Sp Ventilacion TOTAL

5/14/2018 Sp Ventilacion TOTAL - slidepdf.com

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Sistemasde Ventilación



Queda prohibida la reproducción total o parcial de este documento sin autorización expresa de Soler & Palau.

2



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 dierentes tipos deinstalaciones.

En deinitiva, una herramienta de consulta para todos los proesionales cuyoobjetivo es el de ayudarle en su labor proesional y en la realización de susproyectos de ventilación: identiicación del problema, cálculo de los valores yselección del equipo adecuado a cada necesidad.

Le recordamos que puede contactar con nuestro equipo de Servício de

Asesoría Tcnica, a través de:

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donde nuestros proesionales están a su disposición para ayudarle a resolvercualquier consulta técnica de ventilación y caleacción.

Una vez más, muchas gracias por su conianza en nuestra marca.

Soler & PalauSistemas de Ventilación, S.L.U.

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Thailand

Chile



sumario

4

Capítulo 1. EL AIRE 5

Capítulo 2. LA VENTILACIÓN 6

2.1 Funciones de la Ventilación 62.2 Conceptos y Magnitudes: Caudal y Presión 62.3 Unidades 72.4 Aparatos de Medida 82.5 Tipos de Ventilación 92.6 Ventilación Ambiental 9

2.6.1. Ventilación de Viviendas 9

2.6.2. Ventilación de Locales Terciarios 112.6.2. Demanda Controlada de Ventilación - DCV 12 2.6.2. Filtración 15

2.6.2. Recuperación de Calor 152.6.3. Ventilación Industrial 172.6.4. Ventilación de Aparcamientos 19

2.7 Ventilación Localizada 242.7.1. Captación Localizada 242.7.2. Elementos de una Captación localizada 242.7.3. Principios de diseño de la captación 262.7.4. Casos de Ventilación Industrial Localizada 282.7.5. Cocinas Domésticas 292.7.6. Cocinas Industriales 30

Capítulo 3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOS 33 3.1 Pérdida de carga 333.2 Cálculo de la pérdida de carga. Método del coeiciente «n» 343.3 Ejemplo de aplicación 38

Capítulo 4. VENTILADORES 39

4.1 Generalidades 394.2 Deiniciones 394.3 Clasiicación 39

4.3.1. Según su unción 394.3.2. Según la trayectoria del aire del ventilador 404.3.3. Según la presión del ventilador 40

4.3.4. Según las condiciones del uncionamiento 414.3.5. Según el sistema de accionamiento de la hélice 414.3.6. Según el método de control de

las prestaciones del ventilador 414.4 Curva característica 424.5 Punto de Trabajo 444.6 Leyes de los Ventiladores 45

Capítulo 5. RUIDO 46

5.1 Nivel Sonoro 465.2 Silenciadores 485.3 Ruidos mecánicos 49

Capítulo 6. PROCESO PARA DECIDIRUN SISTEMA DE VENTILACIÓN 50



1. EL AIREEl aire es un gas que envuelve la Tierray que resulta absolutamente impres-cindible para la respiración de todoslos seres vivos. Está compuesto deuna mezcla mecánica de varios gases,prácticamente siempre en la mismaproporción y en la que destaca elNitrógeno que es neutro para la vidaanimal y el Oxígeno, que es esencialpara la vida en todas sus omas.

En la tabla 1.2 puede verse su compo-sición media, que de orma sinópticarepresentamos en la Fig. 1.1

Nótese 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 condicionesde conort del ser humano.

Además del aire seco y vapor de aguamencionados, el aire que respiramoscontiene 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».

Oxígeno 20,94%

Nitrógeno 78,08%

Argón 0,93%

Anhidrido Carbónico 0,03%

Otros 0,014%

Fig. 1.1

AIRE LIMPIO, g/m3 AIRE CONTAMINADO, g/m3

Medida anual en una gran ciudad

Óxido de Carbono CO máx. 1000 6.000 a 225.000

Dióxido de Carbono CO2 máx. 65.104 65 a 125.104

Anhídrido Suluroso SO2 máx. 25 50 a 5.000

Comp. de Nitrógeno NOx máx. 12 15 a 600

Metano CH4 máx. 650 650 a 13.000

Partículas máx. 20 70 a 700

(Datos de IEAL, John Shenield, Madrid 1978) Tabla 1.1

COMPONENTES DEL AIRE SECO

(1’2928 kg/m3, a 0 ºC 760 mm)

Símbolo En volumen En peso Contenido en el Peso especíico% % aire, g/m3 kg/m3

Nitrógeno N2

Oxígeno O2

Argón Ar

Anh. Carbónico CO2

Otros

Tabla 1.2

78’08

20’94

0’934

0’0315

0’145

75’518

23’128

1’287

0’4.10-6

0’0178

976’30

299’00

16’65

0’62

0’23

1’2504

1’428

1’7826

1’964

-



Se entiende por ventilación la susti-tución de una porción de aire, que seconsidera indeseable, por otra queaporta una mejora en pureza, tempe-ratura, humedad, etc.

2.1 FUNCIONESDE LA VENTILACIÓN

La ventilación de los seres vivos, laspersonas entre ellos, les resuelve un-ciones vitales como el suministro deoxígeno para su respiración y a la vez

les controla el calor que producen yles proporciona condiciones de con-ort, aectando a la temperatura, lahumedad y la velocidad del aire.

La ventilación de máquinas o de pro-cesos industriales permite controlarel calor, la toxicidad de los ambien-tes o la explosividad potencial delos mismos, garantizando en muchoscasos la salud de los operarios quese encuentran en dichos ambientesde trabajo.

Para eectuar una ventilación adecua-da hay que atender a:

a) Determinar la función a realizar (el calor a disipar, los tóxicos a diluir,los sólidos a transportar, etc.)

b) Calcular la cantidad de aire nece-saria.

c) Establecer el trayecto de circula-ción del aire.

2.2 CONCEPTOS Y MAGNITUDES

En el movimiento del aire a través deun conducto distinguiremos, Fig. 2.1:

Caudal- La cantidad o Caudal Q (m3 /h) deaire que circula.

- La sección S (m2 ) del conducto.

- La Velocidad v (m/s) del aire.

Vienen ligados por la órmula:

Q = 3600 v S

PresiónEl aire, para circular, necesita de unadeterminada uerza que le empuje.Esta uerza, por unidad de supericie,es lo que se llama Presión. Existentres clases de presión:

PRESIÓN ESTÁTICA, Pe

Es la que ejerce en todas las direccio-nes dentro del conducto, en la mismadirección del aire, en dirección contra-ria y en dirección perpendicular, sobrelas paredes del mismo.Si el conducto uese cerrado, comoun recipiente con el aire en reposo,también se maniestaría este tipo dePresión.

La Presión Estática puede ser positiva,si es superior a la atmosérica o biennegativa, si está por debajo de élla.

PRESIÓN DINÁMICA, Pd

Es la presión que acelera el aire desdecero a la velocidad de régimen. Semaniiesta sólo en la dirección del airey viene relacionada con la direccióndel mismo, aproximadamente por lasórmulas:

Pd = v2 (mm c.d.a.) 16 v = 4 Pd (m/s)

La gráica de la ig. 2.2 relacionaambas magnitudes, la Velocidad delaire v y su correspondiente PresiónDinámica Pd .

La Presión Dinámica es siempre posi-tiva.

PRESIÓN TOTAL, Pt

Es la presión que ejerce el aire sobreun cuerpo que se opone a su movi-miento. En la ig. 2.1 sería la presiónsobre una lámina L opuesta a la direc-

ción del aire. Esta presión es suma delas dos anteriores. Pt = Pe + Pd

En hidráulica esta expresión recibe elnombre de Ecuación de Bernouïlli.

V

Q QPe Pe

Pe

Pe

Pt

Pd

Pd

S

L

Fig. 2.1

2. LA VENTILACIÓN

6



2.3 LAS UNIDADESLas unidades de presión usadas enventilación son:

1 mm c.d.a. (milímetro columna deagua)

1 Pascal, Pa

Ambas, y la unidad industrial depresión, la atmósera o Kp/cm2, seequivalen de la siguiente orma:

1 atmósera = 1 Kp/cm2

= 10.000 mm c.d.a.

= 98 x 1.000 Pa

1 mm c.d.a. = 9´81 Pascal

= 0’0001 atmóseras

En la práctica, aproximadamente:

1 mm c.d.a. = 10 Pa

En la tabla 2.1 se establece la corres-pondencia entre distintas unidades depresión. Obsérvese la dierencia entrela Atmósera y la Presión atmosérica.

El milibar es la unidad usada por losmeteorólogos.

7

CONVERSIÓN ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE PRESIÓN kp/m2 mm Presión

mm c.d.a.

c.d.m.kp/cm2

atmoséricabar milibar dinas/cm2

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

Se considera aire a20o C. 760 mm c.d.a.densidad 1,2 kp/m3 yhumedad del 40%

Fig. 2.2

PRESIÓN DINÁMICA DE AIRE EN FUNCIÓN DE SU VELOCIDAD

V = 4 , 0 4

P d

mm c.d.a.

m/s

V E L O C I D A D

30

25

20

15

109

8

7

6

5

4

3

2

4.75

3.75

0.25 0.5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70

PRESIÓN DINÁMICA

Pd



2.4 APARATOS DE MEDIDA

Las presiones ABSOLUTAS se midena partir de la presión cero. Los apa-ratos usados son los barómetros, uti-

lizados por los meteorólogos, y losmanómetros de laboratorio.

Las presiones EFECTIVAS se miden apartir de la presión atmosérica. Losaparatos usados son los manómetrosindustriales.

Las presiones Total, Estática y Dinámicason de este tipo. Los aparatos en estecaso son los micromanómetros. En loslaboratorios de mecánica de luidos seutilizan los siguientes:

Tubo de Pitot

Mide directamente la Presión Total Pt por medio de un tubo abierto que reci-be la presión del aire contra su direc-ción y que conecta su otro extremo aun manómetro. Éste se representa enla Fig. 2.3 por medio de un tubo en U,lleno de agua, abierto en su otro extre-mo a la presión atmosérica, y cuyodesnivel del líquido en las dos ramas,señala la Presión Total en mm c.d.a.

Sonda de Presión Estática

Mide la Presión Estática Pe por mediode un tubo ciego dirigido contra lacorriente de aire y abierto, por unas

rendijas, en el sentido de la misma. Enel esquema de la ig. 2.4 puede verseconectado, por su otro extremo, a unmanómetro de columna de agua, queestá abierto a la presión atmosérica.

Tubo de PrandtlEs una combinación de un Pitot y unaSonda de Presión Estática. El Pitotconstituye el tubo central que estáabierto a la corriente de aire y estáenvuelto por una sonda que capta lapresión estática. Como los extremosde ambos acaban en un mismo manó-metro, se cumple la órmula,

Pt – Pe = Pd

con lo que indica la Presión DinámicaPd.

La Fig. 2.5 representa esquemática-mente este instrumento de medida.

MEDIDA DEL CAUDALUna vez determinada la PresiónDinámica del aire en un conducto,puede calcularse el caudal que circu-la, por la órmula indicada antes

Q(m3 /h) = 3600 v S

La velocidad del aire v = 4 Pd y laSección S de la conducción, son tam-bién muy áciles de determinar.Gráica de la Fig. 2.2.

Presiónatmosérica

Fig. 2.3 Fig. 2.4 Fig. 2.5

Fig. 2.6

Pt PePd

TUBO DE PITO SONDA DE PRESIÓN ESTÁTICA TUBO DE PRANDTL

35 mm 10 mm 25 mm

PRESIÓNTOTAL

PRESIÓNESTÁTICA

PRESIÓNDINÁMICA

Velocidad del aire v = 20 m/s

Conducto en sobrepresión respecto a la atmóseraPresión TOTAL = Presión ESTÁTICA + Presión DINÁMICA

35 mm = 10 mm + 25 mm



2.5 TIPOS DE VENTILACIÓN

Se pueden distinguir dos tipos de Ventilación:

- General

- Localizada

Ventilación general , o denominada también

dilución o renovación ambiental es la que

se practica en un recinto, renovando todo

el volumen de aire del mismo con otro deprocedencia exterior.

Ventilación localizada, pretende captar el

aire contaminado en el mismo lugar de su

producción, evitando que se extienda por el

local. Las variables a tener en cuenta son lacantidad de polución que se genera, la velo-

cidad de captación, la boca o campana de

captación y el conducto a través del que sellevará el aire contaminado hasta el elemento

limpiador o su descarga.

2.6 VENTILACIÓN AMBIENTAL

A la hora de ventilar cualquier recinto hay que

seguir los criterios normativos que afectan

al local que se pretende ventilar, si es que

existen. Las normativas que afectan a laventilación de los recintos son los siguientes:

2.6.1 Ventilación de viviendas

En el DB HS sobre Salubridad , y en con-

creto en la Parte I. capítulo 3 Exigencias básicas art. 13.3 Exigencia básica HS 3:Calidad del aire interior se indica que:

1 Los edificios dispondrán de medios para que sus recintos se puedan ventilar adecuadamen-te, eliminando los contaminantes que se pro-duzcan de forma habitual durante el uso normal de los edificios, de forma que se aporte uncaudal suficiente de aire exterior y se garantice

la extracción y expulsión del aire viciado por loscontaminantes.

Y el ámbito de aplicación, según el apartadodel DB HS 3 calidad del aire interior. 1Generalidades1.1 Ámbito de aplicación

1 Esta sección se aplica en los edificios deviviendas, al interior de las mismas, los almace-

nes de residuos, los trasteros, los aparcamien-tos y garajes; y, en los edificios de cualquier otro uso a los aparcamientos y garajes.

Los aparcamientos y garajes, por su impor-

tancia constituyen un capítulo específico en

este manual.

El caudal de ventilación mínimo de los loca-les se obtiene de la tabla 2.2 del DB HS 3,teniendo en cuenta que

2 El número de ocupantes se considera igual,a) en cada dormitorio individual, a uno y, en

cada dormitorio doble, a dos;

b) en cada comedor y en cada sala de estar, a la suma de los contabilizados para todos losdormitorios de la vivienda correspondiente

3 En los locales de las viviendas destinados avarios usos se considera el caudal correspon-

diente al uso para el que resulte un caudal mayor.

Las opciones de ventilación de las viviendas

son:

3 Diseño. 3.1. Condiciones generales de los sistemas de ventilación.3.1.1. Viviendas

1 Las viviendas deben disponer de un sistema general de ventilación que puede ser híbrida(Ventilación en la que, cuando las condicionesde presión y temperatura ambientales son favo-

rables, la renovación del aire se produce comoen la ventilación natural y, cuando son desfa-vorables, como en la ventilación con extracción

mecánica) o mecánica (Ventilación en la que la renovación del aire se produce por el fun-cionamiento de aparatos electro-mecánicosdispuestos al efecto. Puede ser con admisión

mecánica, con extracción mecánica o equilibra-da) con las siguientes características :

a) El aire debe circular desde los locales secos a los húmedos, para ello los comedores, losdormitorios y las salas de estar deben disponer de aberturas de admisión (abertura de ventila-ción que sirve para la admisión, comunicandoel local con el exterior, directamente o a travésde un conducto de admisión); los aseos, lascocinas y los cuartos de baño deben disponer

de aberturas de extracción (abertura de ventila-ción que sirve para la extracción, comunicandoel local con el exterior, directamente o a travésde un conducto de extracción); las particiones

situadas entre los locales con admisión y los locales con extracción deben disponer de aber-turas de paso (abertura de ventilación que sirve

para permitir el paso de aire de un local a otrocontiguo);

Los caudales solicitados en la tabla 2.2

sirven para ventilar todos los locales, tantosecos como húmedos, pero en ningún caso

han de sumarse, sino que ha de determi-

narse cual es el mayor de los valores (si el

caudal necesario para los locales secos o

bien para los locales húmedos por separado)

y posteriormente realizar la instalación paraconseguir la circulación del caudal mayor

resultante, ya que, obviamente, el aire usado

para ventilar locales con baja carga conta-

minante (locales secos) puede usarse pos-

teriormente para ventilar locales cuya cargacontaminante es mayor (locales húmedos).

c) Como aberturas de admisión, se dispondrán aberturas dotadas de aireadores o aperturasfijas de la carpintería, como son los dispositivosde microventilación con una permeabilidad al

aire según UNE EN 12207:2000 en la posiciónde apertura de clase 1; no obstante, cuando

las carpinterías exteriores sean de clase 1 de permeabilidad al aire según UNE EN 12207:2000 pueden considerarse como aberturas de admi- sión las juntas de apertura;

d) Cuando la ventilación sea híbrida las aberturas de admisión deben comunicar directamentecon el exterior

e) Los aireadores deben disponerse a una dis-tancia del suelo mayor que 1,80 m.

g) Las aberturas de extracción deben conectarse a conductos de extracción y deben disponerse a una distancia del techo menor que 200 mm y a una distancia de cualquier rincón o esquinavertical mayor que 100 mm.

