilidad trmica. Ventilacin permanente con caudales precisos del orden que se desee. Expulsin controlada del aire viciado. Nivel de rudo bajsimo. Sin retornos del aire extrado. Mantenimiento bajo. Los equipos mecnicos son de pequea potencia

HOJAS TECNICASFacilidad de montaje e inspeccin. Regulacin bajo control por medio de componentes fcilmente ajustables. Sistemas Existen dos sistemas principales de Ventilacin Centralizada aunque se presentan a veces variantes de los mismos en funcin de la clase de regulacin o de recuperacin de energa que se adopte. Extraccin Centralizada En este sistema, que es principalmente por depresin, aunque puede disearse por sobrepresin, se extrae el aire por las piezas hmedas de la casa (cocinas, aseos, baos ) de las que parten conductos que confluyen en el punto en el que se monta el extractor mecnico para lanzar al exterior el aire captado. Las entradas se aire se hacen por las piezas secas, dormitorios, estudios y estancias, directamente del exterior por medio de aberturas permanentes con regulacin manual o bien autorregulables. Los dibujos de las Fig. 1,2,3 etc muestran en esquema el Sistema de Extraccin Centralizada. El aire de entrada a las piezas secas de la casa debe proporcionar un caudal en funcin de los ocupantes y polucin que se origine. Un clculo basado en un litro por segundo por metro cuadrado de la estancia podra ser correcto. La velocidad del aire en las aberturas no debera sobrepsar los 2 m/s y en las zonas ocupadas no superior a 0,25 m/s. La transferencia de aire de una zona a otra, en direccin a las piezas hmedas, no debera suponer prdidas de carga de 1 N/m2 (0,1 mm c.d.a.) por lo que las rejillas o el destalonado de puertas deberan facilitar 20 cm2 por cada 10 m3/h de aire transferido. La puerta de entrada a la vivienda debera ser estanca, obligando a que el aire entre en la misma por los dormitorios y estancias. Las chimeneas u hogares con leos ardiendo deben tener una ventilacin independiente. El aire extrado por el ventilador, suma del procedentes de las salas hmedas, baos y cocinas, debe ser el mismo que entre por las piezasCOCINA DORMITORIO Campana EXTRACTOR

EXTRADA DE AIRE POR ZONAS SECAS

EXTRACCIN POR ZONAS HMEDAS

Fig. 2

DORMITORIO SALA ESTUDIO

RELLANO ESCALERA

Puerta cerrada

ASEO

BAO

DORMITORIO

Fig. 3 secas. Aqu se contabiliza el extrado de forma permanente de la cocina. En funcin de la superficie de estas piezas puede estimarse un caudal de 4l/s.m2. Pero el aire necesario para la campana, encima de los fogones, durante el tiempo que dure la coccin de los alimentos, debe proceder de una entrada exclusiva a la cocina, con un caudal nunca inferior a los 250 m3/h. Asimismo debe contemplarse el aire requerido por los calentadores de gas, cuya entrada tambin exclusiva o contabilizada sumada a la que precisa la campana, debe ser del orden de los 0,3 m3/h por el nmero de kcal/min de potencia del aparato.

HOJAS TECNICASAIRE EXTERIOR DESCARGA

Ventilacin Centralizada Total El segundo sistema se caracteriza por centralizar tanto la entrada de aire desde el exterior como la salida del aire expulsado. Un ventilador impulsa aire fresco a travs de una red de conductos a las dependencias secas y otro aparato, extractor, aspira a travs de otra red de conductos el aire viciado de las piezas hmedas. Las fig. 4 y 5 son esquemas simplificados del sistema.

IMPULSIN

EXTRACIN

Fig. 4

IMPULSIN A ZONAS SECAS

EXTRACIN DE ZONAS HMEDAS

Fig. 5+22C ADMISIN 0 DESCARGA +9

VENTILADOR EXTRACTOR +9C FILTRO

INTERCAMBIADOR DE CALOR

Este mtodo permite instalar, si se desea, un recuperador de calor de flujo cruzado entre placas, como el de la fig. 6, o de cualquier otro tipo, que intercambia la energa trmica del aire caliente viciado extrado con el aire exterior fro impulsado hacia adentro. La fig. 6 muestra tambin, de forma indicativa cmo un aire extrado con 22 C cede energa hasta quedar enfriado a 9 C al salir y que el aire impulsado desde el exterior, a 0 C, gana calor hasta llegar a los 13 C. Luego, con una batera calefactora auxiliar, se le eleva la temperatura hasta los 21 C con la que penetra al interior del edificio. La fig. 7 es la misma que la figs. 4 y 5 una vez instalado un intercambiador de calor como el descrito. Y la fig. 8 es una representacin esquemtica de un edificio equipado con un sistema Ventilacin Centralizada Total con recuperador de calor y algunos accesorios como los plenums, que son cajas de distribucin de flujos confluyentes hacia el extractor o bien procedentes del grupo de impulsin.

BATERIA DE CALEFACCIN

+22 EXTRACCIN DE SALAS HMEDAS

+13 IMPULSIN A SALAS SECAS

Fig. 6

Fig. 7

DESCARGA PLENUM DE IMPULSIN VENTILADOR CON FILTRO TOMA DE AIRE EXTERIOR EXTRACTOR PLENUM DE EXTRACCIN

BOCA DE IMPULSIN

BOCA DE EXTRACCIN

DORMITORIO DORMITORIO

SALA

COCINA

BAO

W.C.

Fig. 8

HOJAS TECNICASTanto las toberas de impulsin con rejillas difusoras para las salas secas como las vlvulas o compuertas de extraccin de las salas hmedas, pueden ser regulables manualmente o bien autorregulables.2 C

Una variante ms sofisticada dentro del afn de recuperar energa estriba en instalar una bomba de calor en los grupos de ventilacin. El aparato de extraccin hace pasar el aire viciado a 20 C por la batera de aletas del10 C

DESCARGA AL EXTERIOR

ENTRADA DEL EXTERIOR

evaporador hasta ser enfriado a 2 C, al salir al exterior. A su vez el ventilador de impulsin capta el aire exterior a 10 C, se calienta hasta los 40 C al cruzar la batera del condensador y es distribudo a la salas secas. El ciclo frigorfico se mantetiene por la accin del compresor, cuyo consumo de energa se rentabiliza muy positivamente en su funcin calefactora. Ventilacin Centralizada en viviendas colectivas Los dos sistemas descritos, son perfectamente de aplicacin a bloques de viviendas. En la Fig 10 y 11 se representan edificios de varias plantas con sistemas de VC instalados. El Total, fig. 11 con la entrada y salida de aire centralizados, es el que permite la instalacin de un sistema de recuperacin de energa. Para este caso se requiere un cierto espacio en el desvn o en una cabina en la azotea para ubicar todo el equipo de extraccin, impulsin, recuperador, batera calefactora, filtros para el aire de entrada as como plenums de distribucin.

COMPRESOR VENTILADOR DE IMPULSIN

VENTILADOR DE EXTRACCIN

CAPILAR

20 C DE LAS ZONAS HMEDAS

40 C A LAS SALAS SECAS

EXTRACCIN CENTRALIZADAEXTRACTOR DE TEJADO

VENTILACIN CENTRALIZADA TOTAL

SALA

DORMITORIO

COCINA

BAO

SALA

SALA

SALA

SALA

Fig. 10

Fig. 11

Imprs sobre Paper Ecolgic Mate de 135 Grs.

INTERCAMBIADORES DE CALOR

Fig. 9

EXTRACCIN

IMPULSIN GRUPO VENTILADOR

IMPULSIN

EXTRACCIN

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CAMPANAS DE EXTRACCINCuando en la Hoja Tcnica VENTILACIN 1, 4/1995, se hablaba de Ventilacin Localizada se justificaba el uso de la misma cuando era posible identificar en un punto concreto el foco contaminante del aire. Entonces, decamos, el sistema ms racional y econmico, as como el nico eficaz si pretendamos controlar emanaciones txicas o polverientas o de humos, consista en capturar la contaminacin a medida que se produca y en el mismo lugar de orgen, para impedir su difusin por todo el ambiente. La Campana de Captacin es el elemento esencial en este caso, consistiendo en una caja cerrada con una cara abierta a la emisin nociva y la de qu parte un conducto de evacuacin activado por un extractor mecnico. El proyecto de una Campana de Captacin Extraccin debe resolver dos cuestiones principales: a) Forma, dimensiones y situacin de la Campana. b) Clculo del caudal necesario y determinacin de las velocidades de aire para la captacin y el arrastre.CONTAMINANTE vc velocidad de entrada PLENUM