9

Tabla 2.2 Caudales de ventilación mínimos exigidos

Dormitorios

Salas de estar ycomedores

Aseos y cuartos de baño

Cocinas

Trasteros y sus zonascomunes

Aparcamientos y garajes

Almacenes de residuos

L o c a l e s

Caudal de ventilación mínimo exigido qv en l/s

Por ocupante

5

3

Por m2 útil

2

0,7

10

En unción de otrosparámetros

15 por local

50 por local(1)

120 por plaza

(1) Este es el caudal correspondiente a la ventilación adicional especíica de la cocina (véase el párrao 3del apartado 3.1.1)



h) Un mismo conducto de extracción puede ser compartido por aseos, baños, cocinas y traseros.

Descartada la opción de la ventilación híbri-

da por los inconvenientes referidos, se venti-larán las viviendas con ventilación mecánica.

3 Diseño. 3.2. Condiciones particularesde los elementos 3.2.4 Conductos deextracción para la ventilación mecánica

1 Cada conducto de extracción debe disponer de un aspirador mecánico situado, salvo en el caso de la ventilación específica de la cocina,después de la última abertura de extracciónen el sentido del flujo del aire, pudiendo variosconductos compartir un mismo aspirador (véanse los ejemplos de la figura 3.4), exceptoen el caso de los conductos de los garajes,

cuando se exija más de una red.

Hay que contemplar las alternativas para ven-

tilación de viviendas unifamiliares y colectivas.

Para unifamiliares puede usarse el modelo

OZEO-E, con 4 tomas de 125 cm, para baños

y aseos, y cocina.

Para la viviendas colectivas, se dimensiona-

rá el conducto en el punto más desfavorable

conforme a:

• 4.2.2 Conductos de extracción para venti-

lación mecánica

1. Cuando los conductos se dispongan conti- guos a un local habitable, salvo que estén encubierta o en locales de instalaciones o en

patinillos que cumplan las condiciones queestablece el DB HR, la sección nominal decada tramo del conducto de extracción debe

ser como mínimo igual a la obtenida median-te la fórmula 4.1;

S ≤ 2,5 • qvt siendo qvt el caudal del aire en el tramo del conducto [l/s]

En los conductos verticales se tendrán en

cuenta, además, las siguientes condiciones:• 3.2.4. Conductos de extracción para ventila-ción mecánica.

2. La sección de cada tramo del conductocomprendido entre dos puntos consecutivoscon aporte o salida de aire debe ser uniforme.

3. Los conductos deben tener un acabado quedificulte su ensuciamiento y ser practicables

para su registro y limpieza en la coronación. 4. Cuando se prevea que en las paredes de losconductos pueda alcanzarse la temperaturade rocío, éstos deben aislarse térmicamentede tal forma que se evite que se produzcancondensaciones.

5. Los conductos que atraviesen elementos

separadores de sectores de incendio debencumplir las condiciones de resistencia a fuegodel apartado 3 de la sección SI 1.6. Los conductos deben ser estancos al aire

para su presión de dimensionado.

10

Conductos deextracción con una

sola boca deexpulsión y un soloaspirador mecánico

Boca deexpulsión

Aspiradormecánico

Conducto deextracción

Conductos deextracción

independientes

con un aspiradormecánico cada uno

Boca deexpulsión

Aspiradormecánico

Conducto deextracción

Fig. 2.7. Ejemplos de disposición de aspiradores mecánicos

Ejemplo para viviendas uniamiliares

BARJ /BARP

GPX/GPCT

OZEO-E

ECA EC-N

LA



Determinada la sección del conducto, éstase mantendrá constante en todo su reco-

rrido vertical. En cada punto de extracción,

ya sea baño o cocina, se instalará una

boca autoregulable calibrada para el caudal

requerido en cada recinto. En la cubierta se

puede instalar un extractor sobre cada ver-tical, o bien unirlos a un conducto general y

conectarlo a un único extractor que aspire

de los diferentes ramales. Sin embargo, el

CTE Parte 1 permite optar también por :

Capítulo 2. Condiciones técnicas y adminis-trativas

Artículo 5. Condiciones generales para el cumplimiento del CTE 5.1. Generalidades

3. Para justificar que un edificio cumple las exigencias básicas que se establecen en el CTE podrá optarse por:

a) adoptar soluciones técnicas basadas en los DB, cuya aplicación en el proyecto, en laejecución de la obra o en el mantenimiento y conservación del edificio, es suficiente para

acreditar el cumplimiento de las exigencias básicas relacionadas con dichos DB; o

b) soluciones alternativas, entendidas como aquéllas que se aparten total o parcialmentede los DB. El proyectista o el director de obra

pueden, bajo su responsabilidad y previa con-formidad del promotor, adoptar soluciones

alternativas, siempre que justifiquen docu- mentalmente que el edificio proyectado cumple las exigencias básicas del CTE porque sus

prestaciones son, al menos, equivalentes a losque se obtendrían por la aplicación de los DB.

Como solución alternativa y siempre y cuan-

do se haya previsto la instalación de con-ductos individuales desde cada recinto a la

cubierta es posible instalar también extrac-

tores de tipo baño , adecuándolos a los

caudales de cada recinto, como los modelos

de la serie SILENT; o también montar un

extractor de la serie TD-SILENT por vivien-da, aspirando de los recintos húmedos y

descargando a través de un conducto inde-

pendiente de salida hasta cubierta.

El conducto de la cubiertase puede dimen-

sionar conforme a:

2. Cuando los conductos se dispongan en lacubierta, la sección debe ser como mínimo

igual a la obtenida mediante la fórmulaS ≥ 1,5 • Qvt

Con este sistema se mantiene la extracciónconstante de los caudales en cada local

independientemente de la altura del propio

edificio.

También deberá preveerse un sistema de

ventilación específico para la extracción delos humos y vahos de la cocción :• 3.1.1. Viviendas

3. Las cocinas deben disponer de un sistema adicional específico de ventilación con extrac-ción mecánica para los vapores y los contami-

nantes de la cocción. Para ello debe disponersede un extractor conectado a un conducto de

extracción independiente de los de la venti- lación general de la vivienda que no puedeutilizarse para la extracción de los locales deotro uso.

Además de la ventilación de las viviendas, el

CTE contempla también la de almacenes deresiduos y trasteros.

Para almacenes de residuos se requiere

un caudal de 10 l/s∙m2 y es posible cual-quier forma de ventilación (natural, hibrida

o mecánica), si bien se aconseja practicarun sistema de extracción forzada para man-

tener en depresión el recinto y evitar que

los posibles olores se escapen al exterior,

teniendo en cuenta que los conductos de

extracción no pueden compartirse con loca-

les de otro uso. Para trasteros se requiere uncaudal de 0.7 l/s∙m2 , con extracción de aire

que se puede conectar directamente al exte-

rior o bien al sistema general de ventilación

de las viviendas.

2.6.2 Ventilación de locales tercia-rios

Se seguirán los criterios especificados por el

Reglamento de Instalaciones Térmicas de los

Edificios (RITE), cuyo redactado en este ámbi-

to es el siguiente:

Dicho nuevo reglamento se desarrolla con unenfoque basado en prestaciones u objetivos,es decir, expresando los requisitos que deben

satisfacer las instalaciones térmicas sin obligar al uso de una determinada técnica o material, ni impidiendo la introducción de nuevas

tecnologías y conceptos en cuanto al diseño,frente al enfoque tradicional de reglamentos

prescriptivos que consisten en un conjuntode especificaciones técnicas detalladas que

presentan el inconveniente de limitar la gamade soluciones aceptables e impiden el uso de

nuevos productos y de técnicas innovadoras. Por otra parte, el reglamento que se apruebaconstituye el marco normativo básico en el que se regulan las exigencias de eficienciaenergética y de seguridad que deben cumplir

las instalaciones térmicas en los edificios para atender la demanda de bienestar e higiene de las personas.

Parte II. INSTRUCCIONES TÉCNICAS INSTRUCCIÓN TÉCNICA IT1. DISEÑO Y DIMENSIONADO

IT 1.1 EXIGENCIA DE BIENESTAR E HIGIENE IT1.1.4. Exigencia de calidad del aire interior IT1.1.4.2.1 Generalidades

1 En los edificios de viviendas se consideranválidos los requisitos establecidos en la sec-ción HS 3 del CTE.

2 El resto de edificios dispondrá de un sis-tema de ventilación para el aporte de aire del

suficiente caudal de aire exterior que evite, en

los distintos locales en los que se realice algu- na actividad humana, la formación de elevadasconcentraciones de contaminantes.

A los efectos de cumplimiento de este apar-tado se considera válido lo establecido en el

procedimiento de la UNE-EN 13779.

11

CACT-N

ECOWATT

CACB/T-N

CACB/T-N ISO

CACT-N

ECA EC-N

Ejemplo para viviendas colectivas

BARJ /BARP



IT1.1.4.2.2 Categorías de calidad del aire interior en función del uso de los edificios.

En función del uso del edificio o local, lacategoría de calidad de aire interior (IDA) que

se deberá alcanzar será, como mínimo, la siguiente :

IDA 1 (aire de óptima calidad) : hospitales,clínicas, laboratorios y guarderías.

IDA2 (aire de buena calidad): oficinas, resi-dencias (locales comunes de hoteles y similares

residencias de ancianos y estudiantes), salas de

lectura, museos, aulas de enseñanza y asimila- bles, y piscinas.

IDA3 (aire de calidad media) : edificioscomerciales, cines, teatros, salones de actos,

habitaciones de hoteles, restaurantes, cafe-terías, bares, salas de fiestas, gimnasios,

locales para el deporte (salvo piscinas) y salas de ordenadores.

IDA4 (aire de baja calidad)

IT1.1.4.2.3 Caudal mínimo del aire exterior de ventilación

1 El caudal mínimo de aire exterior de ventila-ción se calculará con alguno de los cinco métodos

que se indican a continuación:

A. Método indirecto de caudal de aire exterior por persona B. Método directo por calidad del aire per-cibidoC. Método directo por concentración de CO 2

D. Método directo de caudal de aire por uni-dad de superficie

E. Método de dilución

A) Método indirecto de caudal de aire exterior por persona

A) se emplearán los valores de la tabla 2.3cuando las personas tengan una actividad

metabólica de 1,2 met, cuando sea baja la

producción de sustancias contaminantes por fuentes diferentes del ser humano y cuando noestá permitido fumar

B) Para locales donde esté permitido fumar, los caudales de aire exterior serán, como míni- mo, el doble de los indicados en la tabla 2.3.

Este método de cálculo implica tener un

conocimiento de los posibles ocupantes del

recinto, mientras que el resto de métodosde cálculos se basan en elementos, por lo

general, posteriores a la propia instalación,

por lo que se aconseja, a nivel de cálculo

inicial, usar el método A.

En caso de que no se conozca el número

de personas, se pueden seguir los valores

sobre densidad de ocupación de la tabla del

CTE - DB SI 1.

Demanda Controlada de Ventilación DCVEs evidente que mantener los sistemas de

ventilación a su máximo caudal de manera

constante supone un importante despilfarro

energético, tanto por el consumo de los

propios ventiladores como por el consumo

necesario para calentar o enfriar el aire inte-

rior. Por ello es aconsejable que los sistemasde ventilación se ajusten a la ocupación o

al nivel de contaminantes interiores (CO2,

Temperatura, H.R.). Experiencias de campo

nos demuestran que la mayoría de locales

(oficinas, comercios, restaurantes, salas de juntas, gimnasios…), a lo largo del día, en

promedio, no llegan a una ocupación de más

del 60%. S&P, como líder mundial en el sec-

tor de la ventilación, propone el concepto de

Demanda Controlada de Ventilación, DCV,consistente en la instalación de Sistemas

de Ventilación Inteligentes compuestos por

ventiladores de bajo consumo y elementos

electrónicos y mecánicos (elementos decontrol, reguladores de velocidad, conver-

tidores de frecuencia, detectores de pre-sencia, sensores de CO2, temperatura y

humedad, sensores de presión, compuertas

motorizadas, y bocas de aspiración bicau-

dal) que en todo momento estarán contro-lando que sólo se utilice la energía necesaria

para garantizar una correcta ventilación en

función de la contaminación de los locales.

Esto representará un importantísimo ahorro

energético a lo largo del ciclo de vida de la

instalación. A continuación vamos a mostrar

de manera gráfica algunos de los SistemasInteligentes de Ventilación. Cualquiera

de las estas soluciones puede llevarse a

cabo a través de sistemas de Extracción

Simple, Doble (Extracción e Impulsión) o de

Recuperación de Calor.

La DCV puede aplicarse a espacios mono-

zona y multizona:

Monozona: el espacio a ventilar está com-

puesto por una sola área abierta, sin divi-siones, que requiera un tratamiento de

ventilación homogéneo (oficinas abiertas,

comercios, ..)

Multizona: el espacio a ventilar está com-puesto por varias áreas, compartimentadas,

que requieren tratamientos de ventilaciónindividualizados(oficinas con despachos

individuales, servicios colectivos,..)

Uso del Local Ocupación

(m2 /persona)

Vestíbulos generales y zonas generales de uso público 2

Garaje vinculado a actividad sujeta a horarios 15

Garaje (el resto) 40

Plantas o zonas de oicinas 10

Ediicios docentes (planta) 10

Ediicios docentes (laboratorios, talleres, gimnasios, salas de dibujo) 5

Aulas (excepto de escuelas inantiles) 1,5

Aulas de escuelas inantiles y bibliotecas 2

Hospitalario (salas de espera) 2

Hospitalario (zonas de hospitalización) 15

Establecimientos comerciales (áreas de venta) 2 - 3

Zonas de público en discotecas 0,5

Zonas de público de pie en bares, caeterías, etc. 1

Salones de uso múltiple en ediicios para congresos, hoteles, etc. 1

Zonas de público sentado en bares, caeterías, restaurantes, etc. 1,5Zonas de servicio en bares, restaurantes, caeterías, etc. 20

Zonas de público en terminales de transporte 10

Densidades de ocupación

Tabla 2.3

Categoría dm3 /s por persona

IDA 1IDA 2IDA 3IDA 4

2012,5

85



Sistemas inteligentes de ventilación para espacios monozona:

Funcionamiento del sistemaLa presencia de una o más personas en una sala, activaráun sistema de ventilación. Cuando la sala quede vacía elsistema volverá a la situación anterior.

Ventajas del sistemaSolamente ventilaremos cuando la sala esté ocupada.

Funcionamiento del sistemaMediante un Timer o de orma manual se pondrá enuncionamiento la instalación a su régimen mínimo paraproporcionar la ventilación de mantenimiento. La presen-cia de una o más personas en una sala será identiicadapor el Detector de Presencia que a través del Elemento

de Regulación hará uncionar al Ventilador a la velocidadmáxima. Cuando la sala quede vacía el sistema volverá ala situación de mantenimiento.

Ventajas del sistemaSolamente utilizaremos la potencia máxima cuando la salaesté ocupada

Funcionamiento del sistemaMediante un Timer o de orma manual se pone en marcha elsistema que uncionará a régimen mínimo de ventilación enla sala a ventilar. El Sensor de CO2 detectará el incrementode contaminación en unción de la ocupación de la sala yenviará este dato al Elemento de Regulación que, a su vez,ordenará incrementar o reducir la velocidad del Ventiladorde orma proporcional para adecuar el caudal a las necesi-dades de cada momento.

Ventajas del sistema A partir de una renovación ambiental mínima, solamenteincrementaremos la ventilación en unción del nivel de ocu-pación (determinada por el nivel de CO2 ). Ésto generará un

importante ahorro energético sobre un sistema de ventila-ción total.

Tipo ON / OFF

Tipo Mínimo / Máximo

Tipo Proporcional



Funcionamiento del sistemaMediante un Timer o de orma manual se pone en marcha el sis-tema que uncionará a régimen mínimo de ventilación en la salaa ventilar. El Sensor de H.R. detectará el incremento de hume-dad en unción del uso de las instalaciones y enviará este datoal Elemento de Regulación que, a su vez, ordenará incrementaro reducir la velocidad del Ventilador de orma proporcional, paraadecuar el caudal a las necesidades de cada momento.

Ventajas del sistema A partir de una renovación ambiental mínima, solamente incre-mentaremos la ventilación en unción de la HR del ambiente.Ésto generará un importante ahorro energético sobre un sistemade ventilación total.

Funcionamiento del sistemaMediante cualquiera de los parámetros ambientales a con-trolar, CO2, Temperatura o Humedad relativa, ya sea deorma conjunta o individual, se envía una señal al ControlEcowatt AC/4A , que puede gobernar la velocidad de losventiladores tanto de corriente continua , como los TDEcowatt, o alterna ya sea en alimentación monoásica (hasta4 A) como triásica, a través del variador de recuencia, y enunción del valor de contaminante más elevado acumuladoen la sala.

Ventajas del sistema

Con un solo sensor se controlan 3 parámetros ambientales yse obtiene el máximo nivel de conort con el mínimo consumo.