Seccin S Presin Pd

Q Caudal de aire

v velocidad

Q

v=

Q (m3/h) S (m2) m/s

Pd = K v2

Fig. 1

CABINA DE CAPTACIN

Velocidad en el conducto vc

vp

va velocidad de arrastre

CONCEPTOS BSICOS. UNIDADES Cantidad de aire (V): Como en los procesos de acondicionamiento de aire tienen lugar a bajas presiones, puede considerarse el aire como un fluido incompresible y as la cantidad de aire existente en un local coincide con el volmen del mismo. Su expresin se hace en metros cbicos, m3. Caudal de Aire (Q): Este concepto implica aire en movimiento y por tanto hay que relacionar la cantidad con el tiempo en qu circula. Se expresa en metros cbicos por hora m3/h y, a veces, en litros por segundo l/s. La frmula de relacin entre ambos es: 1 m3/h = 3,6 l/s. Velocidad del Aire (v): La velocidad del aire con qu circula un determinado caudal (Q) que atraviesa una seccin (S) de conducto u otroRanuras vr Aletas Deflectores

vr

vr

ENTRADAS A CABINA DE CAPTACIN

Fig. 2

HOJAS TECNICASespacio, viene determinada por la frmula: Q (m3/h) V (m/s) = 3.600 (m2) Esta velocidad determina una presin del aire en direccin a la circulacin del mismo que se llama Presin Dinica (Pd) cuya expresin es: Pd (mm c.d.a.) = v2 (m/s) 16,3CAMPANA SOBRE UN TANQUECaudal necesario:

CUATRO COSTADOS ABIERTOS Q [m3/h] = 5.000 PHv P = permetro [m] va = velocidad de captacin, de 0,25 a 2,5 m/s0'4H L H

DOS COSTADOS (L y M) ABIERTOS (M anchura tanque) Q = 3.600 (L + M) Hva UN COSTADO (L) ABIERTO Q = 3.600 LHva En todos: Velocidad en el conducto: vc = 10 a 15 m/s Prdidas entrada n = 0,25

Este tipo de captacin no es recomendable para desprendimientos txicos; slo debe aplicarse para vapor de agua o vapores inocuos.

Fig. 3

Esta presin (Pd) sumada a la Presin Esttica (Pe) que el aire produce en todas direcciones dentro del conducto o recinto, dan la Presin Total (Pt), lo que constituye la Ecuacin de Bernouilli, fundamental en el estudio de los fluidos (aire) en movimiento: Pt = Pe + Pd DEFINICIONES Campana: Dispositivo diseado para la captacin del aire contaminado. Suele tener una forma ahuesada. Cabina: Tiene forma de parelelepdedo descansando en el suelo, cerrado, con una cara abierta por la que aspira. Coeficiente n: Es una constante que evala la prdida de carga de un elemento dentro de la canalizacin o entrada a la misma. Humo: Es una suspensin de partculas slidas en el aire y que se forma en el proceso de combustin o sublimacin. Niebla: Pequeas gotas de lquido en suspensin en el aire. Prdida de carga: Es la prdida de presin que se origina al circular el aire por una canalizacin, a la entrada o por obstculos en la misma, debido al rozamiento, al cambio de direccin o choques. Se mide en milmetros de columna de aire (mm c.d.a.) o bien en Pascales, 1 mm c.d.a. = 9,81 Pascal. Prdidas de entrada: Es la prdida de carga que se produce al entrar el aire a una canalizacin o elemento del sistema de ventilacin. Plenum: Es una cmara intercalada en una conduccin o captacin de aire para uniformizar la presin. Polvo: Son pequeas partculas slidas que se crean a partir de otras partculas de mayor tamao debido a procesos mecnicos de triturado, taladrado, explosiones, etc.

CAMPANA LIBREMENTE SUSPENDIDA

Q (m3/h) = 3.600 (10 d 2 + S) V d [m] = distancia de la campana a la fuente de contaminante S [m2] = L X M [m] va = velocidad [m/s] de captura

Contaminante

Fig. 4TANQUES PARA RECUBRIMIENTOS ELECTROLTICOSEl caudal necesario:

Fig. 5

Q [m3/h] = KLM K = de 1.000 a 10.000 (usualmente de 3.000 a 5.000) L, M en metros [m] La velocidad aire en la ranura: vr 10 m/sCon esta captacin se mantiene alejado el contaminante de la zona de respiracin del operario.

CAMPANAS EN CASOS ESPECIALES

El caudal necesario:

Q [m3/h] = 2.750 (10 d 2 + S) vaS = L x M [m2]

Fig. 6CAMPANAS INVERTIDAS

S = [m2] superficie de la boca de la campana = L X M [m] va = velocidad de captura del contaminante [m/s]Caudal necesario A) Q [m3/h] = 3.600 vaS B) Q = 3.600 (10 d 2 + S) va

Fig. 7

HOJAS TECNICASCAPTACIN POR RANURA CENTRAL

La velocidad en el conducto debe ser Vc 10 m/s Las prdidas de entrada n = 1,8 La velocidad v en el plenum debe ser igual de las ranuras. La velocidad en las ranuras debe ser de vr 10 m/s Si la anchura del tanque es > 1,80 m es aconsejable disponer dos tomas de aire y si alcanza los 3 m es totalmente necesario. Disponer una seccin holgada al final del plenum. La anchura del tanque determina a veces el tipo de captacin a adoptar: Hasta 0,5 m una ranura lateral de 0,5 a 1 m Pieza tratada H de 1 a 1,25 m M L > 1,25 m Es aconsejable ranuras a ambos lados Es necesario dos ranuras Lo mejor es cerrar el tanque en una cabina

Presin Atmosfrica: Es la debida al peso del aire que nos envuelve. Se mide con un barmetro. La presin atmosfrica normal es de 760 mm c.d.m. (columna de mercurio) que equivale de 10.334 mm c.d.a. Tobera: Elemento de captacin cuyo diseo estrecha la boca de captacin para aumentar la velocidad del aire. Vapor: Sustancia en estado gaseoso que, normalmente, lo est en lquido o slido. Se pasa de uno a otro estado por variacin de la temperatura. Velocidad de captacin (o de arrastre) Va: Es la velocidad del aire en la boca de una campana o cabina necesaria para vencer las corrientes contrarias y recoger, (arrastrar), aire, gases, polvo o humo, obligndoles a entrar en las mismas. Velocidad en el conducto (o de transporte) Vc: Es la velocidad del aire dentro del conducto necesaria para evitar que las partculas slidas en suspensin sedimenten y queden depositadas en el mismo. Velocidad de entrada (Ve): Es la velocidad del aire en la boca de la campana u otro elemento de captacin. Velocidad de en plenum (Vp): Es la velocidad media dentro de la cmara de uniformizacin de presiones del aire una vez captado. Velocidad en las ranuras (Vr): Es la velocidad del aire en las aberturas de que disponen las cabinas para distribuir uniformemente la extraccin. PRINCIPIOS DE DISEO

Fig. 8CAPTACIN POR RANURAS LATERALESQ vc 45 vc Q

Ranuras

Fig. 9CAPTACIN SEMI-LATERAL

Fig. 10

La superficie del lquido debe quedar por lo menos 150 mm por debajo de la abertura de la ranura. Es aconsejable colocar tapas encima de los tanques, cuando no se utilizan, as como puertas de limpieza en los conductos. Es una buena prctica acoplar los extractores de aire a travs de juntas elsticas a los conductos para evitar vibraciones.

BANCO PORTTIL DE PULIRCaudal necesario: 2/3 ancho conducto Q = 3.000 a 5.000 m3/h por m2 de superficie del banco. 0,75 Q Abertura A Deflector Abertura B S= Vc Vc en A: 5 m/s Vc en B: 1 m/s Compuerta corredera

m2

Fig. 11FUNDICINCaudal necesario: Piezas calientes: Q = 7.500 m3/h por m2 de superficie de parrilla desmoldeo. Piezas fras: Q = 5.500 m3/h por m2 de superficie de parrilla. Las tolvas de recogida de tierras deben contar con una extraccin equivalente al 10% del volumen total extrado.

Cualquier boca de captacin si dispone de bridas, o sea rebordes planos de cierta anchura que la circunden, reducir el caudal de aire necesario en aproximadamente un 25%. Si las dimensiones indicadas en el dibujo cumplen, D > d > D/2 la velocidad de arrastre debe ser:

Fig. 12

HOJAS TECNICASVa = Q 2.750 (10 d2 + 5)d B

PEQUEAS CABINAS DE PINTURAFiltro B C d Filtro M H Cota B = 0,75 D Filtros = 0,6 MH D + 150 mm 0,6 MH D + 150 mm 0,75 MH 45 C

Fig. 13B C

La velocidad de arrastre Va decrece con el cuadrado de la distancia, esto es, a una distancia doble del foco de contaminacin a la campana, corresponde un caudal necesario cudruple. CAPTACIN POR CAMPANA (m/s) Tipo de Trabajo Va Vc Gases o vapores Gases soldadura Caldera de vapor Estufa barnizado Taladrado 0,25 a 0,5 0,5 a 1 0,75 1 a 1,25 2 12 15 10 8 22

El operario precisa mscara M = pieza a realizar + 0,3 m. H = pieza a realizar + 0,3 m. C = 0,75 M H (el mayor de los dos) Q = 3.800 m3/h por m2 (3.800 MH). Para superficie hasta 0,35 m2. Q = 2.800 m3/h por m2 para superficie mayor de 0,35 m2. Velocidad conducto: vc 0 5 15 m/s Prdida entrada: Con pantallas = 1,8 Pd (ranura) + 0,5 Pd (conducto) con filtros, sucios = Pd (conducto)