Funcionamiento del sistemaEl sistema se dimensiona en unción de la demanda máximaposible 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 uncionando a régimen de ventilaciónmáxima. Cada uno de los despachos mantendría un mínimo

de ventilación para garantizar las condiciones ambientales. Elsistema se pondría en uncionamiento mediante un Timer ode orma manual. Cuando el Detector de Presencia identii-case la entrada de una persona en un despacho, éste emitiríauna orden a la Boca de Aspiración Bicaudal que se abriríatotalmente. Ésto generaría un desequilibrio en la presión con-signada para el sistema, que sería detectado por el Sensor dePresión, que transmitiría una orden al Elemento de Regulaciónque a su vez actuaría sobre el Ventilador, adecuando la velo-cidad para restaurar la presión en el sistema. Cada entradao salida de las diversas estancias sería identiicada por losDetectores de Presencia que interactuarían en el sistema.

Ventajas del sistemaDiscriminaremos la ventilación en cada despacho y solamen-te utilizaremos la potencia máxima en cada uno en el casode que esté ocupado. Ésto generará un importante ahorroenergético sobre un sistema de ventilación sin control dedemanda.

Sistemas inteligentes de ventilación para espacios multizona:

Tipo Proporcional

Tipo Mínimo / Máximo



Ventajas del sistema

En cada sala, a partir de una renovaciónambiental mínima, solamente incre-mentaremos la ventilación en uncióndel nivel de ocupación (determinadapor el nivel de CO2 ). Ésto generará unimportante ahorro energético sobre unsistema de ventilación total.

FiltraciónSegún el RITE hay que tener en cuen-ta también las distintas calidades deaire exterior y éste se debe iltrar paragarantizar la adecuada calidad del aireinterior:

IT 1.1 EXIGENCIA DE BIENESTAR E HIGIENE

IT1.1.4. Exigencia de calidad del aire interior

IT1.1.4.2.4 Filtración del aire exterior míni- mo de ventilación

1 El aire exterior de ventilación se intro-ducirá debidamente filtrado en el edificio.

2 Las clases de filtración mínimas aemplear, en función de la calidad de aireexterior (ODA) y de la calidad del aire

interior requerida (IDA), serán las que se indican en la tabla 2.4.

3 La calidad del aire exterior (ODA) seclasificará de acuerdo con los siguientes

niveles:ODA 1: aire puro que puede contener

partículas sólida (p.e. polen) de formatemporal ODA 2: aire con altas concentraciones de

partículasODA 3: aire con altas concentraciones decontaminantes gaseososODA 4: aire con altas concentraciones decontaminantes gaseosos y partículasODA 5: aire con muy altas concentracionesde contaminantes gaseosos y partículas

Se clasiica también el de extracción

IT1.1.4.2.5 Aire de extracción1 En función del uso del edificio o local,

el aire de extracción se clasifica en las siguientes categorías: A) AE 1 (bajo nivel de contaminación): aireque procede de los locales en los que las

emisiones más importantes proceden de los materiales de la construcción y deco- ración, además de las personas. Estáexcluido el aire que procede de localesdonde se puede fumar (oficinas, aulas,

salas de reuniones, locales comerciales). B) AE2 (moderado nivel de contamina-ción): aire de locales ocupados con máscontaminantes que la categoría anterior,en los que además, no esté prohibidofumar (restaurantes, bares, habitacionesde hoteles)

AE 3 (alto nivel de contaminación): aireque procede de locales con producciónde productos químicos, humedad, etc.

AE 4 (muy alto nivel de contaminación): aire que contiene sustancias olorosas y contaminantes (extracción de campanasde humos, aparcamientos, locales para

manejo de pinturas, locales de fumadoresde uso continuo, laboratorios químicos

2 El caudal de aire de extracción de locales de servicio será como mínimo de 2 dm 3/s por m 2 de superficie en planta.

3 Sólo el are de categoría AE1, exentode humo de tabaco, puede ser retornado

a los locales.4 El aire de categoría AE2 puede ser

empleado solamente como aire de trans-ferencia de un local hacia locales de ser-vicio, aseos y garajes.

5 El aire de las categorías AE3 y AE 4 no puede ser empleado como aire de recircu- lación o transferencia. Además, la expul- sión hacia el exterior del aire de estas cate-

gorías no puede ser común a la expulsióndel aire de las categorías AE1 y AE2, paraevitar la posibilidad de contaminacióncruzada.

Recuperación de CalorPara obtener un mayor ahorro ener-gético se debe prever la recuperaciónde calor

IT 1.2 EXIGENCIA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

IT1.2.4.5 Recuperación de energía

IT1.2.4.5.2 Recuperación de calor del airede extracción

1 En los sistemas de climatización de los edificios en los que el caudal de aireexpulsado al exterior, por medios mecáni-cos, sea superior a 0,5 m 3/s, se recupera-

rá la energía del aire expulsado.2 Sobre el lado del aire de extracción

se instalará un aparato de enfriamiento adiabático.

3 Las eficiencias mínimas en calor sensible sobre el aire exterior (%) y las

pérdidas de presión máximas (Pa) enfunción del caudal de aire exterior (m 3/s)

y de las horas anuales de funcionamientodel sistema deben ser como mínimo las

indicadas en la tabla 2.5.

Debemos, según la época, evitar oavorecer la estratiicación.

Funcionamiento del sistemaMediante un Timer o de orma manual se pone en marcha elsistema que uncionará a régimen mínimo de ventilación encada uno de las salas a ventilar. Dado que se trata de salas

de ocupación variable, el Sensor de CO2 constatará el gradode contaminación en unción de la cantidad de personas yenviará la lectura a la Compuerta Motorizada que se abrirámás o menos, permitiendo el paso de aire necesario en cadamomento. Ésto hará variar la presión en la instalación, queserá identiicada por el Sensor de Presión que actuará sobreel Elemento de Regulación y éste, a su vez, sobre el Ventiladorpara equilibrar el sistema. Este sistema, se puede combinarcon una instalación mínimo/máximo como sería el casode unas oicinas en las que además hubiese despachosindividuales.

Tipo Proporcional

Tabla 2.4 Clases de filtración

Filtración de partículas

Ida 1

F7

F7

F7

F7

F6/GF/F9

F9

F9

F9

F9

F9

Ida 2

F6

F6

F6

F6

F6/GF/F9

F9

F9

F9

F9

F9

Ida 3

F6

F6

F6

F6

F6

F7

F7

F7

F7

F7

Ida 4

G4

G4

G4

G4

G4

F6

F6

F6

F6

F6

ODA 1

ODA 2

ODA 3

ODA 4

ODA 5

ODA 1

ODA 2

ODA 3

ODA 4

ODA 5



Horas anuales deuncionamiento

Caudal de aire exterior (m3 /s)

> 0,5... 1,5 > 1,5... 3,0 > 3,0... 6,0 > 6,0... 12 > 12

% 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 75 260

Tabla 2.5 Eficiencia de la recuperación

Para evitar el eecto de la estratiicación, 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, uniormando la temperatura en el local.

Tabla orientativa de la superficie abarcada por un HTB-150N en función de la altura



IT 1.2 EXIGENCIA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA

IT1.2.4.5 Recuperación de energía

IT1.2.4.5.3 EstratificaciónEn los locales de gran altura la estra-tificación se debe estudiar y favorecer durante los períodos de demanda térmica

positiva y combatir durante los períodosde demanda térmica negativa.

2.6.3. Ventilación industrial

En consecuencia, si el tipo de local alcual se quiere eectuar una ventilaciónambiental no está contemplado en elcriterio anterior, debemos seguir nues-tra “peregrinación” en busca de la nor-mativa, si es que existe, que nos orientesobre los caudales adecuados.

Una uente de inormación la encon-tramos en la Ley de Prevención de

Riesgos Laborales y en concreto en el Real Decreto 486/1997 de 14 de abril, publicado en el BOE 23-IV-1997, quefija las “Disposiciones Mínimas deSeguridad y Salud en los Lugares deTrabajo” y que por tanto orzosamenteha de tener incidencia en todo tipo deambientes laborales. Dentro de estadisposición, se especiica lo siguiente

en su “Capítulo II, Art.7 :1. La exposición a las condiciones ambien-tales de los lugares de trabajo no deberá

suponer un riesgo para la seguridad y salud de los trabajadores. A tal fin, dichascondiciones ambientales y en particular

las condiciones termohigrométricas de los lugares de trabajo deberán ajustarse a lo establecido en anexo III.

2. La exposición a los agentes físicos,químicos y biológicos del ambiente detrabajo se regirá por lo dispuesto en su

normativa específica”.

Dentro del Anexo III mencionado por el anterior capítulo, los apartados en loscuales la ventilación puede tener una

incidencia concreta son los siguientes:

Anexo III: Condiciones ambientales de los lugares de trabajo

3. En los lugares de trabajo cerradosdeberán cumplirse, en particular, las

siguientes condiciones:

a) La temperatura de los locales donde se realicen trabajos sedentarios propiosde oficinas o similares estará comprendi-

da entre 17 y 27°C.

La temperatura de los locales donde se realicen trabajos ligeros estará compren-dida entre 14 y 25°C.b) La humedad relativa estará compren-

dida entre el 30 y el 70 por ciento, excepto

en los locales donde existan riesgos por electricidad estática en los que el límite inferior será el 50 por ciento.

c) Los trabajadores no deberán estar expuestos de forma frecuente o conti-

nuada a corrientes de aire cuya velocidad exceda los siguientes límites:

1°. Trabajos en ambientes no calurosos: 0.25 m/s.

2°. Trabajos sedentarios en ambientescalurosos: 0.5 m/s.

3°. Trabajos no sedentarios en ambien-tes no calurosos: 0.75 m/s.

Estos límites no se aplicarán a lascorrientes de aire expresamente utiliza-

das para evitar el estrés en exposiciones intensas al calor, ni las corrientes de aire acondicionado, para las que el límite seráde 0.25 m/s en el caso de trabajos seden-tarios y 0.35 m/s en los demás casos.

d) La renovación mínima del aire en los locales de trabajo será de 30 metroscúbicos de aire limpio por hora y trabaja-dor en el caso de trabajos sedentarios en

ambientes no calurosos ni contaminados por humo de tabaco y de 50 metros cúbi-cos en los casos restantes, a fin de evitar el ambiente viciado y los olores desagra-dables.

El sistema de ventilación empleado y, en particular, la distribución de lasentradas de aire limpio y salidas del aireviciado, deberán asegurar una efectiva

renovación del aire del local de trabajo.

4. A efectos de la aplicación de lo establecido en el apartado anterior, deberántenerse en cuenta las limitaciones o con-dicionantes que puedan imponer, en cadacaso, las características particulares del

lugar de trabajo, de los procesos u opera-ciones que se desarrollen en él y del climade la zona en la que está ubicado. Encualquier caso, el aislamiento térmico de

los locales cerrados debe adecuarse a lascondiciones climáticas propias del lugar.

Tenemos, pues, ya una nueva orien-tación, obligatoria, en lo que respectaa la ventilación de ambientes labora-bles, ijada en 30 o 50 m3 /h por perso-na en unción del ambiente.

Además hemos subrayado el últimopárrao del apartado 3 por su impor-tancia para el objetivo de una adecua-da ventilación ambiental de un recintoy sobre la cual volveremos en hojas

posteriores.

No se nos puede escapar que el cau-dal “obligatorio” anterior puede sersuiciente para ambientes laborablesrelativamente normales pero, por con-tra, ser totalmente insuiciente cuando

el ambiente en el cual se encuentrenlos operarios tenga otras uentes con-taminantes no derivadas del humo detabaco, que son las más habituales enambientes laborables.

Por consiguiente, si debemos venti-lar un ambiente industrial en el cualel proceso de abricación genera undeterminado tipo de contaminante(humo, calor, humedad, disolventes,etc.) en cantidades molestas o perju-diciales y no es posible pensar en lautilización de sistemas de captaciónlocalizada para captar el contami-nante en la uente de producción,deberemos recurrir al empleo de laventilación ambiental para lograr unosíndices de conort adecuados.

No existirán ya unos estándares obli-gatorios pero sí unos criterios común-mente aceptados, basados en aplicarun determinado número de renovacio-nes/hora al volumen considerado, quese usarán para la solución de este tipode problemáticas.

En eecto, en unción del grado decontaminación del local se deberáaplicar un mayor o menor número derenovaciones/hora de todo el volumendel mismo, según se observa en latabla 2.6.

Esta tabla se basa en criterios deSeguridad e Higiene en el trabajo ypretende evitar que los ambienteslleguen a un grado de contaminaciónambiental que pueda ser perjudicialpara los operarios, pero sin partir ni

del número de los mismos ni de crite-rios más cientíicos.

Obsérvese que, a medida que el gradode posible contaminación del recintoes mayor, aumenta la cantidad derenovaciones a aplicar, siendo másdiicil determinar con precisión cuales el número exacto de renovacionespara conseguir un ambiente limpiocon plenas garantías, por lo que serála propia experiencia la que nos orien-te en casos como éstos, especialmen-te si se alcanzan niveles de contami-

nación importantes.



Renovación del aire en Renovaciones/hora

locales habitados N

Catedrales 0,5

Iglesias modernas (techos bajos) 1 - 2

Escuelas, aulas 2 - 3

Oicinas de Bancos 3 - 4

Cantinas (de ábricas o militares) 4 - 6

Hospitales 5 - 6

Oicinas 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 umadores) 8 - 10

Gallineros 6 - 10

Clubs privados (con umadores) 8 - 10

Caé 10 - 12

Cocinas domésticas (mejor instalar campana) 10 - 15

Teatros 10 - 12

Lavabos 13 - 15

Sala de juego (con umadores) 15 - 18

Cines 10 - 15

Caeterías 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 - 35Naves industriales con hornos y baños (sin campanas) 30 - 60

Talleres de pintura (mejor instalar campana) 40 - 60

Tabla 2.6



La tabla anterior puede simpliicarseaún más, en base al volumen del recin-to a considerar (tabla 2.7) que da bue-nos resultados con carácter general.

En cualquier caso hay que tener encuenta que los valores de la tabla ante-rior son orientativos, y que en caso deinstalaciones con elevado grado decontaminación, los caudales resultan-tes de la aplicación de la tabla anteriorpueden ser muy insuicientes.

Situación del extractor

La gran variedad de construcciones yde necesidades existentes disminuyela posibilidad de dar normas ijas enlo que se reiere a la disposición delsistema de ventilación.

Sin embargo pueden darse una seriede indicaciones generales, que ijanla pauta a seguir en la mayoría de loscasos:

a) Las entradas de aire deben estardiametralmente opuestas a la situaciónde los ventiladores, de orma que todoel aire utilizado cruce el área contami-nada.b) Es conveniente situar los extracto-res cerca del posible oco de contami-nación, de manera que el aire nocivose elimine sin atravesar el local.

c) Debe procurarse que el extractor nose halle cerca de una ventana abierta,o de otra posible entrada de aire, a inde evitar que el aire expulsado vuelvaa introducirse o que se ormen bolsasde aire estancado en el local a ventilar.

2.6.4. Ventilación deaparcamientos

Objetivo

El sistema de ventilación de un aparca-miento tiene como objetivo, en primer

lugar, garantizar que no se acumularámonóxido de carbono en concentra-ciones peligrosas en ningún punto delaparcamiento.

19

En segundo lugar, y en cumplimientodel CTE y en concreto del documento DB SI 3 Evacuación deocupantes, garantizar la evacua-ción de humos que puedan gene-

rarse en caso de incendio.

Características del CO

Sin ninguna duda el CO –monóxi-do de carbono– es el gas máspeligroso de los emitidos por unvehículo automóvil y el que requierede mayor dilución para que no seaperjudicial para las personas. El COes un gas imperceptible, sin olor nisabor, cuyo efecto sobre las perso-nas, aspirado en cantidades impor-tantes, es la reducción progresivade la capacidad de transporte deoxígeno por la sangre, pudiendo,en casos extremos, llegar a pro-vocar la muerte. Sin embargo, losefectos por intoxicación son total-mente reversibles y sin secuelas,y la exposición breve a concentra-ciones elevadas de CO no presentariesgo alguno y puede tolerarse.

Se admite que para estancias infe-riores a una hora, la concentraciónde CO pueda alcanzar 100 ppm

(114,4 mg/m3 ), mientras que para

una estancia igual a una jornadalaboral de ocho horas, el nivel máxi-mo admisible es de 50 ppm (57 mg/ m3 ).

La densidad del CO es de 0.968,por lo que se acumulará normal-mente en las partes altas del apar-camiento.

Consideraciones sobre la

evacuación de humo en caso de

incendio

La extracción de humo en caso deincendio de alguno de los vehículosautomóviles en el interior de unaparcamiento pretende evitar quelos usuarios que se encuentren enel interior del aparcamiento respi-ren los humos tóxicos generados ypierdan la visibilidad necesaria paraalcanzar las vías de escape.Debido a su temperatura, loshumos se acumulan en la parte altadel recinto y deberían poderse eva-cuar antes de que se encuentrenen cantidades importantes, lo queimpediría el trabajo de los servi-cios de extinción, o bien se enfríenexcesivamente y alcancen capasinferiores.

Normativa

Para la ventilación de aparcamien-tos hay que cumplir el CódigoTécnico de Edificación (CTE) y en

concreto con los documentos DBSI Seguridad en caso de incen-dio (SI 3 Evacuación de ocupan-tes) que pretende la evacuación dehumo en caso de incendio, y el DBSH Salubridad (HS 3 Calidad del aire interior) que persigue la elimi-nación del monóxido de carbonoCO; así como el REBT (ITC-BT 28 Instalaciones en locales de públi-ca concurrencia, y ITC-BT 29 Prescripciones particulares para las instalaciones eléctricas de los

locales con riesgo de incendio oexplosión).

Evacuación de humo en caso de

incendio

Conforme al DB SI, y en concre-to según el SI 3 Evacuación deocupantes, es necesario prever laevacuación de humo en caso deincendio en un aparcamiento. Dichaevacuación puede ser natural o for-zada , y según el capítulo 8 Control de humo de incendio, de dicho

documento:

1 “…se debe instalar un sistema decontrol de humo en caso de incendiocapaz de garantizar dicho control durante la evacuación de los ocupan-tes, de forma que ésta se pueda llevar a cabo en condiciones de seguridad : a) Zonas de uso Aparcamiento que notengan la consideración de aparcamiento abierto.

En este sentido, el anexo del propiodocumento indica que

Aparcamiento abierto: Es aquel que cumple las siguientescondiciones: a) sus fachadas presentan en cada planta un área total permanentemen-te abierta al exterior no inferior a1/20 (5%) de su superficie construida,de la cual al menos 1/40 (2.5%) estádistribuida de manera uniforme entre las dos paredes opuestas que seencuentren a menor distancia; b)la distancia desde el borde superior de las aberturas hasta el techo noexcede de 0.5 m.

Teniendo en cuenta que

Uso aparcamiento Edificio, establecimiento o zona independiente o accesoria de otro de uso principal, destinado a estacionamien-

Volumen Nº renovaciones / hora

V ≤ 1000 m3

1000 m3 ≤ V≤ 5000 m3

5000 m3 ≤ V≤ 10000 m3

V ≥10000 m3

20

15

10

6

Tabla 2.7



to de vehículos y cuya superficie cons-truida exceda de 100 m 2 , incluyendo las dedicadas a revisiones…. Dentro de este uso se denominan aparcamientos robotizados aquellos en

los que el movimiento de los vehícu- los, desde acceso hasta las plazas de aparcamiento, únicamente se realiza mediante sistemas mecánicos y sin presencia ni intervención directa de personas.

Si no se dispone de aberturas sufi-cientes para cumplir las condicionesanteriores, se seguirán las indicacio-nes del capítulo:

8 Control del humo de incendio

2 El diseño, cálculo, instalación y man-

tenimiento del sistema pueden realizarse de acuerdo con las normas UNE 23585:2004 (SCEH) Esta norma, sinembargo implicaría disponer de unaaltura del aparcamiento considerabley superior a 3 m de altura, lo que difi-culta su aplicación y EN 12101-6:2006

En zonas de uso Aparcamiento seconsideran válidos los sistemas deventilación conforme a lo establecidoen el DB HS-3, los cuales, cuando sean mecánicos, cumplirán las siguientescondiciones adicionales a las allí esta- blecidas:

a) El sistema debe ser capaz de extraer un caudal de aire de 150 l/plaza·s conuna aportación máxima de 120 l/plaza·s y debe activarse automáticamente encaso de incendio mediante una insta- lación de detección. En las planas cuya altura exceda de 4 m deben cerrarse mediante compuertas automáticas E 300 60 las aberturas de extracción de aire más cercanas al suelo, cuando el sistema disponga de ellas.

b) Los ventiladores incluidos los de impulsión para vencer pérdidas decarga y/o regular el flujo deben tener

una clasificación F 300 60.c) Los conductos que transcurran por

un único sector de incendio deben tener una clasificación E 300 60.Ñ Los que atraviesen elementos separadores de sectores de incendio deben tener unaclasificación EI 60.

Para aparcamientos robotizados, seseguirá el criterio del DB SI 5:

Los aparcamientos robotizados dis- pondrán, en cada sector de incendiosen que estén compartimentados, deuna vía compartimentada con elemen-

tos EI 120 y puertas EI2 60-C5 que permita el acceso de los bomberos hasta cada nivel existente, así como deun sistema mecánico de extracción de humo capaz de realizar 3 renovaciones/hora

Tabla 2.8 Caudales de ventilación mímimos exigidos

Aparcamientos y garajes

Caudal de ventilación mínimo exigido qv en l/s

120 por plaza

Eliminación del CO

Se ha de cumplir el DB HS 3, que ensu ámbito de aplicación indica:

Esta sección se aplica en,…, los apar-camientos y garajes; y, en los edificiosde cualquier otro uso, a los aparcamientos y los garajes. Se consideraque forman parte de los aparcamien-tos y garajes las zonas de circulaciónde los vehículos.

Este documento pretende garantizar

la salubridad de los ambientes, y eneste sentido eliminar el CO, en baseal caudal de la tabla 2.8.

Y en cuanto a las instalaciones, seespecifica en el apartado

3.1.4 Aparcamientos y garajes de cual-quier tipo de edificio

1 En los aparcamientos y garajes debedisponerse un sistema de ventilaciónque puede ser natural o mecánica.

3.1.4.1 Medios de ventilación natural 1 Deben disponerse aberturas mix-tas (según el Apéndice A Terminología,una abertura mixta es una: Aberturade ventilación que comunica el local directamente con el exterior y que enciertas circunstancias funciona como abertura de admisión y en otras como abertura de extracción), al menos endos zonas opuestas de la fachada detal forma que su reparto sea uniforme y que la distancia a lo largo del reco- rrido mínimo libre de obstáculos entrecualquier punto del local y la abertura más próxima a él sea como máximo igual a 25 m. Si la distancia entre las

aberturas opuestas más próximas es mayor que 30 m debe disponerse otraequidistante de ambas, permitiéndoseuna tolerancia del 5%.

2 En el caso de garajes de menos decinco plazas, en vez de aberturas mix-tas, pueden disponerse una o varias aberturas de admisión que comuni-quen directamente con el exterior en la parte inferior de un cerramiento y una o varias aberturas de extracciónque comuniquen directamente con el exterior en la parte superior del mismocerramiento, separadas verticalmentecomo mínimo 1.5 m.

3.1.4.2 Medios de ventilación mecá- nica1 La ventilación debe ser para usoexclusivo del aparcamiento salvocuando los trasteros estén situadosen el propio recinto del aparcamiento,

en cuyo caso la ventilación puede ser conjunta respetando en todo caso la posible compartimentación de lostrasteros como zona de riesgo espe-cial, conforme al SI 1-2. 2 La ventilación debe realizarse por depresión y puede utilizarse una de las siguientes opciones: a) con extracción mecánica: b) conadmisión y extracción mecánica:

Si bien según el apartado ante-rior sería posible ventilar cualquiertipo de aparcamiento simplemente

mediante extracción, se aconsejagarantizar la entrada de aire limpioprocedente del exterior a todas lasplantas, siendo aceptable que paralas plantas primera y segunda, laentrada de aire se realice a travésde una abertura independiente dela propia puerta, con sección dereja para entrada de aire a 2,5 m/s(preferiblemente mediante aberturasdirectas al exterior, o en su defectoa través de una rejilla a situar porencima de la puerta, o bien calarla puerta) y a través de las rampas,

mientras que a partir de la terceraplanta se dispondrán de conductosde aportación de aire, con velocida-des máximas de entrada de aire de4 m/s, para entrada de aire natural yde 10 m/s en el caso de aportaciónforzada.

Igualmente se aconseja que para losaparcamientos públicos, en los quegeneralmente se producirá un mayormovimiento de vehículos, se usensistemas conjuntos de extracción e

impulsión con el objeto de garanti-zar una adecuada eliminación de losposibles contaminantes.

2 Debe evitarse que se produzcanestancamientos de los gases contaminantes y para ello, las aberturas deventilación deben disponerse de laforma indicada a continuación o decualquier otra que produzca el mismoefecto : a) haya una abertura de admisión y otra de extracción por cada 100 m 2 de superficie útil; b) la separación entre aberturas deextracción más próximas sea menor que 10 m.

Es muy importante remarcar el obje-tivo fundamental del sistema deventilación: evitar que que se pro-duzcan estancamientos de los gases



contaminantes, de manera que se hade garantizar un adecuado barridode aire desde los puntos de entradade aire exterior hasta los puntosde extracción y por delante de la

necesidad de disponer de aberturasde admisión cada 100 m2 está elobjetivo solicitado, siendo admisi-bles soluciones diferentes a las pro-puestas por el CTE (o de cualquier otra que produzca el mismo efecto) para conseguir el objetivo deseado.

3 Como mínimo deben emplazarse dosterceras partes de las aberturas deextracción a una distancia del techo menor o igual a 0.5 m.Hay que tener en cuenta que eluso de aberturas de extracción (reji-

llas) a nivel del suelo implicará lacondición de que en los conduc-tos descendentes se deban instalarcompuertas E600 90 que se cierrenautomáticamente en caso de incen-dio, conforme se solicita en el DB SI3 Evacuación de ocupantes, (ya quepor lo general se usa el mismo siste-ma de extracción de humos para laeliminación del CO), con el objetivode evitar que los humos genera-dos en un supuesto incendio fuesenaspirados por las rejillas inferiores,provocando lo contrario de lo pre-

tendido en un sistema de extracciónde este tipo, de manera que los ocu-pantes inhalasen el humo mientrasse dirigiesen a la salida al exterior.

4 En los aparcamientos compartimen-tados en los que la ventilación seaconjunta deben disponerse las aber-turas de admisión en los en los com- partimentos y las de extracción en las zonas de circulación comunes de tal forma que en cada compartimento sedisponga al menos de una abertura de admisión.

5 En aparcamientos con 15 o más plazas se dispondrán en cada planta al menos dos redes de conductos deextracción dotadas del correspondien-te aspirador mecánico.

6 En los aparcamientos que excedande cinco plazas o de 100 m 2 útilesdebe disponerse un sistema de detec-ción de monóxido de carbono en cada planta que active automáticamenteel o los aspiradores mecánicos cuan-do se alcance una concentración de 50 p.p.m en aparcamientos donde se prevea que existan empleados y una

concentración de 100 p.p.m en casocontrario.

Desclasificación de los aparcamien-

tos

La instrucción ITC-BT 029

Prescripciones particulares para

las instalaciones eléctricas delos locales con riesgo de incen-

dio o explosión del Reglamento

Electrotécnico de Baja Tensión

(REBT) dice en su apartado

4 Clasificación de emplazamientos. Para establecer los requisitos que hade satisfacer los distintos elementosconstitutivos de la instalación eléctri-ca en emplazamientos con atmósfe- ras potencialmente explosivas , estosemplazamientos se agrupan en dosclases según la naturaleza de la sus-tancia inflamable, denominadas como

Clase I y Clase II. La clasificación de emplazamientos se llevará a cabo por un técnico competente que justificarán los criterios y procedimientos aplicados. Esta deci- sión tendrá preferencia sobre las inter- pretaciones literales o ejemplos quefiguran en los textos.

4.1. Clases de emplazamientos Los emplazamientos se agrupan como sigue:Clase I: Comprende los emplazamien-tos en los que hay o puede haber gases, vapores o nieblas en cantidad

suficiente para producir atmósferasexplosivas o inflamables; se incluyenen esta clase los lugares en los que hay o puede haber líquidos inflamables. En la norma UNE-EN 600079-10 se recogen reglas precisas para establecer zonas en emplazamientos deClase I. 4.2 Ejemplos de emplazamientos peli- grosos De Clase I - garajes y talleres de reparación devehículos. Se excluyen los garajes deuso privado para estacinamiento de 5vehículos o menos.La instrucción clasifica los aparca-mientos como locales con riesgo deincendio y explosión y en su aparta-do 4 establece que la clasificaciónde emplazamientos para atmósferaspotencialmente explosivas se llevaráa cabo por un técnico competente.La citada ITC-BT-29 remite a lanorma UNE-EN 60079-10 a fin deestablecer el procedimiento para laclasificación de emplazamientos.Para desclasificar el recinto sepropone seguir los criterios de la

Resolución 27 abril 2006 (BOPV nº105) del País Vasco, que indica queen lo que se refiere al grado de lafuente de escape, se puede tratarde un escape, el procedente de ven-

teos, deterioro de juntas y materialesde los depósitos o emisiones de lostubos de escape de los vehículos,que se puede considerar infrecuentey en períodos de corta duración, por

lo que, acorde con la norma UNE-EN 60079, se puede clasificar comofuente de escape secundario.Los criterios de cálculo y diseño delos sistemas de ventilación de apar-camientos expuestos anteriormente,bien sea para evacuación de humosen caso de incendio o para dilucióndel CO a niveles aceptables para lasalud de las personas, son en todocaso muy superiores a los que senecesita para diluir o dispersar losvapores inflamables hasta que suconcentración sea más baja queel límite inferior de explosión (LIE),lo que implica que asegurada lamisma y teniendo en cuenta el gradosecundario de la fuente de escapese puede considerar, a los efectosde la norma UNE-60079-10, que la

zona clasificada como peligrosa

sea en general despreciable, siem-pre y cuando la ventilación cumplalos requisitos indicados de la venti-lación para evacuación de humos yeliminación del CO, se consideraráconseguido un alto grado de ventila-

ción a los efectos de lo previsto en lanorma UNE EN 60079-10 cuando se

asegure una renovación de 120 l/s (garantizando una adecuada distri-bución de aire por el interior), con loque el garaje queda desclasificado a los efectos de lo previsto en laITC-BT-29 del REBT, y no será nece-sario tomar medidas de protecciónadicional respecto a las solicitadaspor el CTE.

Locales de pública concurrencia

La ITC-BT 28 considera los apar-

camientos como locales de públicaconcurrencia, obligándoles a cumplirlas siguientes condiciones:1 Campo de aplicación La presente instrucción se aplica a locales de pública concurrencia como:

…, estacionamientos cerrados y cubiertos para más de 5 vehículos,.. 2.3 Suministros complementarios o de seguridad todos los locales de pública concurrencia deberán disponer de alumbra-do de emergencia Deberán disponer de suministro de reserva:

Estacionamientos subterráneos para más de 100 vehículos.

21



Entradas de aire

Las bocas de captación del aireexterior deben alejarse del suelo de

jardines o forestas para no captarhojas o polen; separadas de letreros

luminosos por su atracción de insec-tos; lejos de descargas de aire parano recircular emisiones viciadas, ynunca en el suelo porque puedeobturarse por objetos o desechos.De forma habitual se vienen instalan-do rejillas por encima de las propiaspuertas de acceso, lo que permite, alsistema de ventilación parado, una"cierta" ventilación natural del pro-pio aparcamiento, y garantiza unacorrecta entrada de aire cuando elsistema de ventilación está en fun-cionamiento, independientementede la abertura o no de la puerta deacceso al recinto.

Descargas de aire

En el DB HS 3, y en el apartado 3.2.1. Aberturas y bocas de ventilación seindica: 4 Las bocas de expulsión deben situar- se en la cubierta del edificio separadas 3 m como mínimo, de cualquier elemento de entrada de ventilación (bocade toma, abertura de admisión, puertaexterior y ventana) y de los espaciosdonde pueda haber personas de forma

habitual, tales como terrazas, galerías, miradores, balcones, etc.Otros conceptos a tener en cuenta

El CTE no especifica velocidad dediseño alguno para la redes de con-ductos por el interior del aparcamien-to, mientras que tampoco quedaclara la sección de los conductosprocedentes desde dicho recinto,que puedan circular por el interior deespacios habitables, hasta la cubier-ta, ya que si bien en el documentoHS Salubridad 3 Calidad del aire

interior, en su capítulo 3 Diseño se

menciona que la sección de los con-ductos circulantes a través de dichosespacios se calculará con la formulaS > 2,50 • qvt, lo que corresponde auna velocidad de 4 m/s, se entiendeque esta velocidad se refiera al dise-ño de los conductos de ventilacióngeneral de la vivienda, ya que si seaplican para garajes y aparcamien-tos podría darse la paradoja de queen un aparcamiento de dimensionesimportantes o de más de una planta ,con un único montante vertical hasta

la cubierta, dicho conducto tuvieseunas dimensiones tan considera-bles que provocase una reducciónsignificativa de la superficie de cadauna de las plantas de las viviendas

superiores. En este sentido, pues, seaconseja dimensionar los conductosverticales, procedentes del interiorde los aparcamientos a través de loslocales habitables hasta la cubierta,a una velocidad máxima de 8 m/s(ya que a él no se conectará ningúntipo de instalación de las propiasviviendas), con un grosor de chapamínimo de 1 mm para evitar la trans-misión de ruidos.Para los conductos a ubicar propia-mente en el interior del aparcamien-to, se pueden dimensionar conformea la norma UNE -100 166 04, parauna velocidad de hasta 10 m/s.Se aconseja también que, en lamedida de lo posible, el conductosea circular, si bien con frecuenciala altura de los garajes impide estetipo de conductos, por lo que segui-damente se aconseja el uso de con-ductos ovalados, al presentar menorpérdida de carga que los rectangu-lares. Y si no hay otra opción queel uso de estos conductos, deberánser lo más cuadrados posibles, y

no se deberá sobrepasar, en ningúncaso, relaciones de lados superioresde lado mayor ≤ 5 lado menor paraevitar provocar pérdidas de cargaexcesivas.