CAPTACIN POR TOBERAA) TOBERA SUSPENDIDA Caudal necesario:

CAPTACIN POR CABINA Pintura, triturado 1 a 2,5 15 Aerografismo 2 10 Amolado 1 18 Mquina embalar 0,25 a 0,5 (Aspirac. descendente) Motores explosin 3.500 m3/h. m2 Tanque impregnado 3.500 m3/h. m2 Forja manual 1 8 CAPTACIN POR CABINA Esmerilado 2,5 a 10 Perforado rocas, vertical 0,3 descendente 1 Soldadura plata 0,5 VARIOS 15 18 10 Vc

Q [m3/h] = 13.500 dva L [m] = Longitud de la tobera d [m] = Distancia a la fuente del contaminante va [m/s]= Velocidad de captura a la distancia dB) TOBERA ENCIMA DE UNA MESA Q [m3.h] = 10.000 L dva L [m]

Fig. 14CAMPANA DE LABORATORIOvc Ranuras (se cierran con la puerta abierta, arriba) Ranuras ajustables Puerta de guillotina

Caudal necesario:

Q = 1.800 S m3/h/m2 para materiales de toxicidad normal. Q = 2.800 S m3/h/m2 para materiales de alta toxicidad. S = Superficie abierta, [m2]Velocidad en el conducto: vc = 5 a 10 m/s Prdidas en la entrada n = 0,5

Aire entrada

Todos los vapores y gases 9 a 10 Polvos semillas, yute o goma 10 Soldadura elctrica 10 a 13 Hilachas de algodn, harina de gramneas y de madera, polvos de litografa 13 a 15 Serrn de madera 15 Polvo metlico de rectificado 16 Finos de goma, hilachas de yute, polvo de algodn, de jabn y bakelita, virutas ligeras de madera y cuero 15 a 20 Polvo de amolado, de yute, lana, granito y corte prod. cermicos y barro de arcilla, de fundicin y envasado prod. textiles, granos de caf, harina de slice, viruta fina metlica 18 a 20 Polvo pesado de aserrado, torneado metlico, vibrado y volcado en fundicin, proyeccin de arena, cubitos de madera, polvo de plomo con partculas, de cemento, de asbestos en el cortado de conductos, desperdicios pegajosos de lino, polvo de cal viva y finos de carbn 25 y +

Fig. 15CAMPANA DE COCINA INDUSTRIALvc vc

TIPO RECORTADOCaudal necesario:

Q [m3/h] = 1.150 L L en metros [m]Velocidad en el conducto vc = 5 a 20 m/s Prdida entrada: n = 0,25 (inferior a los casos precedentes por la entrada gradual al conducto)

Fig. 16BARBACOACaudal necesario:

Q [m3/h] = 1.800 LHVelocidad en el conducto: vc = 5 a 15 m/s Prdidas entrada: n = 0,25 n = 0,25 conducto = Prd. filtros + 2,5 + 0,25 Pd (conducto)


HOJAS TECNICAS

HUMEDAD

VENTILACION DE LOCALES HMEDOSLa humedad en el interior de los habitculos afecta a todos los seres vivos, personas, animales y plantas que los habitan y tambin a los objetos y materiales que contienen. Si la humedad es excesiva se condensa agua en las superficies fras, paredes y cristales, y perjudica a los habitantes por la formacin de mohos y proliferacin de bacterias y virus, deteriorando a la vez los muebles, pinturas y paredes de la casa. Por contra, si la humedad es muy baja afecta a las gargantas con la conocida sensacin de boca seca y a las mucosas de las personas, resquebrajando las maderas y materiales del interior. La calidad del aire interior de un edificio depende de: a) De la calidad del aire aportado por la ventilacin desde el exterior. Puede que sea de gran pureza como el de ambientes rurales o muy contaminado por las industrias o el trfico de las grandes ciudades. b) De los materiales de construccin de las viviendas, adhesivos de los tableros y revestimentos, moquetas, formaldehidos, fibras, cortinajes, etc. c) De las actividades que se desarrollan en su interior como el cocinar, los procesos de limpieza, uso de aerosoles, combustin, etc. d) De la ocupacin por seres vivos, animales y plantas: la respiracin, el olor, humo de tabaco, etc. e) De la Temperatura. f) De la Humedad. De todo ello, en esta Hoja Tcnica nos ocuparemos exclusivamente de la Humedad, o sea, del contenido de agua en el aire, aunque de forma accesoria se mencionen los dems aspectos del problema. La humedad producida por procesos industriales debe controlarse por instalaciones adecuadas, de magnitud industrial tambin. Aqu trataremos de la humedad en viviendas, oficinas y locales de residencia humana y que puede controlarse por procedimientos de ventilacin, natural o forzada, que a la vezMateriales construccin

EFECTOS DE LA HUMEDAD EN CASA

Bacterias

Virus Hongos Parsitos Afecciones respiratorias Alergias Emisiones de materiales

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100%

HUMEDAD RELATIVA

Fig. 1

pueden resolver los problemas de todos esos otros factores de contaminacin a que nos hemos referido. El hombre produce de tres a cinco litros de vapor de agua al da, a la que tenemos que aadir el vapor desprendido de los alimentos al cocinar, de los baos y duchas, del lavado de la ropa y tendido interior de la misma, del desprendido de plantas, de los materiales de construccin, de las filtraciones y dems.

La grfica de la Fig. 1 muestra lo pernicioso que resultan los valores extremos de la humedad. Podemos considerar como zona ptima la comprendida entre el 40 al 60 % de humedad relativa. Creemos conveniente recordar qu se entiende por humedad del aire segn el concepto que se usa en acondicionamiento y en meteorologa. El agua en el aire est en forma de vapor, es agua en su fase gaseosa.

HOJAS TECNICASABACO DE CONFORTEjemplo de lectura: Con una temperatura seca de t s = 26 C, una temperatura hmeda de t h = 23 C y una velocidad del aire de v = 1 m/s resulta una temperatura efectiva de 23 C, confortable en verano y demasiado alta en invierno. Humedad relativa correspondiente 77%.TEMPERATURAS EFECTIVAS PARA PERSONAS VESTIDAS Y EN REPOSO (Temperatura Efectiva del aire es la que seala un termmetro seco en una habitacin con las paredes y techo a igual temperatura, una humedad del 100% y el aire en calma)

23TE

26

MP .

Ejemplo

23

5C 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 0 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 95 95 95 95 95 95 95 96 96 96 96 96 96 96 96 1 90 90 90 91 91 91 92 92 92 92 92 92 93 93 93

HUMEDAD RELATIVA Diferencia entre el termmetro seco y el hmedo85 85 85 86 87 87 87 87 87 88 88 88 89 89 89 2 80 81 82 82 82 83 83 83 84 84 84 85 85 86 86 76 77 77 78 78 79 79 80 80 81 81 82 82 82 83 3 71 72 72 73 74 75 76 76 77 77 78 78 78 79 79 65 66 68 69 70 70 71 72 73 73 74 75 75 76 76 4 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 70 71 72 73 73 57 58 60 60 62 63 63 63 65 66 67 67 68 69 70 5 53 55 56 57 57 58 60 61 62 62 63 64 65 66 67 49 51 52 53 54 56 57 58 58 59 60 61 62 63 63 6 45 47 48 49 51 52 53 54 56 57 57 58 58 60 60 40 42 44 45 47 48 50 51 52 53 54 55 56 57 58 7 37 38 42 43 45 46 48 48 48 50 51 52 53 54 55 32 34 37 38 40 41 43 45 46 47 48 49 50 51 52 8 28 30 32 34 37 38 39 41 42 43 45 46 47 48 49 24 27 29 31 33 35 37 38 39 39 42 43 44 45 47 9 20 23 25 27 29 31 33 35 37 37 38 40 42 43 43