Ubicación de los extractores

La actual normativa obliga aque los extractores sean capa-ces de evacuar humo en caso deincendio, y se utiliza, con carác-ter general, el mismo sistema deevacuación de humos en caso deincendio que para la eliminación

del CO.Para la evacuación de humos encaso de incendio ha de tenerse encuenta que existen dos tipos deaparatos capaces de realizar dichafunción:

Aparatos para trabajar inmersos. Se trata de apara-tos cuyo motor seencuentra en el inte-rior del flujo de aireextraído, por lo que ha

de ser capaz de soportar la tempe-ratura de 400 ˚C. Si bien la normativaexige que soporten dicha tempera-tura durante 90 minutos, el tiempomínimo es de 2h. al no existir fabri-

cantes de motores que cumplan lacondición solicitada, y se homologaníntegramente los ventiladores parasoportar condiciones de 400 ˚C/2h.Hay que tener en cuenta que losmotores usados reúnen unas carac-terísticas especiales y solamenteexisten con alimentación trifásica.

Aparatos para trasiego.

Se trata de aparatoscuyo motor no estáen contacto con elflujo de aire extraído,y su motor es nor-mal, siendo posible

encontrar aparatos de alimentaciónmonofásica siempre y cuando supotencia no supere los 2.2 KW.

Este tipo de aparatos no puedemontarse directamente en el interiordel aparcamiento, y deben situarseo bien en una sala de máquinas,siempre con los conductos conec-tados a la aspiración y descarga delos aparatos, o bien directamente

en la cubierta, o en el espacio com-prendido entre el aparcamiento y lacubierta.

También ha de tenerse en cuentaque es importante que cada plantatenga el conjunto de extractoresindependientes para cada planta,lo que ha de asegurar un controladecuado del humo en la planta quepudiese verse afectada en caso deincendio.

Por último se verificará que no exis-

ten normativas, ya sea autonómi-cas o municipales, cuyas exigen-cias sean distintas a las indicadasanteriormente, que prevean otrassoluciones distintas a las indicadas.

400ºC/2h

400ºC/2h



Series de producto

Desenfumage para trabajar inmersos a 400˚C/2h

Series de productoDesenfumage para vehicular aire a 400 ˚C/2h

CHGTTHGT

CHMT CHAT CHMTC

CRMTC

IFHTTJHT

CRMT

ILHT

CTHT CTVT

CVHT

CXRT

BSP CHVT

400ºC/2h

400ºC/2h

HGHT

CHXT

CVST



2.7 VENTILACIÓNLOCALIZADA

2.7.1. Captación localizada

Cuando en un local se originangases, olores y polvo, aplicar almismo los principios de la ventila-ción general expuestos en las hojasanteriores, puede originar algunasproblemáticas concretas como unainstalación poco económica y enalgunos casos poco eectiva debidoa los grandes volúmenes de aire avehicular, la importante repercusiónenergética en locales con caleac-ción e incluso la extensión a todo elrecinto de un problema que inicial-mente estaba localizado. (Fig. 2.7).En consecuencia, siempre que ellosea posible, lo mejor es solucionarel problema de contaminación enel mismo punto donde se producemediante la captación de los conta-minantes lo más cerca posible de suuente de emisión, antes de que sedispersen por la atmósera del recin-to y sea respirado por los operarios.Las aspiraciones localizadas preten-den mantener las sustancias moles-tas o nocivas en el nivel más bajoposible, evacuando directamente los

contaminantes antes de que éstossean diluidos.Una de las principales ventajas deestos sistemas es el uso de menorescaudales que los sistemas de venti-lación general, lo que repercute enunos menores costes de inversión,uncionamiento y caleacción.Por último la ventilación por capta-ción localizada debe ser prioritariaante cualquier otra alternativa y enespecial cuando se emitan productostóxicos en cantidades importantes.

2.7.2. Elementos de una captaciónlocalizada

En una captación localizada seránnecesarios los elementos siguientes:- Sistema de captación.- Canalización de transporte del

contaminante.- (En determinadas instalaciones)

Sistema separador.

Sistema de captaciónEl dispositivo de captación, que enmuchos casos suele denominarsecampana, tiene por objeto evitar queel contaminante se esparza por elresto del local, siendo este elemen-to la parte más importante de lainstalación ya que una mala con-

Fig. 2.7: Los dos grandes tipos de ventilación.

Fig. 2.8: Tipos de campanas

a) Ventilación localizada:captado de los contaminantes.

b) Ventilación general: dilu-ción de los contaminantes.

cepción de este dispositivo puedeimpedir al sistema captar correcta-mente los contaminantes o llevar,para compensar esta mala eleccióninicial, a la utilización de caudales,coste de uncionamiento y de insta-lación excesivos.

Este dispositivo puede adoptar diver-sas ormas, tal como se observa enla Fig. 2.8.

Tipo de campana Descripción Caudal

Campana simple Q = V(10x2+A)

Campana simple Q = 0,75V(10x2+A)con pestaña

Rendija múltiple. Q = V(10x2+A)2 ó más rendijas.

Q = 1,4 PVHCampana P = perímetroelevada H = altura sobre

la operación

Cabina Q = VA = VWH



Tabla 2.10: Velocidades de captación.

Únicamente gases y vapores Características de la uente Ejemplos Velocidad dede contaminación captación

m/s

Desprendimiento con velocidades Cocinas. Evaporación en tanques. 0,25 - 0,5casi 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 - 2,5movimiento rápido del aire.

Con partículas sólidasen suspensión Generación activa en zonas de Trituradoras. 1 - 2,5

movimiento rápido del aire.

Desprendimiento a alta velocidad Esmerilado. Rectiicado. 2,5 - 10en zonas de muy rápidomovimiento del aire.

Se adoptarán valores en la zona inerior o superior de cada intervalo según los siguientes criterios:Inerior Superior1. 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 2.11: Gama de los valores mínimos de las velocidades de transporte de aire contaminado en las conducciones.

Gases, vapores 5 a 6(*)

Humos Humos de óxido de zinc y de aluminio. 7 a 10(*)

Polvos muy inos y ligeros Felpas muy inas de algodón. 10 a 13

Polvos secos y pólvoras Polvos inos de caucho, de baquelita; elpas 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 graito;

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

neumático húmedo

Para que el dispositivo de captaciónsea eectivo, deberán asegurarseunas velocidades mínimas de capta-ción. Esta velocidad se deine como:

“La velocidad que debe tener elaire para arrastrar los vapores,gases, humos y polvo en el puntomás distante de la campana”.

Estas velocidades se observan en latabla 2.10.

Canalización de transporte

Una vez eectuada la captación ypara asegurar el transporte del airecontaminado, es necesario que lavelocidad de éste dentro de la cana-

lización impida la sedimentación delas partículas sólidas que se encuen-tran en suspensión. Así el dimensionado del conducto se

eectuará según sea el tipo de mate-riales que se encuentren en suspen-sión en el aire, tal como puede verseen la tabla 2.11.

(*)Generalmente se adoptan velocidades de 10 m/s



Fig. 2.9

Fig. 2.10

Fig. 2.11

Fig. 2.12

2.7.3. Principios de diseño de lacaptación

El rendimiento de una extracciónlocalizada depende, en gran parte,

del diseño del elemento de captacióno campana. Se indican a continua-ción un conjunto de reglas para eldiseño de los mismos:

Colocar los dispositivos decaptado lo más cerca posiblede la zona de emisión de loscontaminantesLa eicacia de los dispositivos deaspiración disminuye muy rápida-mente con la distancia. Así, porejemplo si para captar un determi-

nado contaminante a una distancia Lse 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 eecto de aspiración de dichocontaminante (Fig. 2.9).

Según lo anterior, la mejor situa-ción de una campana extractora serála 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 posibleCuanto más encerrado esté el ococontaminante, menor será la canti-dad de aire necesario para evacuarlos gases (Fig. 2.11).

Instalar el sistema de aspiraciónpara que el operario no quedeentre ste y la fuente de contami-naciónLas vías respiratorias del trabaja-dor jamás deben encontrarse en el

trayecto del contaminante hacia elpunto de aspiración (Fig. 2.12).



Fig. 2.13

Fig. 2.14

Fig. 2.15

Situar los sistemas de captado uti-lizando los movimientos naturalesde las partículasSe eectuará la extracción de maneraque se utilicen las mismas uerzas de

inercia para ayudarnos en la capta-ción de las partículas (Fig. 2.13).

Enmarcar las boquillas de extracciónSiempre que sea posible, enmarcarlas boquillas de extracción reduceconsiderablemente el caudal de airenecesario (Fig. 2.14).

Si no se coloca el enmarcado, laboquilla o campana, además deextraer el aire que está rente a ella yque se supone que está contamina-do, se aspira también aire de encimay de los lados con lo que se pierdeeicacia. En una boquilla enmarcadala zona de inluencia de la mismaes mayor que si no se coloca esteelemento, 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 uniormemente posible, demanera que se eviten las ugas deaire contaminado en aquellas zonas

donde la velocidad de aspiraciónpudiese ser más débil. Fig.2.16.

Fig. 2.16



CABINA DE LABORATORIO

CABINA CON PUERTA DE GUILLOTINAY MARCO DE PERFIL AERODINÁMICO- Q = 0,3 – 0,76 m3 /s/m2 de supericie total abierta en unción de la eicaciade la distribución del aire aportado al local

- Pérdida en la entrada = 0,5 PD- Velocidad en conducto = 5 – 10 m/s según uso

CAPTACIÓN DE POLVOS

Para CAMPANA PARA MUELAvelocidades DE DISCOmayores, Caperuza bien cerrada = Máx. 25%prolongan la disco descubierto.caperuza y se Vel. mín. vc = 23 m/s ramldebe colocar v = 18 m/s cond. pral.una plataorma Pérdida de entrada:de apoyo n = 0,65 conex. rectapara piezas. n = 0,40 conex. cónica

EXTRACCIÓN LOCALIZADA PORTÁTIL PARA SOLDADURA

VENTILACIÓN PARA SOLDADURA SOBRE BANCO FIJO

Q = 2.000 m3 /h por m de Pérdidas entrada:campana. = 1,8 Pd (ranura) = 0,25 PdLongitud campana: La que (conducto)requiera el trabajo a realizar. Velocidad máxima de la cámaraAncho banco: 0,6 m máximo. V igual a la mitad de la velocidadVelocidad conducto: v c = 12 m/s en las ranuras.Vel. en las ranuras: v r = 5 m/s

DESENGRASADO CON DISOLVENTES

Q(m3 /h) = 920 LM L, M (m)Velocidad máx. ranura v r = 5 m/sVel. máx. plenum: v p = 2,5 m/sVel. conducto v

c= 12 a 15 m/s

Pérdidas entrada:1,8 Pd ranura = 0,25 Pd

2.7.4. Casos de ventilación industrial localizada

TANQUES PARA RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS

El caudal necesario: La velocidad de aire en laQ(m3 /h) = KLM ranura:K = de 1.000 a 10.000, v r > 10 m/susualmente de 3.000 a 5.000 Con esta captación se mantieneL, M en metros (m) alejado el contaminante de la

zona de respiración del operario.

Velocidad amolado m/sMenos 35 Más 35

Diám. Ancho Bien Poco Espe- Biendisco disco cerra- cerra- cial cerra-mm mm da da da

hasta 125 25 375 375 375 650

125 a 250 38 375 500 650 1050250 a 350 50 500 850 850 1250350 a 400 50 650 1050 1050 1500400 a 500 75 850 1250 1250 1750500 a 600 100 1050 1500 1500 2050600 a 750 125 1500 2000 2000 2650750 a 900 150 2000 2650 2650 3350

CAMPANA MÓVILCon pestaña

Conducto simple o pieza cónica

X, mm m3 /s m3 /s

Hasta 150 0,16 0,12

150-225 0,35 0,26

225-300 0,63 0,47

- Velocidad en la cara abierta =7,5 m/s

- Velocidad en conducto = 15 m/s- Pérdida en la entrada conducto

simple = 0,93 PDconducto

- Pérdida en la entrada conpantalla o cono = 0,25

PDconducto

X

La tapa T debe cerrarse cuan-do no se usa. Debe preverseun conductor separado para laevacuación de los productos de

la combustión, si los hubiere.Para el trabajo es necesario unsuministro directo de aire para larespiración.

ranura

ranura

sin

ranura



Longitud Caudal Modelo de extractor SPárea de cocción aconsejado según longitud del conducto de salida

(cota L) (m3 /h)

0 a 5 m 5 a 15 m más de 15 m

CK-35N CK-40 y CK-40F

HastaCK-25N

CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

60 cm200-300

TD-250TD-350 TD-500

Campana de 60 cm

Campana de 60 cm con Campana de 60 cm

con 1 motor2 motores o motor tangencial con motor tangencial

CK-35N CK-40 y CK-40FCK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

CK-50 y ECO-500

Hasta300-600

CK-50 y ECO-500 CK-60FCK-60F

90 cm TD-350, TD-500 TD-500TD-800

Campana de 90 cm con Campana de 90 cm conCampana de 90 cm

2 motores o motor tangencial 2 motores o motor tangencial

con motor tangencial

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DE

COCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS ADOSADAS A LA PARED.

Tabla 2.12

Fig. 2.17

Longitud Caudal Modelo de extractor S&Párea de cocción aconsejado según longitud del conducto de salida

(cota L) (m3 /h)

0 a 5 m 5 a 15 m más de 15 m

CK-40 y CK-40F CK-60FCKB-800

Hasta

CK-50 y ECO-500 CKB-600TD-800

60 cm

300-450 CK-50 TD-500Campanas tipo Isla

TD-500 Campanas tipo Islade 90 cm

Campanas tipo Isla de 90 cm

de 90 cm

CK-50 y ECO-500 CK-60F

CK-60F CKB-800CKB-1200

Hasta

450-900 TD-500 TD-800TD-1000

90 cm

Campanas tipo Isla Campanas tipo IslaCampanas tipo Isla

de 120 cm de 120 cm

de 120 cm

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DECOCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS TIPO ISLA.

Tabla 2.13

2.7.5. Cocinas domsticas

Normativa

El CTE, es su apartado 3 Diseño. 3.1.1

Condiciones generales de los siste-mas de ventilación. 3.1.1 Viviendasse indica

3 Las cocinas deben disponer de un sistema adicional específico de venti- lación con extracción mecánica para los vapores y los contaminantes de lacocción. Para ello debe disponerse deun extractor conectado a un conductode extracción independiente de los de

la ventilación general de la vivienda que no puede utilizarse para la extracciónde los locales de otro uso. Cuando esteconducto sea compartido por varios

extractores, cada uno de éstos debeestar dotado de una válvula automáti-ca que mantenga abierta su conexióncon el conducto sólo cuando esté fun-cionando o de cualquier otro sistema

antirevoco.

Las cocinas son un caso típico deaplicación de la ventilación localiza-da: captar el aire cargado de gases,humos, grasas y calor, encima mismode los ogones donde se produce, il-trarlo y conducirlo hasta la descarga.

DiseñoEl caudal de aire necesario que debeextraer la campana es el capaz dearrastrar y diluir los polucionantesdesprendidos. Este caudal debe ser elmínimo posible por razones de econo-mía de energía.

Es importante también conseguir unequilibrio entre el aire extraído de lacocina con el impulsado a élla a travésde los locales adyacentes o directa-mente del exterior, de modo que lacocina quede en una ligera depresión.

Se trata de evitar que el aire conta-minado que no capte la campanase diunda por el piso, invadiendocon sus olores indeseables las otrasestancias de la casa.

El aire necesario será tanto menorcuanto mejor la campana abrace,cubra de cerca, los ocos de la pro-ducción contaminante. Una campanabaja, es mucho mejor que una campa-na a una altura suiciente para permitirpasar la cabeza del cocinero/a.

Campanas compactasSon campanas que llevan iltro, luzgrupo de extracción y mandos, or-mando un conjunto listo para instalar.Pueden conectarse de manera que

descarguen el aire viciado al exteriormediante el conducto correspondien-te, o bien para que recirculen el airecaptado, y previa instalación de uniltro de carbono, en aquellas instala-ciones que no dispongan de salida al

exterior. Fig. 2.17.