CC 16 20 22 24 26 28 30 32 33 33 36 38 39 40 41

Temp. Termmetro seco

Fig. 2

Humedad relativa en %

HOJAS TECNICASEl aire se llama saturado de humedad cuando se mantiene en equilibrio en presencia de agua lquida o sea que no hay trasvase de vapor a lquido y viceversa. A cada temperatura le corresponde una cantidad de vapor distinta para la saturacin. Humedad relativa es el cociente entre el peso del vapor de agua que contiene una masa de aire y el que le corresponde cuando est saturada, a la misma temperatura. Esta expresin se usa en tanto por ciento y se indica como Z%. Ver la Hoja Tcnica de nuestro Boletn S&P, 1/1996. Fig. 3 El cuerpo humano produce calor y desprende vapor de agua. Ambos debe volcarlos al ambiente, el calor por conveccin y el vapor por la transpiracin. Este proceso puede ser facilitado o interferido por la cantidad de agua existente en el aire y por ello tendremos la sensacin de bienestar, confort, o la ausencia del mismo. Esta sensacin variar tambin segn sea la actividad del cuerpo, en reposo o trabajando. Otro factor que influye poderosamente es el movimiento o velocidad del aire en el ambiente. Un aire en reposo o bien circulando a una cierta velocidad hace variar la sensacin del bienestar. As pues podemos concluir que Temperatura, Humedad y Velocidad del aire son los tres factores que determinan un ambiente confortable. Damos por supuesta la pureza y limpieza del aire. Se han realizado numerosas experiencias con un gran nmero de individuos sometindoles a diversos ambientes, recogiendo sus opiniones y estudiando sus reacciones. Para objetivar los resultados se han tenido que establecer unos indicadores o parmetros que puedan correlacionarse con el concepto de confort. Uno de ellos es la Temperatura Efectiva que es la que seala un termmetro seco inmerso en un ambiente llamado equivalente, esto es, que produzca la misma sensacin de fro o calor, cumpliendo las condiciones de tener el aire en reposo, saturado de humedad y las paredes y el suelo a la misma temperatura. Como resultado ha llegado a establecerse un diagrama llamado de Confort, representado en la figura 2, en el que se ha determinado unas zonas probables de confort de verano e invierno. Como se comprender es un producto de base estadstica por lo que es posible que sus valores no sean vlidos para todo el mundo pero s que constituyen una base de partida para conocer la confortabilidad de un ambiente. Como complemento al grfico facilitamos una tabla que, en funcin de las temperaturas de termmetro seco y hmedo, da las humedades correspondientes de un ambiente. ASHRAE, asociacin americana de climatizacin define un clima hmedo como aqul en el que la temperatura de bulbo hmedo es de 19 C o mayor durante 3.500 horas, o 23 C durante 1.750 horas o ms, durante los seis meses consecutivos ms calientes del ao.

CAUDALES DE AIRE EXTERIOR EN L/S (Litros por segundo) Tipo de Local Almacenes Aparcamientos Archivos Aseos pblicos Auditorios y Aulas (1) Baos privados Bares Cafeteras Canchas para el deporte Casinos y juegos Comedores Cocinas (ventil. general) (2) Campana Descanso (salas de) Dormitorios Escuelas, Aulas Biblioteca Sala Profesores Espera y recepcin Estudios fotogrficos Exposiciones (salas de) Fiestas (salas de), baile, discotecas Fisioterapia (salas de) Gimnasios Gradas de recintos deportivos Grandes almacenes Habitaciones de hotel Habitaciones de hospital Imprentas, reproduccin y planos Laboratorios en general Lavanderas industriales Vestbulos Oficinas y proceso de datos Paseos de centros comerciales Piscinas (2) Quirfanos y anexos Reuniones (salas de), (3) Salas de curas y recuperacin Supermercados Talleres en general Talleres en centros docentes Tiendas en general Tiendas de animales Tiendas especiales (Peluq., Farmacia, etc.) UVls Vestuarios(1) Sin fumadores. Con humo de tabaco aadir + 50%. (2) Para evitar condensaciones debe ser superior. (3) Con fumadores 30 l/s persona.

Por persona Por m2 0.75 a 3 5 0.25

Por elemento

25 8 15 12 15 12 10 8 20 8 5 5 8 8 15 10 12 8 8 15 10 15 10 10 10 15 10 12 8 30 10 10 8-13 10 2.5 3 5 15 1 2.5 3 5 2 1.5 3 3 1 5 2-8 1.5 2.5 12 15 2.5 10 6 2 70 15 1.5 3 1.5 4 2.5 4 13 1.5 4 12 1 15

10 Tabla 1

HOJAS TECNICASDESHUMIDIFICACION Vamos a describir los procedimientos para controlar la humedad cuando sea excesiva. De las grficas de las figuras 1 y 2 puede colegirse si la humedad precisa de una correccin a la baja. Para ambientes domsticos o residenciales existe la posibilidad de usar deshumidificadores, representando uno en la figura 3. Son capaces de absorber, condensando agua que se recoge en una cubeta o se evacua por un drenaje, segn su tamao y potencia. Diez litros de agua en 24 h. trabajando con aire al 70% de humedad es lo ms corriente. Su uso est indicado en segundas residencias, viviendas, garajes, trasteros, salas de ordenadores, escuelas, gimnasios, peluqueras, lavanderas, etc. Equipados con detectores de humedad del ambiente pueden detenerse o arrancar de acuerdo con los lmites prefijados. VENTILACION Pero el procedimiento ms fcil de establecer y que adems es necesario para controlar toda la contaminacin que se genera y produce en los locales habitados, es la ventilacin que arrastra hacia afuera el aire cargado de humedad y de contaminacin, sustituyndolo por otro de procedencia exterior ms seco y puro. Normas internacionales que tratan de la ventilacin como medio de proporcionar la calidad de aire interior, sealan los valores de la Tabla 1. Estos caudales son suficientes para deshumidificar los locales a la vez de eliminar su polucin. En locales no habitados durante largos espacios de tiempo como puedan ser segundas residencias, almacenes o trasteros, puede intentarse establecer una ventilacin natural si bien quedan expuestos a una problemtica efectividad, siempre dependiendo de las condiciones climticas exteriores que escapan a cualquier control. Unas aberturas con rejillas al exterior, pueden que resulte. VENTILACION MECANICA La ventilacin mecnica a base de extractores de aire es la nica forma de poder garantizar los caudales de aire preconizados en la tabla 1. Debe establecerse un sistema y disear el circuito de circulacin deseado. En las Hojas Tcnicas Ventilacin 1 y 2 se describen los diversos sistemas que pueden utilizarse y el lugar de instalacin de los ventiladores. Como compendio de todo ello, el dibujo de la figura 4 esboza un ejemplo de aplicacin a una vivienda. La extraccin se efecta por las piezas hmedas de la casa, cocinas, baos y aseos dejando el local en depresin. El aire penetra por las piezas secas esto es estancias, dormitorios, estudios, etc. El caudal necesario puede calcularse en base al nmero de personas (8 litros por segundo por persona) o bien por superficie de las distintas estancias (1,5 litros por metro cuadrado por ejemplo) con lo que obtendremos el total necesario. Los pasillos y distribuidores se ventilarn por el aire de transferencia de un espacio al colindante. Entre el bao y la cocina deben extraer el total de la vivienda, que debe ser igual o superior al necesario para la ventilacin de la propia estancia (15 l/s2 por ejemplo para el bao y 2 l/s m2 la cocina). Los aparatos de ventilacin debern vehicular el aire con una presin de 2 a 6 mm c.d.a. si la descarga es libre o la presin calculada si debe conducirse por una canalizacin hasta la azotea en su caso. Las entradas de aire a las piezas secas debe efectuarse por aberturas permanentes a travs de rejillas discretas en los alfizares de las ventanas; confiarlas al cierre imperfecto de las ventanas o a las rendijas de su ajuste puede anular la ventilacin cuando a las ventanas se les instalan juntas para que cierren bien. El caudal de aire necesario para la campana de extraccin de la cocina (70 l/s por ejemplo) as como el que precisen los aparatos de combustin, calentador de gas por ejemplo (40 l/s) deben proporcionarse desde el exterior directamente por medio de rejillas abiertas hacia afuera Fig. 5. Estos aparatos funcionarn intemitentemente y no deben obtener el caudal de extraccin arrastrndolo de toda la vivienda que provocara incomodidades y enfriara la casa en poca de calefaccin. Para locales desocupados puede conectarse el sistema de ventilacin a detectores de humedad, que arrancan la ventilacin cuando es necesario y la detienen al ser rebajada la humedad al lmite prefijado.

1,5 l/sm2 Entrada aire Estudio 2 personas Dormitorio 2 personas Vestb. 80 l/s Ventilacin por transferencia Comedor-estar 4 personas Dormitorio 2 personas 2 l/sm2 Cocina Campana Locales hmedos Salida aire 70 l/s Entrada aire Terraza Entrada aire Lavadero 40 l/s Bao 15 l/s 50 l/s3

30 /h

0m

3

/h

1,5 l/sm2

15

0m

Locales secos

1,5 l/sm2

70

m

3

/h

450 m3/h6 l/sm2

110 l/s Entrada de aire exclusiva para la cocina

Vivienda de 90 m2

Fig. 4


HOJAS TECNICAS


DIFUSION DE AIRE EN LOCALESArrastre del aire ambiente D v 0,1 V El chorro se funde con el ambiente con una velocidad terminal de 0,25 m/s 12Velocidad de salida del aire m/s

VELOCIDADES DE AIRE EN UNA IMPULSION

30 D

300 mm Ejemplo Boca de salida cuadrada

0 0 1 2 3 Alcance 12 m

v = 0,25 m/s

Fig. 1Chorro caliente

Actualmente todos los grandes edificios se proyectan con una instalacin de aire acondicionado y no se concibe un local comercial que no disponga de, por lo menos, refrigeracin. Pero una vez se tiene un aire en condiciones de calidad y confort el paso siguiente es distribuirlo por los locales de forma uniforme y con una velocidad que cuando menos no moleste. Esta tcnica se denomina Difusin de Aire en Locales. Existen hoy da en el mercado difusores de induccin elevada con venas radiales rotativas, de geometra fija o variable, toberas de largo alcance y bajo rudo, elementos para difusin por desplazamiento as como una gran seleccin de rejillas y difusores que el tcnico puede usar en sus proyectos, preveyendo el resultado de su aplicacin mediante sofisticados programas de simulacin. Definciones y conceptos Si no rigurosamente definitorias, las denominaciones que se dan a continuacin son las ms comnmente aceptadas en ventilacin, distribucin y difusin de aire.