Campanas vacíasSon las que tienen, propiamentedicho, la orma de campana y que

pueden alojar en su interior una masade aire contaminado. Permiten instalarun extractor de aire de libre eleccióndel usuario. Así pueden elegir entrediversos modelos de alta o baja pre-sión, de caudal mayor o menor y de

orma de sujección a voluntad. En loscatálogos de S&P existen modelosque pueden escogerse según el gradode aspiración que se desee.Para instalar dentro de la campa-



na pueden usarse extractores de lasSeries CK o CKB; para instalar en elconducto de descarga, uera de lacampana y antes del inal, aparatosde la Serie TD-MIXVENT y, por último,

para colocar al extremo del conducto,en el tejado, las Series TH-MIXVENT oMAX-TEMP.Para las campanas adosadas a las pare-des utilizadas en las cocinas domésti-cas, el caudal necesario para la extrac-ción correcta de los humos viene dadoen la tabla 2.12 dependiendo del valorde la anchura de la campana L.Para el caso de campanas tipo «isla»,es decir con acceso a los ogonespor los cuatro costados, el caudal deextracción debe escogerse según latabla 2.13.

El caudal necesario depende de laanchura de la campana y la distanciaentre la campana y la uente.

En esta sección así deinida, llamadasección de reerencia, la velocidad decaptación debe ser:– cocina doméstica: 0,15 a 0,20 m/s

Cuando la campana es de tipo “isla”, esdecir, no adosada a ninguna pared, hayque doblar este caudal.

2.7.6. Ventilación de cocinasindustriales

Normativa

El CTE contempla en su documento DBSI 1 Propagación interior algunas delas condiciones que han de reunir estetipo de instalaciones.

Si bien no se deine con claridad, seestima que una cocina se consideracomo industrial cuando su potenciacaloríica instalada supera los 20 Kw, yaque a partir de esta potencia, conormea la tabla 2.14 Clasificación de loslocales y zonas de riesgo especialintegrados en edificios, se consideraya como de Riesgo bajo

Además;Los sistemas de extracción de loshumos de las cocinas deben cumplir lassiguientes condiciones especiales:

- Las campanas deben estar separadas al menos 50 cm de cualquier material que no sea A1.- Los conductos deben ser independien-tes de toda extracción o ventilación y exclusivos para cada cocina. Deben dis-

ponerse de registros para inspección y

limpieza en los cambios de direccióncon ángulos mayores de 30 ˚ y cada 3m

como máximo de tramo horizontal. Losconductos que discurran por el interior del edificio, así como los que discurran

por fachadas a menos de 1,50 m de dis-tancia de zonas de la misma que no sean

al menos EI30 o de balcones, terrazas o huecos practicables tendrán una clasifi-cación EI30.- No deben existir compuertas corta-fuegos en el interior de este tipo deconductos, por lo que su paso a travésde elementos de compartimentación de

sectores de incendio se debe resolver de la forma que se indica en el apartado 3 deesta sección.- Los filtros deben estar separados de losfocos de calor más de 1,20 m si son de tipo

parrilla o a gas, y más de 0,50 m si son deotros tipos. Deben ser fácilmente accesi-

bles y desmontables para su limpieza, tener una inclinación mayor que 45

˚y poseer una

bandeja de recogida de grasas que conduz-ca éstas hasta un recipiente cerrado cuyacapacidad debe ser menor que 3 l.- Los ventiladores cumplirán las especi-ficaciones de la norma UNE-EN 12101-

3 2002 “Especificaciones para aireadoresextractores de humos y calor mecánicos” y tendrán una clasificación F400 90.

Por otro lado, en España existe la normaUNE 100-165-92, de aplicación a cocinasde tipo comercial, que establece unaserie de puntos de los que entresacamoslos siguientes:

30

caudal = 3600 x V x SR

Sección de

reerencia

Sr = h x l

(m2 )

Vc = velocidad de

captación (m/s)

Tabla 2.14 Clasificación de los locales y zonas deriesgo especial integrados en edificios

Uso previsto del edificioo establecimiento

Cocinas según potenciainstalada P(1)(2)

Tamaño del local o zonaS = supericie construidaV = volumen construido

Riesgo bajo

20<P 30kW

Riesgo medio

30<P≤50kW

Riesgo alto

P>50kW

Fig. 2.18

a) CAMPANA ADOSADA b) CAMPANA ISLA

Q Q/2 Q/2 Q

V V V Vv = 10 a 15 m/s

M (m) M (m)

ß ß

L (m)

0,15 0,15 0,15 0,15H

0,15

ß = 45 a 60º

CaudalQ mín = 900 H (L+2M)

CaudalQ mín = 900 H (2L+2M)



Fig. 2.20

El borde de la campana estará a 2 msobre el nivel del suelo (salvando justola cabeza del cocinero) y sobresaldrá0.15 m por sus lados accesibles de laplanta de cocción.

Los iltros metálicos de retención degrasas y aceites tendrán una eicaciamínima del 90%. Estarán inclinados de45° a 60° sobre la horizontal y la veloci-dad de paso del aire será de 0,8 a 1,2m/s con pérdidas de carga de 10/40 Paa iltro limpio/sucio.

La ventilación general de la cocina debeser de 10 l/s∙m2.La depresión de la cocina respecto alocales adyacentes no debe ser superiora 5 Pa.La temperatura del aire exterior a intro-ducir en las cocinas no debe ser ineriora 14°C en invierno y superior a 28°Cen verano.Otros aspectos de la norma contemplanmateriales y el diseño de conductos dedescarga y la necesaria acilidad de ins-pección y mantenimiento.

Cálculo práctico del caudal

La norma UNE citada anteriormenteda unas órmulas para proceder al

cálculo del caudal necesario para unacorrecta evacuación de los humos yvapores generados. Sin embargo, deorma genérica se vienen utilizando lasórmulas indicadas en la ig. 2.18.a paracampanas adosadas a la pared con treslados abiertos; y en la ig. 2.18.b paracampanas tipo isla, de cuatro costadosabiertos.

En todo caso el caudal no será ineriora una velocidad de paso de 0.25 m/s enla supericie tendida entre el borde de lacampana y el plano de cocción en todo

su perímetro abierto.

Filtros

Los iltros, que actúan además comopaneles de condensación de vapores,deberán ser preeriblemente metálicos,

compuestos de varias capas de mallascon densidades crecientes para retenermejor las grasas en suspensión.La supericie total debe calcularse:

S [m2] = Q4.000

(resultando velocidad de aire de aprox.1 m/s) siendo conveniente repartirlaentre dos o más paneles, ácilmenteextraíbles y de dimensiones aptas paraser colocados en lavavajillas y some-terlos a un lavado cómodo con aguacaliente y detergentes.

El borde inerior de los iltros debeevacuar a un canalón recogedor decondensaciones y líquidos grasos, quepueda ser ácilmente vaciable o serconducido a un depósito a propósito.La norma dice que este depósito nodebe ser superior a 3 litros de capa-cidad.

Campanas

Las cocinas industriales de restauran-

tes, hoteles, hospitales, ábricas, etc…mueven grandes masas de aire parapoder controlar los contaminantes y porello tiene mucha mayor importancia sudiseño y cálculo.Si las consideramos simples, o sea,que su caudal sea tomado del interiorde la cocina y expulsado al exterior,prescindiendo del ahorro de energía decaleacción, uso recuente en paísesde clima benigno con operaciones aventanas abiertas, el cálculo, según lasdimensiones indicadas en los dibujos,se contiene en cada tipo de la ig. 2.18.

Se desaconsejan totalmente las cam-panas de recirculación, para aplicacio-nes industriales.

En zonas con épocas invernales rías,las campanas de cocina industrialesdeben diseñarse siempre con aporta-ción de aire primario exterior para evitarperder gran cantidad de aire ya calen-

tado. Por otra parte resultan tambiénintolerables las corrientes de aire ríoque inciden por la espalda a los coci-neros ocupados en su labor debajo delas campanas.Un esquema muy corriente de campanacon aportación de aire primario exteriores el de la ig. 2.19.El caudal de aire primario Qp puedeser regulado por medio de compuertasaccionables a mano, permitiendo entodo momento decidir la proporciónidónea de la mezcla a extraer. Existenmuchas variantes de campanas en elmercado que resuelven el problema deorma original, muchas veces protegidapor patentes.

En grandes cocinas todo el techo dellocal está tratado como si uera unacampana de extracción contínua.Combinan las entradas de aire primariocon los caudales de extracción, el con-trol de las condensaciones y líquidosgrasos y los puntos de iluminación. Sonsistemas de extracción que permitencocinar en cualquier punto del local y

repartir los ogones, las reidoras, loshornos, etc… sin tener en cuenta suubicación más que por la logística deltrabajo y no por situar los cocinadosdebajo de las áreas de extracción, yaque todo el techo es aspiración.El dibujo de la ig. 2.20 ilustra un siste-ma de este tipo.

Fig. 2.19



Conductos rígidos

Conductos exibles

Fig. 3.1

CONDUCTOS CIRCULARES RECTILÍNEOS

PéRDIDA DE CARGA POR ROZAMIENTO DEL AIRE



3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOS

Fig. 3.2

Para ventilar un espacio, un recinto ouna máquina, ya sea impulsando aireo bien extrayéndolo, es muy corrien-te tener que conectar el ventilador/ extractor por medio de un conducto,una tubería, de mayor o menor longi-tud y de una u otra orma o sección.

El luir del aire por tal conducto absor-ve energía del ventilador que lo impul-

sa/extrae debido al roce con las pare-des, los cambios de dirección o losobstáculos 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 CARGA A la presión del aire necesaria paravencer la ricción 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 coeiciente derotamiento, de la rugosidad de lasparedes, de las dimensiones y la dis-posición del mismo.

Tramos RectosLa orma práctica de hacerlo es recu-rriendo a nomogramas conecciona-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 coeiciente de ricciónλ = 0’02 (plancha de hierro galvani-zada).

Conductos rectangularesSi la sección del conducto no es cir-cular, caso recuente en instalacionesde ventilación en donde se presentanormas rectangulares o cuadradas, esnecesario determinar antes la sección

circular equivalente, ésto es, aquéllaque presenta la misma pérdida decarga que la rectangular considerada.El diámetro equivalente puede deter-minarse de orma práctica por mediode la gráica de la Fig. 3.2.

DIÁMETRO EQUIVALENTE DE UN CONDUCTO RECTANGULARCON IGUAL PéRDIDA DE CARGA



Accidentes en la conducciónLas canalizaciones de aire no siemprese componen de tramos rectilíneossino que a menudo se presentan acci-dentes en su trayectoria que obligan al

uso de codos, desviaciones, entradas,salidas, obstáculos, etc., los cualesprovocan una pérdida de carga adi-cional. En consecuencia, será necesa-rio calcular las pérdidas de cada unode tales accidentes y sumarlas a lasde los tramos rectos.

Existen diversos métodos para cal-cular la pérdida de carga debida alos accidentes de una canalización,siendo el más usado en los manua-les especializados (con muchos datosexperimentales que permiten, conunas sencillas operaciones, determi-nar su valor), el siguiente:

3.2 CÁLCULO DE LAPéRDIDA DE CARGA

Mtodo del coeficiente «n»

Se basa este método en calcular lapérdida de carga de un elemento dela conducción en unción de la pre-sión dinámica Pd del aire que circulay de unos coeicientes «n» de pro-porcionalidad, determinados experi-

mentalmente, para cada uno segúnsu orma y dimensiones. La órmulausada es:

Prdida de carga

∆P = n x Pd (mm c.d.a.)

De esta orma calcularemos uno auno los accidentes de la conducciónque, sumados a los de los tramos rec-tos, nos proporcionarán la pérdida decarga total del sistema de conducción.

La presión dinámica Pd que aparece

en la órmula puede hallarse ácil-mente del siguiente modo. A partir delcaudal de aire que circula Q (m3 /h) yel diámetro del conducto d (m), en lagráica de la igura 3.1 determinare-mos la velocidad v (m/s) del aire. Coneste dato, y por la gráica de la ig. 3.3encontraremos la presión dinámicapd (mm c.d.a.) que necesitamos paraaplicar la órmula de la pérdida decarga.En las iguras siguientes se proporcio-nan los coeicientes «n» de pérdida decarga de diversos accidentes en la cir-culación de aire por conductos, desdesu captación hasta la descarga.

Fig. 3.3

PRESIÓN DINÁMICA, CAUDAL Y DIÁMETROConducciones

circulares

D i á m e

t r o 2. 0 0 0

m m Ø

1. 0 0 0

9 0 0

8 0 0

7 0 0

6 0 0

5 0 0

4 0 0

3 0 0

2 0 0

1 0 0

9 0

8 0

7 0

6 0

5 0

4 0 mm c.d.a.

100.000

50.00040.000

30.000

20.000

10.000

5.0004.000

3.000

2.000

1.000

500

400

300

200

100

50

0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 1 2 3 4 5 10 20 30 40 50 100

Pd

Fig. 3.4

ENTRADAS VARIAS

Figura D D D

60º

D/6 Oriicio

Conducto Coeficiente n

Circular 0,87 0,49 0,2 1,8

Rectangular 1,25 0,7

V

V

V

V1

D

D

D

R = D/2

n = 1,6

n = 0,6 a 0,1

V2

Conducto:Cicular n = 0,5Rectangular n = 0,7

n = 0,65D

D

30

Coeficiente n

Circular Rectangular

15°30°45°60°90°

120°150°

0,150,080,060,080,150,260,40

0,250,160,150,170,250,350,48

n = 1,78 Pd1 + 0,5 Pd2

Pd1 y Pd2 corresponden a V1 y V2



Deben evitarse los obstáculos queatraviesen una conducción de aire yen especial en los codos y biurcacio-nes del lujo. Nos reerimos a cuerposextraños a la canalización y no cuandose trate de ventilar los mismos, comoes el caso de baterías intercambia-doras de calor en las que, por otraparte, se diseñan ya con las aletas

orientadas de orma que obstruyan lomenos posible.

Si no hay orma de evitarlos debencubrirse con protecciones de siluetaaerodinámica para no provocar pérdi-das elevadas de carga. Los obstácu-los con rentes superiores a cinco cen-tímetros deben carenarse con perilesredondeados o, mejor, con siluetasde ala de avión, procurando que lossoportes o apoyos sean paralelos ala vena de aire. Si la obstrucción essuperior al 20% de la sección debe

biurcarse la canalización y hacerlaconluir una vez superado el obstá-culo.

Todas las velocidades consideradasen este capítulo para el cálculo delcoeiciente n están reeridas a veloci-dades en el conducto Vc, la del diá-metro D indicado, aunque se trate decalcular pérdida de carga a la entrada.

En las campanas de captación, seanverticales u horizontales, la secciónde la boca debe ser como mínimo el

doble de la del conducto.

En campanas rectangulares, « α » sereiere al ángulo mayor.

ENTRADAS A CONDUCTOS

BOCA ACAMPANADA

D

BOCA CON REJILLA

V

R

DV

C o e f i c i e n t e n

Área libre rejilla

Área total conducto

0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 10,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1 1,1 1,2 1,3

R/D

6

5

4

3

2

1

0

CUERPOS ATRAVESADOS EN EL CONDUCTO


0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6

543

2

1

0,1

0,050,04

D

L

III

II

I

I II III

0,2

0,30,40,5

Fig. 3.5


0° 20° 40° 60° 80° 100° 120° 140° 160° 180°

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,0

CAMPANAS DE CAPTACIÓN

V

Boca rectangular o cuadrada

Boca redonda

Ángulo



Fig. 3.6

COEFICIENTES <<n>> DE PÉRDIDAS DECARGA CODOS


1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

Sección circular

D D D

R R R

0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

C o d o e n t r e s p i e z a s

C o d o e n c u a t r o p i e z a s

C o d o c o n t i n u o

1,3

1,2

1,1

1

0,9

0,8

0,7

0,6

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

Sección rectangular

0 0,5 1 1,5

A A

B BR

RD

R A

CODOS EN ÁNGULO RECTO CON DIRECTRICES


0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9

1

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0,08

0,06

L

R

Directrices

Sin Directriz

Una Directriz

Dos DirectricesTres Directrices

R/L

n = 0,28 n = 0,4

n = 0,35 n = 0,1

Detalle álabes de grosor aerodinámico

C/3

C/2

C/5C



Fig. 3.7

DESCARGA

PREFERIBLE

Mejor protección

de la lluvia

Menor pérdida

de cargas



3.3 EJEMPLO DE APLICACIÓN

Imaginemos que debamos procedera la evacuación de los vapores no

tóxicos que se desprenden de untanque por medio de una campanasuspendida encima del mismo y queestá cerrada por tres costados. Ladescarga debe eectuarse 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 deberáabsorber un caudal de:

Q (m3 /h) = 3.600 LHV = 3.600 x 2 x0’85 x 1 m/s = 6.100

considerando que la velocidad decaptación de los vapores es suicientecon 1 m/s.

La velocidad de aire en el conducto ladecidiremos de Vc = 10 m/s con lo quepodemos determinar por medio de lagráica de la Fig. 2.2 que la presióndinámica en el mismo será:

Pd = 6 mm c.d.a.