Eficiencia: Es la relacin entre la concentracin de un contaminante en el punto de extraccin y la que se contiene, como media, en la zona ocupada. En casos de impulsin de aire por mezcla esta eficiencia alcanza la unidad. En general suele ser inferior a la unidad, pero en los casos de impulsin por desplazamiento puede ser superior aunque no utilizable para calentamiento de locales. Alcance: Es la longitud a la que llega el chorro antes de que su velocidad descienda a la terminal, generalmente 0,25 m/s. Chorro axial: Corriente de aire a lo largo de una lnea. Coeficiente de descarga: Relacin entre la superficie de la seccin de salida y la seccin de la vena contrada. Difusin: Distribucin de aire por una boca que descarga en varias direcciones y planos. Difusor: Boca de salida aire suministrado en varias direcciones y planos. Cada: Distancia vertical entre la salida del aire y el final de su desplazamiento hacia abajo, definido por una velocidad concreta del aire.

Elevacin

Cada

Chorro fro

Fig. 2 Fig. 3

D

HOJAS TECNICASElevacin: Concepto igual a la cada pero hacia arriba. Area efectiva: Es el espacio neto de una boca de descarga o entrada de aire. Es igual a la seccin de salida por el coeficiente de descarga. Arrastre: Efecto de induccin del aire ambiente por el del chorro de impulsin. Coeficiente de arrastre: Relacin entre el aire movido en un local y el aire impulsado por la boca de salida. Envolvente: Es la cobertura de aire en movimiento con velocidad perceptible. Chorro radial: Corriente de aire desde un centro hacia afuera, cubriendo una circunferencia. Radio de difusin: Distancia horizontal desde la salida de aire y el final del alcance del chorro, cuyo lmite viene definido por una velocidad fijada. Aire total: Es el aire impulsado ms el arrastrado. Alabes: Planchas delgadas mltiples en las bocas de impulsin. Relacin de labes: Cociente entre la anchura de un labe y la separacin del contiguo. Aspiracin: Efecto contrario al de impulsin y por el que se evaca el aire del local. La figura 3 pone de manifiesto la gran diferencia de las velocidades del aire prximas a una aspiracin a las de una impulsin grafiadas en la fig. 1. A la distancia de un dimetro de una boca de aspiracin se encuentra una velocidad de aire que en una boca de impulsin hay que buscarla a una distancia de treinta dimetros. As pues hay que tener muy en cuenta que al insuflar en un local, con velocidades elevadas para que el chorro alcance distancias convenientes, las personas o animales que ocupan el mismo toleren la corriente de aire. La impulsin debe arrastrar aire del ambiente y mezclarse con el mismo fuera de la zona de ocupacin para llegar a una velocidad terminal que luego no moleste a los habitantes. Hay que tener en cuenta tambin que los movimientos de aire en un local en el cual se insufla depende, no solamente de la velocidad de proyeccin del aire soplado, sino tambin de las diferencias de la temperatura ms elevada del aire introducido como del enfriammiento del aire a loFig. 4: Impulsin lateral. Aspiracin por rejilla baja. Fig. 5: Impulsin por el techo. Aspiracin por rejilla baja.

largo de las paredes. Si hay algo de ventilacin natural, en invierno el aire exterior penetra por la parte baja del local y empuja hacia arriba el aire interior. La posicin relativa de las bocas de impulsin y la de aspiracin pueden ser muy diversas y es importante disponerlas adecuadamente para obtener una buena difusin de aire. Las figuras 4 a 7 recogen en esquema cuatro de las ms usuales para locales de dimensiones discretas. Si los locales llegan a alcanzar dimensiones considerables o formas irregulares, debe zonificarse la difusin recurriendo a distribuir los impulsores orientando sus descargas y acoplar sus efectos de modo que no resulten contrarios. La fig. 8 ilustra diversos casos posibles. La disposicin de la fig. 4 es muy clsica y apropiada para lugares con

poca altura de techo. Las bocas de impulsin pueden adoptar cualquier forma: circular, rectangular, cuadrada, lineal, con o sin regulacin, etc. La disposicin de la fig. 5, con difusores circulares o cuadrados admite grandes caudales de aire con una buena distribucin, aunque necesitan alturas de techo superiores a los 3 m. La boca de aspiracin, en el zcalo, suele ser de rejilla rectangular, alargada. La insuflacin y recuperacin, esto es la impulsin y aspiracin, por el suelo de la fig. 6 logra una buena homogeneidad de temperatura en el local sin necesidad de disponer de alturas de techo importantes. Tiene el inconveniente que revuelve polvo del suelo obligando a trabajar de firme los filtros que se colmatan con rapidez. El sistema de la fig. 7 con la ventaja de su compacidad slo es recomen-

Fig. 6: Impulsin y aspiracin por el suelo

Fig. 7: Impulsin y aspiracin en un bloque, con bocas en distintas direcciones.

ZONIFICACION DE ESPACIOS PARA DISTRIBUIR LA DIFUSION

Fig. 8

HOJAS TECNICASdable para refrigeracin. En calefaccin se producen diferencias de temperatura importantes que no obstante desaparecen si el local es grande como en instalaciones de naves industriales.Efecto Coanda

porque est fuera de la zona ocupada. Los difusores generalmente adoptan la forma circular o cuadrada. Los difusores circulares estn construdos por varios conos concntricos que proyectan el aire paralelamente al techo y en todas direcciones (Fig. 12 y 13). Existen tipos con aletas torsionadas que proyectan el chorro en espiral (Fig. 14). Los hay semicirculares adecuados para instalar cerca de una pared. Algunos llevan dispositivos de regulacin que permiten orientar el chorro parcialmente hacia el suelo. Es conveniente que se instale una compuerta en el conducto de alimentacin del difusor que permita regular el caudal de aire. El radio de difusin viene definido por la velocidad terminal, indicada en el catlogo del fabricante. Los difusores cuadrados se comportan prcticamente igual que los circulares si bien se significan algo ms los cuatro chorros que corresponden a cada lado del cuadrado (Fig. 15). Tambin los hay que descargan en slo tres, dos o una sola direcccin. Estos difusores, mas cuando son de dos o una direccin se usan tambin muralmente.

Presencia de Obstculos Los chorros de impulsin tienden a pegarse a las paredes y recorrer distancias largas antes de desprenderse y caer (Fig. 9). Para ello las bocas deben estar muy prximas al techo. Tambin las cnsolas pegadas a las paredes, pueden aprovechar este efecto, llamado Coanda, descargando verticalmente y siguiendo luego el chorro adherido al techo (Fig. 10). Pero el efecto Coanda queda anulado cuando lo intercepta un obstculo, una viga atravesada o una luminaria que sobresale, o una columna lo suficiente ancha que se oponga (Fig. 11). Hay que elegir pues el lugar de impulsin colocndolo, cuando sea posible, con el chorro paralelo al obstculo o insuflar pasado el mismo. Tipos de difusores

Fig. 9

Cnsola

Efecto Coanda por pared y techo

Fig. 10

Cada por obstculo

Fig. 11

Difusores de Techo: La difusin por el techo es la mejor forma de hacerse

Fig. 12

Descarga por cuatro lados

Descarga por tres lados

Fig. 13Descarga por dos lados Alabe con torsin Chorro descarga Descarga por un lado

Fig. 14

Fig. 15

HOJAS TECNICAS18 a 20

Lminas paralelas 45 60

Lminas convergentes

las paredes en lugares en los que los ocupantes no se coloquen encima de llas y no se vean obstaculizadas por muebles o enseres. Suelen estar empotradas en el piso y llevan aletas regulables que permitan orientar el chorro o hacerlo diverger rpidamente y tambin compuertas de regulacin de caudal. Otros tipos de difusores Aparte de los descritos que son los principales, existen difusores de induccin, que favorecen la mezcla del aire impulsado con el del ambiente, difusores de techo orientables que aparte de permitir escoger la orientacin de la descarga pueden llegar a cerrar el paso del aire, de rejilla plana constitudos por una simple malla, sistema muy rudimentario, que no permite ningn tipo de regulacin ni de orientacin y difusores de zcalo que revisten la forma de una rendija de descarga a lo largo de las paredes. Bocas de aspiracin

Lminas divergentes

Lminas paralelas orientadas

Fig. 16 Tabla 1

VALORES DE COEFICIENTE CVelocidad de chorro en el punto x 2,5 m/s o ms 2 1,5 1 0,5 Valor de C por velocidad de salida v1 igual a:5 m/s 5 4,6 3,7 10 m/s 6 5,6 5,2 4,8 3,7 15 m/s 6,2 5,9 5,4 5,0 3,8 20 m/s 6,4 6,2 5,7 5,2 3,9

25 m/s 6,8 6,5 6,0 5,4 4,0

Difusores rectilneos Este tipo de difusor tiene su principal aplicacin de forma mural y para aire acondicionado. Suelen ser rectangulares desde proporciones prximas al cuadrado hasta llegar a ser totalmente lineales de varios metros, estrechas. Todas disponen de aletas paralelas, horizontales o inclinadas, y mayormente fijas. Las hay regulables en inclinacin y tambin de dos hileras superpuestas, verticales y horizontales, que permiten regulaciones ms finas. El alcance del chorro y la dispersin o divergencia del cono que forman sus filetes vienen infludos tambin de forma notable por la rejilla o persiana con que se haya equipado la boca de insuflacin. Si las lminas de la persiana mantienen una posicin horizontal, o sea que no afecten la forma inclinada, el chorro adquiere una divergencia comprendida entre los 18 y 20, lo cual puede traducirse en una divergencia en cualquier direccin alrededor de los 0,30 m por cada 2 m de longitud de alcance de la impulsin. Utilizando persianas con las lminas convergentes, en contra de lo que puede parecer de que debe concentrarse el chorro, no acurre as, pues si bien a corta distancia de la boca de insuflacin se consigue una especie de contraccin de la vena, muy pronto la corriente diverge ms de lo que

hara sin la existencia de persianas convergentes, de forma que resulta como si las lminas no fueran convergentes y hubieran adoptado su posicin horizontal. Con persianas de lminas divergentes se produce un ensanche angular muy marcado en cuanto a direccin y longitud del chorro. Colocando las lminas extremas de la reja a unos 45, se obtiene un ngulo de dispersin horizontal de 60 aproximadamente. De esta forma se logra que la impulsin llegue a reducirse hasta la mitad de longitud que con lminas. La fig. 16 ilustra las divergencias que provocan las distintas persianas. Existe una frmula que permite medir la velocidad del aire en un punto determinado a una distancia concreta de la boca de unsuflacin en el caso de lminas horizontales, o en ausencia de las mismas, que es la siguiente: C v1 S1 x en donde v es igual a la velocidad del chorro en m/s en un punto dado, x es la distancia a la boca en metros, v1 es la velocidad de salida del aire de la boca de insuflacin, S1, es la superficie libre de la boca de insuflacin, C es una constante que puede sacarse de la Tabla 1. v= Difusores de suelo Este tipo de descarga debe colocarse en la periferia de los locales, junto a

Constituyen el retorno o descarga del aire ambiente hacia el exterior. Suelen ser de aletas fijas, inclinadas para evitar la visin hacia el interior o bien simples mallas o enrejados. Por efectos estticos a veces se usan los mismos difusores de impulsin, sobretodo los rectangulares o lineales, instalando en general una boca de aspiracin por cada dos de impulsin, calculando convenientemente la seccin. Ruido Resulta muy complejo calcular de antemano las condiciones de ruido de una boca de insuflacin atendiendo el caudal de aire proporcionado, a las caractersticas absorbentes propias del local e incluso contando con datos del fabricante de las bocas de insuflacin. Estos clculos resultan demasiado complicados para recomendarlos de forma general. Si no se trata de casos muy particulares, cuando sea imprescindible hacerlos, el mtodo ms simple para resolver el problema del ruido consiste en elegir velocidades de aire de insuflacin que sean lo suficiente bajas para que provoquen el menor ruido posible. En la Hoja Tcnica "Movimiento del aire", se relacionan una serie de velocidades con indicacin del destino de los locales habitados. La velocidad superior, cuando se indican dos lmites, no debe superarse so pena de ver aparecer niveles de ruido molestos.Imprs sobre Paper Ecolgic Mate de 135 Grs.

Soler & Palau, S.A. - Soluciones innovadorasHOJAS TCNICAS

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VENTILACIN VENTILACIN AMBIENTAL I

1. 2. 3.

La ventilacin Criterios a tener en cuenta Tipos de ventilacin

1. La ventilacinEn un recinto pueden ser varios los polucionantes que pueden provocar que el aire en el cual nos encontramos est, en argot, "cargado", y los contaminantes que cargan el ambiente pueden ser de especie diversa: humo, olores, exceso de humedad o temperatura, etc. La ventilacin pretende la sustitucin de una porcin de aire, que se considera indeseable, por otra que pretender mantener el aire del interior del recinto en un grado de contaminacin, temperatura, humedad, etc., adecuado a las condiciones que se requieran.

2. Criterios a tener en cuentaSe puede distinguir entre dos tipos de ventilacin: 1. Determinar la funcin a realizar (cul es el tipo de proceso a efectuar: evacuacin de calor, eliminacin de polvo, etc.) y cul es su forma de produccin. 2. 3. 4. 5. Fijar el sistema de ventilacin adecuado: Ventilacin ambiental o Localizada. Calcular la cantidad de aire necesaria. Determinar puntos y superficie de entrada de aire. Establecer el trayecto de circulacin del aire.

3. Tipos de ventilacin

Se puede distinguir entre dos tipos de ventilacin:

Fig. 1. Ventilacin ambiental

Fig. 2. Ventilacin localizada

3.1 Ventilacin ambiental

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Es la que se practica en un recinto, renovando todo el volumen de aire del mismo por otro de procedencia del exterior. Este tipo de ventilacin es el objeto de la presente hoja tcnica. Local en depresin con respecto a locales adyacentes. En aseos y cocinas de uso particular es posible el funcionamiento intermitente de la ventilacin mecnica. El caudal de aire extrado a travs de campanas debe ser superior al introducido segn se indica en esta tabla, a fin de mantener el local en depresin. El caudal de aire de ventilacin indicado se ha calculado fijando el lmite superior de CO y asumiendo una produccin total de CO debida al nmero mximo de vehculos en marcha lenta (hiptesis de clculo: lmite superior de CO de 100 ppm, produccin de CO de 0,9 l/s por coche, 40 m de superficie por coche, 1,5% de coches en movimiento). El sistema de ventilacin se controlar mediante sensores de CO. Donde haya motores en marcha, se dispondr de una toma cerca de cada tubo de escape y se descargar directamente a la atmsfera. El caudal de aire exterior necesario en los distintos locales de un laboratorio est determinado por las vitrinas (si stas no estn concentradas en un nico local). Para las zonas en las que se encuentren guardados animales, el caudal de aire exterior vendr determinado segn el nmero y tipo de animales (consultar literatura especializada). En ciertas reas ser necesario calcular el aire de ventilacin en base a la produccin de sustancias contaminantes y mantener la concentracin de dicha sustancia por debajo del lmite mximo admitido. Si las condensaciones se eliminan por medio del aire exterior, el caudal de aire resultante del clculo podr resultar superior al indicado. El local de la piscina o parque acutico se mantendr en ligera depresin con respecto a los locales adyacentes. Se usar normalmente todo aire exterior. No se debe retornar aire de estos locales. Barberas, peluqueras, floristeras, muebles, farmacias, lavanderas, comerciales, etc. El caudal de aire de ventilacin depende del gnero almacenado; para ms informacin, deber consultarse la literatura especializada. Por inodoro, urinario y vertedero. Por taquilla. El caudal indicado es para lugares donde no est permitido fumar; en caso contrario, el caudal deber incrementarse en un 50%. Se utilizar exclusivamente aire procedente de otros locales. Salones de actos, teatros, cines, salas de conferencias, estudios de televisin, etc.

Tipo de local Almacenes Aparcamientos Archivos Aseos pblicos Aseos individuales Auditorios Aulas Autopista Bares Cafeteras Canchas para el deporte Comedores

Por persona 8 8 12 15 10

Por m 0,75 a 3 5 0,25 2,5 12 15 2,5 6

Por local 15 -

Otros 25 -


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Cocinas Descanso (Salas de) Dormitorios colectivos Escenarios Espera y recepcin (Salas) Estudios hologrficos Exposiciones (Salas de) Fiestas (Salas de) Fisioterapia (Salas de) Gimnasios Gradas de recintos deportivos Grandes almacenes Habitaciones de hotel Habitaciones de hospital Imprentas, reproduccin y planos Juegos (Salas de) Laboratorios Lavanderias industriales Vestbulos Oficinas Paseos de centros comerciales Pasillos Piscinas Quirfanos y anexos Reuniones (Salas de) Salas de curas Salas de recuperacin Supermercados Talleres -en general -en centros docentes -de reparacin automtica Templos para culto Tiendas -en general -de animales -especiales UVI Vestuarios

8 20 8 8 8 8 15 10 12 8 8 15 12 10 15 10 10 15 10 12 10 8

2 15 1,5 6 4 2,5 4 15 1,5 4 12 2 2,5 10 3 5 15 1 1 2,5 3 5 2 1,5 1,5

15 -

-

30 10 8

3 3 7,5 -

-

-

10 10 Tabla 1. Ventilacin ambiental

0,75 5 2 1,5 2,5

-

10

3.1 Ventilacin localizada


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Soler & Palau, S.A. - Soluciones innovadorasEste tipo de ventilacin pretende captar el contaminante en el mismo lugar de su produccin, evitando que se esparza por el local.