El diámetro del conducto circulardeberá ser, de acuerdo con los 6.100m3 /h y la velocidad de 10 m/s, leídoen la gráica de la Fig. 3.1, d = 0’45 m,redondeando su valor a una medidacomercial. A estos valores correspon-de una pérdida de carga de 0´2 mmc.d.a., también sacada de la mismagráica, para los tramos rectos delconducto.

Los coeicientes «n» de pérdida de

carga son:

Campana: 0’25, según Fig. 3.5.

Codos: n = 0´2, si el radio interior esigual al diámetro. Fig. 3.6.

Sombrerete: n = 1’08 para H = D,según Fig. 3.7.

La pérdida de carga para los tramosrectos es:

∆ Pt1 = Long. conducto x Perd. por m =(1 + 10 + 20) 0’2 = 6’2 mm c.d.a.

y la pérdida por la campana, codos ysombrerete:Pt2 = (0’25 + 0’2 + 1’08) 6 =10’4 mm c.d.a.

La pérdida de carga total de la instala-ción resulta ser:

∆Pt = Pt1 + Pt2 = 6’2 + 10’4 =

16’6 mm c.d.a.

Así pues, el extractor de aire aescoger debe ser capaz de vehicular

6.100 m3 /h a través de un sistemaque presenta unas pérdidas de 16’6mm c.d.a.Un tipo axial, tubular, del mismo diá-metro que el de la campana resultaríaser el más idóneo. Al hablar de la curva característicaseñalaremos el llamado punto de tra-bajo que nos remitirá de nuevo a esteejemplo.

Fig. 3.8

2 0 m

10 m

D

Ventiladoraxial

tubular

R = D

1 m

2 m

Tanque

0,85

70º



4. VENTILADORES

Fig. 4.1EMBOCADURA VOLUTA

Fig. 4.2 Fig. 4.3

4.2 DEFINICIONESUn ventilador, en la aceptación másamplia del vocablo, es una turbomá-quina que recibe energía mecánica

para mantener un lujo contínuo deaire, u otro gas, con una presión dehasta 3.000 mm c.d.a.

4.3 CLASIFICACIÓN DE LOS VENTILADORES

Los ventiladores, denominados así de una orma amplia para todas susconcepciones, pueden clasiicarse deormas muy dierentes, siendo la máscomún la siguiente:

4.3.1. SEGÚN SU FUNCIÓN

1. VENTILADORES CONENVOLVENTE

Suele ser tubular, por lo que tambiénse les denomina Tubulares y tienenpor objeto desplazar aire dentro de unconducto.

1.1 IMPULSORESSon los ventiladores en los que laboca de aspiración está conec-tada directamente a un espaciolibre, estando la boca de descargaconectada a un conducto. Fig. 4.2.

1.2 EXTRACTORESSon los ventiladores en los que la

boca de aspiración está conectadaa un conducto y la boca de des-carga está conectada a un espaciolibre. Fig. 4.3.

4.1. GENERALIDADESQu son y para qu sirvenLos ventiladores son máquinas rotato-rias capaces de mover una determina-da masa de aire, a la que comunicanuna cierta presión, suiciente para quepueda vencer las pérdidas de cargaque se producirán en la circulaciónpor los conductos.

Se componen de:- Elemento rotativo- Soporte- Motor

El elemento rotativo es la pieza delventilador que gira en torno al eje delmismo. Puede ser una Hélice o unRodete.

Lo llamaremos Hlice si la direcciónde salida del aire impulsado es parale-la el eje del ventilador (dirección axial).

Generalmente la hélice puede movergran cantidad de aire comunicando almismo una discreta presión.

Lo llamaremos Rodete si la direc-ción de salida del aire impulsado esperpendicular al eje del ventilador.Generalmente los rodetes mueven unvolumen de aire menor que las héli-ces, pero con una presión muchomayor.

En los ventiladores de hélice, general-mente, el conjunto se compone tam-

bién de una embocadura acampanadaque mejora el rendimiento, Fig. 4.1.a.Los ventiladores de rodete se montanen una voluta en espiral, Fig. 4.1.b.Cuando se desea conseguir ventila-dores con rendimiento por encimade los usuales, puede recurrirse a lasdirectrices, que son unos álabes ijos,colocados a la entrada o salida delventilador, cuya unción principal esenderezar la vena de aire haciéndolaaproximadamente axial.El motor es el componente que accio-na la hélice o rodete.

A B

Impulsor Extractor



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 trasladode 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 TRAYECTORIADEL AIRE EN EL VENTILADOR

1. VENTILADORES CENTRÍFUGOSEn los que el aire entra en el rodete conuna trayectoria esencialmente axial ysale en dirección perpendicular.Fig. 4.7.

Los rodetes de los ventiladores centríu-gos pueden ser de tres tipos:

Álabes radiales, Fig. 4.8 Álabes hacia adelante, Fig. 4.9

Álabes hacia atrás, Fig. 4.10

2. VENTILADORES AXIALESEn los cuales el aire entra y sale de lahélice con trayectorias a lo largo desupericies cilíndricas coaxiales al ven-tilador.Las hélices de los ventiladores axialespueden ser de dos tipos:

Peril delgado, Fig. 4.11Peril sustentador, Fig. 4.12(o de ala de avión, portante).

3. VENTILADORESHELICOCENTRÍFUGOSEn los cuales la trayectoria del aire en elrodete es intermedia entre las del venti-lador centríugo y axial. Fig. 4.13.

4. VENTILADORES TENGENCIALESEn los cuales la trayectoria del aire en elrodete es sensiblemente normal al eje,tanto a la entrada como a la salida delmismo, en la zona periérica.Fig. 4.14.

4.3.3 SEGÚN LA PRESIÓN DEL VENTILADOR

1. BAJA PRESIÓNCuando la presión del ventilador es ine-rior a 72 mm c.d.a. Fig. 4.15.

Fig. 4.4

Fig. 4.6 Fig. 4.7

Fig. 4.8 Fig. 4.9

Fig. 4.10 Fig. 4.11

Fig. 4.12 Fig. 4.13

Fig. 4.14 Fig. 4.15

Fig. 4.5

40

Impulsor-Extractor Axial Mural

De chorro Centríugo

RodeteCentríugo álabes radiales

RodeteCentríugo álabes adelante

RodeteCentríugo álabes hacia atrás

Hélice axial.De peril delgado

Hélice axial.Peril sustentador

RodeteHelicocentríugo

Tangencial Centríugo. Baja presión



2. MEDIANA PRESIÓNCuando la presión del ventilador estácomprendida entre 72 y 360 mm c.d.a.Fig. 4.16.

3 ALTA PRESIÓNCuando la presión del ventilador essuperior a 360 mm c.d.a. Fig. 4.17.

4.3.4 SEGÚN LAS CONDICIONESDE FUNCIONAMIENTO

1. VENTILADORES CORRIENTESSon los que eectúan el movimientode aire no tóxico, no saturado, noinlamable, no corrosivo, no cargadode partículas abrasivas y que la tem-peratura no sobrepasa 80 °C (ó 40 °C,si el motor se encuentra en la corrientede aire).

2. VENTILADORES ESPECIALESSon los diseñados para vehiculargases calientes, húmedos, corrosivos,para el transporte neumático, antiex-plosivo, etc.

4.3.5. SEGÚN EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE LAHéLICE Atendiendo al sistema empleado parael accionamiento de la hélice, es decir,

si está accionada directamente por elmotor, mediante correas, con motorde rotor exterior, etc.

4.3.6 SEGÚN MéTODO DECONTROL DE LASPRESTACIONES DEL VENTILADOR Atendiendo al sistema empleado paravariar las prestaciones del ventilador,que puede conseguirse variando lavelocidad del motor, mediante com-puertas, variando la inclinación de los

álabes, tanto los de la hélice como losde la directriz de entrada, etc.

1. CON REGULADOR DEVELOCIDADLos reguladores varían las condicio-nes de la corriente de alimentación ycon éllo la velocidad del motor y, a lapostre, la característica del ventilador.Pueden ser de transormador, quevarían la tensión de alimentación man-teniendo su orma senoidal y variado-res de recuencia que aumentan o dis-minuyen ésta y por tanto la velocidad

del motor.

2. CON COMPUERTASLas compuertas, siempre a la admi-sión del ventilador y mejor para cen-tríugos (los axiales las soportan mal)abren y cierran el paso al aire deentrada al aparato con lo que regula lacaracterística del mismo.

3. CON ÁLABES DE INCLINACIÓNVARIABLESe usa generalmente este método enventiladores axiales, lográndose cau-

dales muy ajustados a los objetivosijados, pero exige una alta comple- jidad constructiva para la hélice delos mismos. Variando el ángulo de losálabes se logran regímenes distintosdel ventilador pero hay que ir con cui-dado con la capacidad del motor deaccionamiento para no sobrepasarla ycomprometer su seguridad. Los apa-ratos más soisticados, y caros, deeste tipo pueden variar la inclinaciónde sus álabes estando el aparato enuncionamiento, sin interrumpir su tra-bajo. Sólo es aplicable este método engrandes ventiladores.

Fig. 4.16

Fig. 4.17

Centríugo. Media presión

Centríugo. Alta presión

Compuertade aletas radiales a la admisión

Hélice axialde álabes con inclinación variable

Reguladorelectrónico de velocidad

O

10

9

8

7

6

54

3

2

1



4.4 CURVA CARACTERÍSTICAEl ensayo de ventiladores tiene porobjeto determinar la capacidad delaparato para transerir la potencia alaire que mueve.

El ventilador se hace uncionar a unrégimen de giro constante, tomandovalores de dierentes caudales movi-dos, según sea la pérdida de cargaque debe vencerse.

La curva característica de un ventila-dor se obtiene dibujando en unos ejesde coordenadas los distintos valorescaudal-presión, obtenidos medianteensayo en un laboratorio.

Para entender mejor el concepto decurva característica pondremos elsiguiente ejemplo

Supongamos un ventilador tubular tra-bajando según indica la posición a) dela ig. 4.18. Al medir el caudal de aireque proporciona, encontramos Q1 =10.000 m3 /hora.

Si repetimos el ensayo empalmandoun conducto de 10 m por el lado deadmisión (posición b) y medimos denuevo el caudal, nos encontramos con

que ha bajado a Q2 = 8.000 m3 /hora.

En otro ensayo, acoplamos un tubode 50 m de longitud (posición c), ycomprobamos que el caudal ha des-cendido a Q3 = 5.000 m3 /hora.

Las experiencias anteriores nosdemuestran que no es suicienteconocer el caudal que es capaz desuministrar un ventilador a descargalibre (posición a), esto es, sin obs-trucciones, para poder catalogarlo.Es necesario conocer qué caudales

irá proporcionando según sean lasdistintas pérdidas de carga que debavencer.

En la ig. 4.19 tenemos representadauna curva característica de un venti-lador.

Observemos en primer lugar en laigura curvas dierentes. Cada unade éllas representa un valor distintoy su lectura se hace en las dierentesescalas que están a la izquierda de laigura.

10 m

b

50 m

c

a

Q1 = 10.000 m3 /h

Q1 = 8.000 m3 /h

Q1 = 5.000 m3 /h

Fig. 4.18

PéRDIDA DE CAUDAL CON LA LONGITUD

Fig. 4.19

CURVA CARACTERÍSTICA DE UN VENTILADOR

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

2

1

0 0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500

60%

50

40

30

20

10

0

180

170

160

150

140

130

120

110

100

90

80

P o t e n c i a

a b s o r b i d a v a t i o s

PRESIONES Pmm c.d.a.

R e n d i m i e n t o

h

Pe = Pt

RPt

Pe

h máx.

h W

Pd

Pd = Pd

Punto dedescargalibre

W

P u n t o d e t r a b a j o c o n

r e n d i m i e n t o m á x i m o

Caudal Q m3 /h



Tres están relacionadas con la presiónque da el ventilador para distintoscaudales (son las denominadas Pt,Pe, Pd ).

Pe: es la Presión Estática

Pd: es la Presión Dinámica (debido ala velocidad)

Pt: es la Presión Total

Cumpliéndose en todo momento

Pt = Pe + Pd

Obsérvese que a descarga libre, esdecir cuando la Presión Estática (Pe )es nula, el ventilador da el máximocaudal que puede mover; en estepunto la Presión Total es igual a laDinámica (Pt = Pd ).

Asimismo, cuando el ventilador estáobturado, es decir que da el mínimocaudal, la Presión Dinámica (Pd ) esnula; en este punto, la Presión Total es

igual a la Estática (Pt = Pe ).Otra curva que podemos ver en el grá-ico es: la curva de potencia absorbida(W), que leeremos en la escala verticalsituada más a la izquierda (en watios).

Esta curva nos da la potencia queconsume el motor que acciona el ven-tilador, y podemos ver que presentaun máximo (en la igura correspondeal punto de caudal 3.000 m3 /h).

También tenemos representada lacurva de rendimiento (h ), que se leeen % en la escala vertical intermedia,se puede ver que el rendimiento delventilador depende del caudal queestá moviendo.

El conjunto de estas curvas recibeel nombre de característica de unventilador.

La característica de un ventilador es lamejor reerencia del mismo, ya que siem-pre nos indicará su comportamiento segúnsea el caudal y la presión que esté dando.

En los catálogos comerciales, sueledarse solamente una curva, que es lade mayor importancia la de PresiónEstática (Pe ). Los servicios técnicossuministran más inormación si se les

solicita.

El punto ideal de uncionamiento delventilador, aquél para el que ha sidodiseñado, es el correspondiente almáximo rendimiento. Cuanto máscerca de este punto trabaje el venti-lador, más económico será su uncio-namiento.

El punto R de la ig. 4.18 se conocecomo punto de desprendimientos, yla zona a la izquierda de éste esde uncionamiento inestable. Debe,por tanto, escogerse el ventilador demanera que el punto de trabajo estéa la derecha de R; de esta manerase evita la inestabilidad de unciona-miento.

Fig. 4.20

Observemos la ig. 4.20 en que se hanrepresentado las curvas caracterís-ticas de los tipos undamentales deventilación, para poder comprendermejor su comportamiento.

Los tres ventiladores que se comparantienen el mismo diámetro de rodete.

Podemos ver que, a igualdad de cau-dal impulsado (Q), los ventiladorescentríugos dan más presión que los

helicentríugos, y éstos a su vez másque los helicoidales.

También se observa que, los centrí-ugos mueven caudales menores que

los helicocentríugos, y éstos menosque los helicoidales.

Por tanto, puede aceptarse que losventiladores más adecuados cuandolos caudales sean grandes y laspresiones que deban vencer seanpequeñas son los helicoidales. Estetipo de ventilador tiene además laventaja de la acilidad de instalación.

Los ventiladores indicados para mover

caudales pequeños pero a elevadapresión son los centríugos; inalmen-te, un caso intermedio es el de losventiladores helicocentríugos.

P

Q

Centríugo

Helicocentríugo

Helicoidal



4.5 PUNTO DE TRABAJO

La curva característica del ventiladordepende únicamente del ventilador, ysolamente puede variar si el ventilador

unciona a una velocidad de rotacióndistinta.

Puede aceptarse en principio que lacurva característica es totalmenteindependiente del sistema de conduc-tos al que se acople.

Sin embargo, hay que considerar queun ventilador puede uncionar movien-do distintos caudales y comunicándo-les distintas presiones, de tal ormaque todos los puntos posibles de un-cionamiento se hallen representadossobre la curva (Pe ), Fig. 4.19.

Para saber exactamente en qué con-diciones uncionará el ventilador,debemos conocer la curva resistentede la instalación, es decir, la curvaque relaciona la pérdida de carga dela instalación con el caudal que pasapor ella.

Podemos encontrar de orma ácil elpunto de trabajo de un ventilador sim-plemente superponiendo las curvas

características del ventilador y resis-tente del conducto según se indica enla ig. 4.21.Se puede comprobar que la pérdidade carga de una conducción varíaproporcionalmente con el cuadradodel caudal según la órmula

∆ P2 = ∆ P1 Q2

Q1

por lo que, para encontrar la carac-terística resistente y una vez halladala pérdida de carga inicial (∆P

1 ) a

un determinado caudal (Q1 ), bastarácon suponer un segundo caudal (Q2 ),para hallar un segundo punto de lacaracterística resistente (∆P2 ). Si uesenecesario se podrían suponer máscaudales con los que se hallarían,siempre para la misma instalación,nuevos puntos de pérdida de carga.Uniendo todos los puntos encontra-dos se representará la característicaresistente de la instalación estudiada.La intersección entre la curva del

ventilador y la característica resistentede la instalación nos dará el punto detrabajo.

EJEMPLO

Supongamos que en una conduccióncircula un caudal de aire de6.000 m3 /h, originando una pérdida de

carga de 3,5 mm c.d.a.

La pérdida de carga que provocará uncaudal de 8.000 m3 /h la encontrare-mos mediante la siguiente expresión:

∆ P2 = 3,5 ∙ 8000 2

6000

P = 1,342 x 3,5 = 6,2 mm c.d.a.