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VENTILACIN VENTILACIN AMBIENTAL II

4. Caudal

Hasta hace relativamente pocos aos, no exista ninguna normativa que indicase cul era el caudal necesario para la correcta ventilacin de determinados ambientes, por lo que se vena aplicando una tabla de renovaciones/hora que se ver en la hoja siguiente. Sin embargo, segn se observa en la tabla de caudales indicados en la norma UNE 100-011-91 publicada en la hoja anterior, esta norma se refiere casi exclusivamente a locales del sector terciario y no da orientaciones sobre los distintos ambientes industriales, con las excepciones de los "Talleres en general" y los "Almacenes". En consecuencia, si el tipo de local al cual se quiere efectuar una ventilacin ambiental no est contemplado en el criterio anterior, debemos seguir nuestra "peregrinacin" en busca de la normativa, si es que existe, que nos oriente sobre los caudales adecuados. Una fuente de informacin la encontramos en la Ley de Prevencin de Riesgos Laborales y en concreto en el Real Decreto 486/1997 de 14 de abril, publicado en el BOE 23-IV-1997, que fija las "Disposiciones Mnimas de Seguridad y Salud en los Lugares de Trabajo" y que por tanto forzosamente ha de tener incidencia en todo tipo de ambientes laborales. Dentro de esta disposicin, se especifica lo siguiente en su Captulo II, Art.7:

La exposicin a las condiciones ambientales de los lugares de trabajo no deber suponer un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores. A tal fin, dichas condiciones ambientales y en particular, las condiciones termohigromtricas de los lugares de trabajo debern ajustarse a lo establecido en anexo III.

Ambiente oficinas

La exposicin a los agentes fsicos, qumicos y biolgicos del ambiente de trabajo se regir por lo dispuesto en su normativa especfica.

Dentro del Anexo III mencionado por el anterior captulo, los apartados en los cuales la ventilacin puede tener una incidencia concreta son los siguientes:

Anexo III: Condiciones ambientales de los lugares de trabajo

3.

En los lugares de trabajo cerrados debern cumplirse, en particular, las siguientes condiciones: a. La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propios de oficinas o similares estar comprendida entre 17 y 27C. La temperatura de los locales donde se realicen trabajos ligeros estar comprendida entre 14 y 25C. b. La humedad relativa estar comprendida entre el 30 y el 70 por ciento, excepto en los locales donde existan riesgos por electricidad esttica en los que el lmite inferior ser el 50 por ciento. c. Los trabajadores no debern estar expuestos de forma frecuente o continuada a corrientes de aire cuya velocidad exceda los siguientes lmites:


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1.

Trabajos en ambientes no calurosos: 0.25 m/s.

Fig. 1. Ventilador

2. 3.

Trabajos sedentarios en ambientes calurosos: 0.5 m/s. Trabajos no sedentarios en ambientes no calurosos: 0.75 m/s.

Estos lmites no se aplicarn a las corrientes de aire expresamente utilizadas para evitar el estrs en exposiciones intensas al calor, ni las corrientes de aire acondicionado, para las que el lmite ser de 0.25 m/s en el caso de trabajos sedentarios y 0.35 m/s en los dems casos. d. La renovacin mnima del aire en los locales de trabajo, ser de 30 metros cbicos de aire limpio por hora y trabajador, en el caso de trabajos sedentarios en ambientes no calurosos ni contaminados por humo de tabaco y de 50 metros cbicos, en los casos restantes, a fin de evitar el ambiente viciado y los olores desagradables. El sistema de ventilacin empleado y, en particular, la distribucin de las entradas de aire limpio y salidas del aire viciado, debern asegurar una efectiva renovacin del aire del local de trabajo. 4. A efectos de la aplicacin de lo establecido en el apartado anterior debern tenerse en cuenta las limitaciones o condicionantes que puedan imponer, en cada caso, las caractersticas particulares del lugar de trabajo, de los procesos u operaciones que se desarrollen en l y del clima de la zona en la que est ubicado. En cualquier caso, el aislamiento trmico de los locales cerrados debe adecuarse a las condiciones climticas propias del lugar.

Tenemos, pues, ya una nueva orientacin, obligatoria, en lo que respecta a la ventilacin de ambientes laborables, fijada en 30 50 m/h por persona en funcin del ambiente. Adems hemos subrayado el ltimo prrafo del apartado 3 por su importancia para el objetivo de una adecuada ventilacin ambiental de un recinto y sobre la cual volveremos en hojas posteriores. No se nos puede escapar que el caudal "obligatorio" anterior puede ser suficiente para ambientes laborables relativamente normales pero, por contra, ser totalmente insuficiente cuando el ambiente en el cual se encuentren los operarios tenga otras fuentes contaminantes no derivadas del humo de tabaco, que son las ms habituales en ambientes laborables.

Fig. 2. HCOT

Fig. 3. HCTB

Luego, si debemos ventilar un ambiente industrial en el cual el proceso de fabricacin genera un determinado tipo de contaminante (humo, calor, humedad, disolventes, etc.) en cantidades molestas o perjudiciales y no es posible pensar en la utilizacin de sistemas de captacin localizada para captar el contaminante en la fuente de produccin, deberemos recurrir al empleo de la ventilacin ambiental para lograr unos ndices de confort adecuados.


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Ambiente industrial

Como veremos, no existirn ya unos estndares ya obligatorios, pero si unos criterios comunmente aceptados que se aplicarn para la solucin de este tipo de problemas.


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VENTILACIN VENTILACIN AMBIENTAL III

4. Caudal (II)

Por ltimo, si el ambiente en el cual nos encontramos no queda comprendido por la reglamentacin del RITE y son insuficientes los caudales previstos en el Real Decreto 486/1997 cuyos apartados ms importantes, en lo que respecta a la ventilacin, vimos en la hoja anterior, deberemos ceirnos a la tradicional, pero no por ello menos til, tabla de renovaciones/hora. En efecto, en funcin del grado de contaminacin del local se deber aplicar un mayor o menor nmero de renovaciones/hora de todo el volumen del mismo, segn se observa en la tabla 1.

Renovacin del aire en locales habilitados Catedrales Iglesias modernas (techos bajos) Escuelas, aulas Oficinas de bancos Cantinas (de Fbricas o militares) Hospitales Oficinas generales Bar del hotel Restaurantes lujosos (espaciosos) Laboratorios (con campanas localizadas) Talleres de mecanizado Tabernas (con cubas presentes) Fbricas en general Salas de juntas Aparcamientos Salas de baile clsico Discotecas Restaurante medio (un tercio de fumadores) Gallineros Clubs privados (con fumadores) Caf Cocinas domsticas (mejor instalar campana) Teatros Lavabos Sala de juego (con fumadores) Cines Cafeteras y Comidas rpidas Cocinas industriales (indispensable usar campana) Lavanderas

N Renovaciones/hora 0,5 1-2 2-3 3-4 4-6 5-6 5-6 5-8 5-6 6-8 5 - 10 10 - 12 5 - 10 5-8 6-8 6-8 10 - 12 8 - 10 6 - 10 8 - 10 10 - 12 10 - 15 10 - 12 13 - 15 15 - 18 10 - 15 15 - 18 15 - 20 20 - 30


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Fundiciones (sin extracciones localizadas) Tintoreras Obradores de panaderas Naves industriales con hornos y baos (sin campanas) Talleres de pintura (mejor instalar campana)Tabla 1. Tabla de renovaciones/hora

20 - 30 20 - 30 25 - 35 30 - 60 40 - 60

Esta tabla se basa en criterios de Seguridad e Higiene en el trabajo y pretende evitar que los ambientes lleguen a un grado de contaminacin ambiental que pueda ser perjudicial para los operarios, pero sin partir ni del nmero de los mismos ni de criterios ms cientficos. Obsrvese que, a medida que el grado de posible contaminacin del recinto es mayor, aumenta la cantidad de renovaciones a aplicar siendo ms dificil determinar con precisin cual es el nmero exacto de renovaciones para conseguir un ambiente limpio con plenas garantas, por lo que ser la propia experiencia la que nos oriente en casos como stos, especialmente si se alcanzan niveles de contaminacin importantes.


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VENTILACIN VENTILACIN AMBIENTAL III

5. 6.

Sistemas de ventilacin Entrada de aire

5. Sistemas de ventilacin

Fijado el caudal necesario, hay que tener en cuenta que para lograr el objetivo previsto deberemos crear, en el interior de la nave, una suave corriente de aire entre la entrada de aire y la salida del viciado que nos "barra" correctamente toda la nave, o los puntos donde se genere la contaminacin (y que no es posible aspirar mediante sistemas de captacin localizada). Obviamente, la primera premisa que se debe cumplir, es que el aire procedente del exterior tenga unas condiciones de temperatura, humedad o nivel de contaminacin adecuados e inferiores a los del interior del propio recinto a ventilar. Seguidamente determinaremos qu sistema nos conviene ms usar (extraccin, impulsin o ambas conjuntamente).

Fig. 1. Esquema de un sistema de ventilacin

5.1 Extraccin

Recordemos, en primer lugar una serie de indicaciones generales, que fijan la pauta a seguir en la mayora de casos: 1. Las entradas de aire deben estar diametralmente opuestas a la situacin de los extractores, de forma que todo el aire cruce el rea contaminada, tal como ya especificbamos en nuestra hoja anterior. 2. Es conveniente en lo posible situar los extractores cerca del posible foco de contaminacin, de manera que el aire nocivo se elimine sin atravesar la totalidad del local. 3. Debe procurarse que el extractor no se halle cerca de una ventana abierta, o de otra posible entrada de aire ya que el aire entrar por la misma y ser aspirado y expulsado, provocndose lo que se conoce como cortocircuito de aire (entrada y salida tan prximas que el aire slo recircula entre ambos puntos), sin que se produzca la ventilacin prevista (lamentablemente este error se observa con cierta frecuencia en naves industriales adosadas, en las cuales los extractores estn cerca de los portones de acceso a las mismas, que se hallan permanentemente abiertos).


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Soler & Palau, S.A. - Soluciones innovadorasEl sistema de extraccin evita las corrientes molestas de aire, ya que hasta prcticamente el nivel del punto de aspiracin (tanto si se trata de aspiracin mediante rejillas y conductos, como si se trata de extractores situados directamente a la pared) la velocidad del aire es inapreciable, tal como se observa en la Fig. 2.

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Fig. 2. Esquema de un sistema de extraccin

El polucionante se dirige hacia puntos concretos, por ejemplo el aire o humos calientes que se acumulan bajo el techo, pudindose extraer prcticamente a medida que se producen. Como inconveniente de este sistema, especialmente en caudales importantes, tendramos la dificultad en controlar las condiciones del aire de entrada, procedente del exterior y que ha de sustituir el aire extrado.

5.2 Impulsin

Se tratara de introducir aire procedente del exterior hacia el interior de los locales a ventilar diluyendo los contaminantes interiores a la vez que sobrepresionando ligeramente el recinto para provocar la salida del aire interior hacia el exterior del mismo. Se requiere, de forma habitual, de la utilizacin de conductos y rejillas para lograr la correcta distribucin de aire por el interior del recinto, para evitar corrientes de aire sobre las personas que pudiesen resultar molestas.

Fig. 3. Rejilla para extraccin del aire

Este sistema es de difcil empleo, por s solo, en aquellos locales en los cuales el grado de contaminacin interior sea elevado, por las dificultades que implica tener un buen control sobre dicho contaminante evitando que ste acceda a zonas de los locales a los cuales no llegaba sin ventilacin alguna, y por contra es ptimo en aquellos que, pudiendo controlar las condiciones del aire a insuflar, se pretende evitar la entrada de contaminantes exteriores, como por ejemplo polvo, hacia las salas a ventilar (por ejemplo, el caso de sobrepresin de una sala de maniobra, con cuadros elctricos, situada en una cantera).

5.3 Sistema combinado impulsin-extraccin

No siempre se dispone de aberturas directas al exterior donde sea posible ubicar las entradas de aire o practicar las descargas, o bien no se puede estar pendiente de si hallarn abiertas o cerradas, por lo que con cierta frecuencia, y en funcin del grado de ventilacin deseado, es recomendable la utilizacin conjunta de los sistemas anteriores para lograr un correcto barrido de todo el ambiente a ventilar. Habitualmente la utilizacin de ambos sistemas va asociada a la utilizacin de conducto y rejillas, tanto para impulsin como para extraccin, que nos permitiran lograr una ptima distribucin del aire, as como el control de las caractersticas del aire introducido si es necesario.


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Fig. 4. CVAB

Fig. 5. Ventilador

En este tipo de montajes se usarn ventiladores (o extractores) que debern ser capaces de asegurar el suministro o evacuacin de aire hasta el ltimo punto de la conduccin, y para ello se calcularn las prdidas de carga que presentarn las conducciones al paso de aire, apartado que analizaremos en hojas posteriores.

6. Entrada de aireEn los apartados anteriores se ha remarcado la importancia de la necesidad de prever entradas de aire y de situar correctamente las mismas para lograr que el sistema de ventilacin sea efectivo. Es necesario conocer cual es la dimensin necesaria para permitir dicha entrada. Como concepto general, hay que prever, como entrada, cuatro veces la seccin del propio extractor a usar, si bien se puede calcular la seccin libre mnima bajo el supuesto de unas velocidades mximas, a saber: ambientes industriales: 25 4 m/s ambientes terciarios: 0,7 1 m/s

Conocido el caudal y la velocidad mxima, ser fcil determinar la seccin de entrada correspondiente: SE = Q / 3600 V

En cualquier caso se situarn las entradas con una dimensin y en aquellos puntos, si hay opcin para escoger, en los cuales la velocidad del aire creada no pueda provocar molestias a las personas. Para dicha entrada, en caso de que no existan ventanas, se pueden utilizar rejillas adecuadas para ello.


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HOJAS TECNICAS


VENTILACIN DE ATMOSFERAS EXPLOSIVAS IPuede resultar til empezar definiendo algunos conceptos y exponer los comportamientos de los lquidos, vapores y gases en circunstancias de inflamabilidad y explosin para exponer despus el control que puede ejercerse con una ventilacin adecuada de las atmsferas conteniendo tales elementos. Los lquidos en si no son inflamables, son los vapores que de ellos se desprenden los que con aplicacin de una llama o chispa provocan el fuego o la explosin. Estos vapores precisan de una determinada proporcin de aire y la presencia de una fuente de ignicin para entrar en inflamabilidad. As los vapores de la gasolina deben estar presentes en un 1,4% al 7,6% en un volumen de aire para explosionar. Por ello es necesario mantener la gasolina lquida en recipientes estancos y reducir al mximo su contacto con el aire durante su manejo. Las tcnicas de prevencin de incendios y explosiones se basan en la eliminacin de las fuentes de ignicin, evitar el contacto con el aire, hacer un almacenaje estanco de los lquidos, empleo de una atmsfera de gas inerte y el uso de una ventilacin adecuada para diluir las mezclas e impedir concentraciones de gases inflamables. La gasolina no es el nico lquido que emite vapores inflamables a temperatura ambiente. En la tabla al final figuran otros muchos lquidos combustibles e inflamables de uso comn. Punto de inflamacin, temperatura de ignicin, lmites de inflamabilidad, ndice de evaporacin, reactividad al calor, densidad, ndice de difusin, amn de otros factores deben tenerse en cuenta para una correcta evaluacin del riesgo a que estamos expuestos. Cuando el incendio se ha declarado o la explosin se ha provocado, todos estos factores pierden importancia y el control del siniestro pasa a otro nivel.GAS METANO + AIREGAS CHISPA

EXPLOSION

AIRE

Fig. 1

Ei (J)

280 J

20 J LIE Concentracin % LSE

Fig. 2

HOJAS TECNICASCLASIFICACION La asociacin americana NFP define A un lquido como un fluido con una presin de vapor inferior a 172 kPa a 38 C. Otra clasificacin establece tres categoras de lquidos inflamables esquematizados en las tablas 1 y 2. Muchos productos combustibles son slidos a temperatura de 38 C o ms pero que al calentarse se transforman en lquidos que emiten vapores inflamables. Ceras, pulimentos, etc. deben considerarse bajo el punto de vista de los lquidos y vapores a que dan lugar al calentarse. ATMOSFERA EXPLOSIVA Es toda mezcla de aire, en condiciones atmosfricas, de sustancias inflamables en forma de gas, vapor , niebla o polvo en las que tras una ignicin, la combustin se propaga a la totalidad de la mezcla no quemada. (Definicin contenida en la Directiva 94/9/CE). La temperatura de inflamacin est definida por ensayos normalizados segn CEI-79-4. El factor tiempo influye tambin poderosamente como puede colegirse de la grfica Fig. 3 del metano (gris de las minas). La energa mnima de inflamacin expresada en mJ (mili julios) se indica como ejemplo en la Tabla 3. ATMOSFERA POTENCIALMENTE EXPLOSIVA Se la llama as cuando el riesgo slo existe en estado potencial, esto es que la atmsfera pueda derivar a explosiva debido a condiciones locales y de funcionamiento. PUNTO DE INFLAMACION DE UN LIQUIDO Corresponde a la temperatura ms baja a la que la presin de vapor del lquido puede producir una mezcla inflamable en el lmite inferior de inflamabilidad. Ms sencillo: Sin vapor no hay inflamacin. Como ms temperatura ms vapor. Hay una temperatura mnima a la que hay suficiente vapor para inflamar Es el . Punto de Inflamaci. Existen aparatos normalizados para realizar los ensayos que determinan este punto. TEMPERATURA DE AUTOIGNICION DE UN LIQUIDO Es la temperatura a la que debe calentarse un lquido para que entre en ignicin espontnea y arder. II IIIA IIIB LIQUIDOS INFLAMABLES (Puntos de inflamacin 23 < 38 Punto de ebullicin < 38 C > 38 C Observaciones En zonas geogrficas que pueden alcanzar los 38C, basta un calentamiento moderado para que el lquido alcance su punto de inflamacin. Tabla 1 LIQUIDOS COMBUSTIBLES (Puntos de inflamacin >38 C) Clase Punto de inflamacin 38C < 60C 60C < 93C 93C Requieren para su ignicin una considerable aportacin de calor, de una fuente distinta del ambiente Tabla 2 GRIS (Gas metano + aire)5h 2h 1h 10m 5m 1m 10s 5s 1s 0,5s 0,1s 0,05s 0,01s 0,005s 500 600 700 800 900 1000

Observaciones

Temperatura C

Fig. 3

LIQUIDOS INFLAMABLES (Puntos de inflamacin

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