Si el caudal lo suponemos de 4.000m3 /h la pérdida de carga será:

∆ P2 = 3,5 ∙ 4000 2

6000

P = 0,6692 x 3,5 = 1,55 mm c.d.a.

Llevando todo este conjunto de valo-res sobre unos ejes de coordena-das obtendremos la característica delsistema tal como se muestra en laig. 4.21.

De todo lo dicho hasta ahorapueden sacarse dos conclusionesimportantes:

1° Para cualquier proyectista, instala-dor o diseñador es indispensable queen el catálogo de ventiladores queesté consultando estén relejadas lascurvas características correspondien-tes a los ventiladores.

2° Estas curvas características debenestar garantizadas por el abricantey dar reerencia expresa de la nor-malización que se ha utilizado paralograrlas.

Para determinar la curva característica

de los ventiladores es necesario dis-poner de un laboratorio convenientedebidamente equipado, contar conunos técnicos analistas muy prepa-rados y dedicar la atención y tiempopreciso para determinarlas, cuestiónésta delicada y muy laboriosa.

Es preciso también veriicar los ensa-yos según una normalización determi-nada y tenerla en cuenta para com-parar dos aparatos entre sí ya quees de esperar una discrepancia deresultados, a veces notable, si no se

ha utilizado la misma normalizaciónpara eectuarlos e incluso la mismadisposición de ensayo dentro de lamisma norma.

[ ]

[ ]2

[ ]

44

P

C

0 QQ

1

Q1

C = Característica del ventilador

P

N

0 QQ

2

Q2

N = Punto del trabajo

P2

P

R

0 QQ

1

Q

R = Característica del sistema

P

0 QQ2

R2

Q1 Q3

1

2

3R3

R1

Fig. 4.21



4.6 LEYES DE LOS VENTILADORES

Las curvas características de los venti-ladores siguen ciertas leyes, llamadas

«leyes de los ventiladores», que per-miten determinar cómo varían caudal,presión y potencia absorbida por elventilador al variar las condiciones deuncionamiento. Nosotros aplicamosestas leyes en el caso de la variaciónde velocidad de giro del ventilador:

El caudal es proporcional a la relaciónde velocidades:

Q2 = Q1 ∙

La presión es proporcional al cuadra-do de la relación de velocidades:

P2 = P1 ∙

La potencia absorbida es proporcionalal cubo de la relación de velocidades:

N2 = N1 ∙

La tabla 4.1 reúne las leyes agrupadasen unción de tres variaciones.

Mediante las relaciones anteriorespodemos conocer los valores quetoman las dierentes variables paradierentes regímenes de giro del ven-tilador. Variando la velocidad de éste

podemos conseguir que el caudal y lapresión se ajusten a las necesidadesde cada momento.

Debemos tener muy en cuenta delas curvas características de los ven-tiladores están siempre realizadas alas máximas revoluciones posibles.La regulación sólo se puede realizardisminuyendo la velocidad de giro delventilador.

Como ejemplo, hacemos el siguientesupuesto:

Tenemos instalado en una cabina unaparato que mueve 1.800 m3 /hora a

una presión de 12 mm c.d.a. girandoa 2.700 r.p.m. Queremos determinar elcaudal y la presión que moverá esteaparato girando a 2.000 r.p.m. obteni-das mediante un regulador.

Aplicaremos la ecuación

Q2 = Q1 ∙

Tenemos que n1 = 2700 r.p.m.;

Q1 = 1800 m3 /hora y n2 = 2000 r.p.m.

Por tanto, Q2 = 1800 ∙ 2000 =1330 m3 /hora 2700

Para hallar la nueva presión P2

P2 = P1 ∙

P2 = 12 ∙ = 6,58 mmc.d.a.

n2

n1

20002700

2

n2

n1

2

45

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.

El caudal es proporcional a la relación develocidades.

Velocidad • Diámetro

de de la hélice La presión es proporcional al cuadrado derotación, n • Densidad la relación de velocidades.

La potencia es proporcional al cubo de la absorbida relación de velocidades.

El caudal es proporcional al cubo de larelación de diámetros

• Velocidad

Diámetro • Densidad La presión es proporcional al cuadrado dehlice, d • Punto de la relación de diámetros

uncionamiento La potencia es proporcional a la quinta potencia absorbida de la relación de diámetros.

Si varía... y permanecen constantes Se cumple

Leyes de los ventiladores

Tabla 4.1

n2

n1[ ]

n2

n1

2

[ ][ ]

n2

n1

3

[ ] [ ]



5.1 NIVEL SONOROCon toda seguridad, una cuestión quepreocupa a cualquier técnico anteel proyecto de una instalación en laque intervienen ventiladores, es la delruido que hace un ventilador.Dado que el ruido existe siemprea nuestro alrededor, quizás lo másimportante sea determinar, no el ruidode un aparato en sí, sino el aumentode molestia que se produce sobre el

ruido ya existente al poner en marchaun ventilador.Deinamos previamente algunas delas características de los sonidos. Elruido no es más que un sonido des-agradable.Un sonido determinado viene caracte-rizado por tres cualidades: intensidad,tono y timbre.

La intensidad se reiere a la potenciasonora; hablamos así de un sonidomás o menos intenso.

El tono es la cualidad que nos permi-te distinguir entre sonidos agudos ygraves.

El timbre se reiere a la composicióndel sonido; es la cualidad que nos per-mite distinguir la voz de las personas.

La molestia producida por un ruidodepende de estas tres cualidades yde la naturaleza de las personas. Lasensibilidad auditiva depende, un-damentalmente, de la recuencia del

sonido que se percibe y es dierentepara cada persona.

En el capítulo dedicado a la circula-ción de aire por conductos veíamosque la velocidad con que éste circula-ba estaba relacionada con el ruido dela instalación.

La velocidad máxima de circulacióncondiciona el valor del diámetro de lacanalización, que deberá ser lo sui-cientemente grande para no excederla máxima velocidad permitida.

Además del ruido a la circulación delaire por conductos, debemos tener encuenta el producido por el unciona-miento del ventilador.

Cada ventilador conlleva asociado uncierto ruido, nivel de presión sonoraNPS, que se mide en decibelios (dB).El decibelio es un número en unaescala logarítmica en la que está rela-cionada la presión sonora a medir conotra de reerencia. Se usa de esta tretapara poder manejar unidades cómo-das de cálculo.

Para determinar el nivel de dB serealizan ensayos en laboratorios espe-cializados, bajo unas condiciones ysegún normas internacionales. Comoes lógico la presión sonora sobre eloido estará relacionada con la dis-tancia a la uente de ruido, por lo quesiempre tendrá que hacerse reerenciaa este dato. Para que los valores ue-ran representativos de la sensibilidaddel oido humano, el uncionamientode los aparatos utilizados en los ensa-

yos debería ser parecido al que tieneen realidad el órgano auditivo humano;esto resulta extremadamente diícil yaún no se ha conseguido.Para resolver esta diicultad se utili-zan en el ensayo dierentes equipos,con sensibilidades variables según larecuencia:

A.- Gran atenuación de las bajasrecuencias (poca sensibilidad paraéstas).

B.- La atenuación es menor.

C.- Apenas hay atenuación (la mismasensibilidad para todas las recuen-cias).

Según el montaje que se utilice enla determinación del nivel de presiónsonora, hablaremos de dB A, dB B odB C.

Para un ventilador en uncionamien-to, el número de dB A es menor queel número de dB B, y éste último es

menor que el número de dB C. Ello esdebido a la dierente atenuación de lossonidos de baja recuencia para cadauno de los montajes.El número de dB asociado al unciona-miento de un determinado ventiladorlimita su utilización a locales que per-mitan ese nivel de ruido.

En la tabla 5.1 tenemos relacionadoel Nivel de Presión Sonora NPS (dB),con una descripción de tipo de ruido yunos ejemplos para poder imaginar a

qué equivalen 40, 60 ó 100 dB.

En los ventiladores domésticos, esundamental escoger el de menor nivelsonoro.

Con las características de cada venti-lador se da también el número de dBque produce su uncionamiento, quedeberemos comprobar que esté pordebajo de los límites establecidos.

Para calcular el ruido a través de

canalizaciones, como es el caso deinstalaciones de aire acondicionado,debe partirse de la potencia sonora delventilador y de la atenuaciones que seproducen a lo largo de la conducción.

46

NPS NPSRuido dB Ejemplos Ruido dB Ejemplos

ENSORDE- 120 Trueno MODE- 60 Gran tienda

CEDOR Disparo de un cañón RADO Oicina tipo medio

110 Estallido de un neumático 50 Automóvil silencioso

Silbido de vapor Oicina tranquila

Gran nave industrial Vivienda de tipo medio

100 40

MUY Tren en un túnel SUAVE Biblioteca pública

FUERTE Calle con tráico denso Carretera rural

90 Factoría muy ruidosa 30 Conversación tranquila

Cabina mando de un avión Crujir de papel

Altavoces al aire Silbido humano

80 20

FUERTE Oicina ruidosa MUY Iglesia tranquilaFerrocarril suburbano SUAVE Noche silenciosa en el campo

70 Máquina de escribir 10 Habitación a prueba de ruidos

Aparato radio a pleno volumen60 Taller de tipo medio 0 Límite sensitivo del oído

Tabla 5.1

5. RUIDO



El cálculo no es sencillo y no es usualacilitar datos, de potencia sonora. Enlos catálogos de S&P sí que iguran.La potencia sonora representa la can-tidad de energía por segundo que seemite en orma de ondas sonoras. Launidad de medida es el watio pero porla misma razón expuesta al tratar dela presión sonora, se usa una escalalogarítmica calculada sobre la poten-cia de la uente relacionada con unade reerencia. La unidad, esta vez denivel de potencia sonora SWL, tam-

bién es el decibelio. La ig. 5.1 relejala correspondencia entre los nivelesde presión y potencia sonora.

Una relación indicativa de los nivelesde presión sonora y potencia sonorase dan en la tabla 5.2.El número de dB de un ventilador esuna expresión del nivel de ruido, ypor tanto de molestia, que produce eluncionamiento del mismo.La dierente sensibilidad auditiva decada persona y para cada recuenciahace que, en ocasiones, un ventila-dor caracterizado por un nivel de dBmayor que otro no resulte, en realidad,más molesto que este último. Ello se

debe, como hemos dicho anterior-mente, a la dierente sensibilidad deloido humano según sean las recuen-cias de los sonidos que percibe.

Nivel de Nivel de

Presión Potencia

Ruidosonora NPS sonora

percibido SWL

a 3 m

en campo

libre

Avión proximo 135 dB 154dB

Automóvil 80 dB 100 dBSala de estar 40 dB 60 dB

Piar de pájaro 20 dB 40 dB

Tabla. 5.2

Fig. 5.1

Nivel de presión sonora NPS, en μ PA y dB para varios sonidos comunes

PotenciaSonorapercibida

Nivel de presiónsonora NPSPercibida a 3 men campo libre

PotenciaSonorade la fuente

Nivel PotenciaSonora SWLemitida

140

130

120

110

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0

dBμPa

100000000

10000000

1000000

100000

10000

1000

100

20

Avión próximo

Martillo neumático

Automóvil

Máquina mecánicade escribir

Sala de estarconortable

Piar de unpájaro

Umbral de laaudición

10 Pa = 1 mm c.d.a.100 Pa = milibar

100.000 Pa = 1 bar -Presión atmosérica

dBW

2800

100

1

102

104

106

108

1010

154

140

120

100

80

60

40

20,5



ATENUACIÓN DEL RUIDO POR LA DISTANCIA AL VENTILADOR EN CAMPO LIBRE

Distancia a lam 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30uente de ruido

Atenuación dB (A) 11 14,5 17 20 23 25 26 28 29 30 31 34 37 39 40

Tabla. 5.3

Fig. 5.2

El valor de la autenuación en cualquiera de ellos se puede calcular mediante la órmula siguiente:

dB = 1,05 α 1,4 PL S

α = Coeiciente de absorción que podemos deducir de la ig. 4.21 para cada recuencia.P = Perímetro del conducto orrado de material absorbente.

S = Supericie libre. L = Longitud del silendiador.

5.2 SILENCIADORES

Muchas veces la potencia sonora queprocedente de una uente de ruidollega a un determinado local, tiene

unos valores excesivamente elevadosque hacen necesario disponer, en laconducción, de elementos atenuado-res. Los más usados son los llamadossilenciadores.

Los que suelen emplearse en instala-ciones con aire se undan, en general,en el poder absorbente que tienenalgunos materiales como la ibra devidrio, la lana de roca, etc.

El silenciador más simple consiste enorrar interiormente, de material absor-bente, parte o toda la conducción porla que se propaga el ruido.

Otros más eicaces, como los de laig. 5.2, se dierencian del anterior enque para una misma supericie libretransversal, tienen mayor perímetro ypor tanto mayor supericie de materialabsorbente.

En los catálogos de los silenciadoresse proporcionan datos de la atenua-ción que producen en cada banda de

recuencia, valor que debe sustraersedel nivel sonoro a tratar.También dan la pérdida de carga queprovocan en unción del caudal de aireque pasa por éllos.

Los silenciadores colocados a la aspi-ración y a la descarga de los ventila-dores, reducen el nivel sonoro trans-mitido a través de los conductos a losque están acoplados. De esta ormase reduce sensiblemente el ruido enlas bocas de impulsión o de aspira-ción del aire abiertas en las dependen-

cias a ventilar. Otro aspecto es el ruidoradiado por el cuerpo del ventiladoral ambiente en el que está instalado.Para atenuar este ruido deben usarseenvolventes y cajas insonorizadas queencierren al mismo.

L L

L

Material absorbente

e r i Ae r i A

Fig. 5.3

COEFICIENTES DE ABSORCIÓN

1,4

2

1,5

1

0,5

0

100 300 1.100 3.000 5.0002 4 5 6 7 8 9 2 4

(a) Celotex C-4 (espesor 32 mm)

(superfcie perorada)(b) Vidrio fbroso P.F., panel de

106 kg/m3 (espesor 25 mm)(c) Lana mineral 300 kg/m3

(espesor 25 mmm)(d) Permacoustic J.M. 320 kg/m3

(espesor 25 mm)

(b)

(a) (c)

(d)

Frecuencia en Hz



5.3 RUIDOS MECÁNICOS

Las vibraciones de las piezas en movi-miento generan ruidos que se trans-miten a través de los soportes de los

ventiladores y de los conductos a laestructura del ediicio. 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 ijasunas juntas o piezas elásticas:

- 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 un-ción de la carga que deben soportar yla velocidad del ventilador.

La selección de soportes antivibra-torios no es ácil y en caso de errorpuede llegarse a magniicar el proble-ma en vez de solventarlo.

- Acoplamientos elásticos entre el ven-tilador y los conductos, 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 clasiica-ción de las máquinas que depende delas dimensiones, de las características

del 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 signiica que elcentro de gravedad de la masa giraentorno al eje a una velocidad linealde 6,3 mm/s.

Fig. 5.4

Fig. 5.5

Fig. 5.6

150 mm

Fig. 5.71 2 3 1 1 3 1 4 1 2 1

A

A

1

2

3

4

- Ventilador DIRECT AIR

- Soportes antivibratorios

- Bridas

- Acoplamientos elásticos

- Silenciadores



Vamos a indicar paso a paso el cami-no a seguir para culminar una venti-

lación:

1° Decidir el sistema más idóneo:Ventilación Ambiental o bienVentilación Localizada. Recordemosque la Ambiental es adecuada pararecintos ocupados por seres huma-nos con la contaminación producidapor éllos mismos en sus ocupacionesy también en naves de granjas deanimales que ocupan toda la superi-cie y en aparcamientos subterráneosde vehículos donde la contamina-ción puede producirse en todos loslugares. La Ventilación Localizada espara controlar la contaminación en loslugares donde se genera.

2° Calcular la cantidad de aire, elcaudal del mismo necesario.

3° Estudiar si es posible la descargalibre, ésto es, lanzar uera el aire con-taminado a través de un cerramiento,pared o muro.

4° En el caso de tener que descargar

en un punto lejano, calcular la prdidade 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 identiicar cuáles de élloscontienen en su curva característicael punto de trabajo necesario: Caudal-Presión.

6° Escoger el ventilador adecuado

atendiendo, además del punto de tra-bajo, al ruido permitido, a la tensiónde alimentación, a la regulación develocidad (si es necesaria) a la pro-tección (intemperie), posibilidades deinstalación y, naturalmente, al coste.

PROCESO

Pasos a seguir:

1º Ventilación, ¿Ambiental?¿Localizada?

2º Caudal necesario, Q

3º ¿Descarga libre?

4º Si descarga canalizada,

Cálculo Prdida de Carga, ∆P

5º Punto de trabajo

6º Selección del Ventiladorcapaz del Q-P

Atención al · Ruido,· Regulación,· Instalación,· Coste

6. PROCESO PARA DECIDIR UN SISTEMA DE VENTILACIÓN



Edición 04/2012

R406101428



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