Diseño e instalación de sistemas de ventilación: mejores esquemas + detalles de instalación

El intercambio de aire de calidad es necesario para cualquier objeto residencial o comercial. Para ello, es necesario calcular sus parámetros y elaborar un diagrama del flujo de aire en el recinto. Dependiendo de la complejidad de los trabajos, el montaje de sistemas de ventilación se puede realizar por cuenta propia o encargar su ejecución.

Explicaremos cómo se diseñan los sistemas de ventilación, enumeraremos los documentos normativos en los que basarse. En el artículo que le ofrecemos, aprenderá a elegir el esquema más adecuado. Nuestras recomendaciones ayudarán tanto a quienes decidan realizar todo el trabajo por sus propios medios como a quienes supervisen a los constructores.

Normas para determinar los parámetros del intercambio de aire

Dado que el sistema de ventilación afecta la calidad de vida de las personas, sus parámetros admisibles están establecidos en documentos normativos. El cumplimiento de estos requisitos es obligatorio en caso de uso comercial de los recintos, así como en la recepción de edificios plurifamiliares.

Al diseñar la ventilación dentro de un apartamento o para una casa particular, el propietario puede tomarlos como recomendaciones.

Documentos y actos de la Federación de Rusia

La legislación rusa establece diversas normas para la ventilación y el aire acondicionado según el tipo y destino de los recintos. Estas están incluidas en los códigos de normas (SP), las normas estatales (GOST) y las normas y reglamentos sanitarios (SanPiN).

Según las normas, los recintos de uso residencial y doméstico se ventilan para lograr los siguientes objetivos:

• Mantenimiento del régimen de oxígeno. La reducción de su concentración empeora el bienestar de la persona. Este problema se resuelve más fácilmente mediante la entrada de aire exterior.
• Eliminación de gases y aerosoles no deseados. La acumulación de dióxido de carbono, productos de combustión o polvo es peligrosa para la salud.
• Regulación de los parámetros del microclima. Mantener la humedad dentro de un rango determinado mediante ventilación es un método común y eficaz que se utiliza a menudo no solo en viviendas, sino también en almacenes y sótanos de diversos usos.

En los estándares rusos, el cálculo del caudal de aire de suministro se determina según muchos parámetros, y luego se toma el valor más alto. En la práctica, a menudo no se utilizan todos ellos, por lo que este enfoque plantea muchas preguntas entre los especialistas.

Existen 8 documentos que regulan las normas de intercambio de aire, los parámetros admisibles del microclima, así como las reglas de instalación y funcionamiento de los sistemas de ventilación

Estándares extranjeros de calidad de ventilación

Al instalar un sistema de ventilación para una casa de campo o su propio apartamento, no es obligatorio utilizar los documentos normativos rusos vigentes. Como alternativa, se pueden aplicar en los cálculos las disposiciones de estándares extranjeros que regulan la calidad del aire interior.

Fundada en 1894, la comunidad de ingenieros ASHRAE cuenta con una amplia experiencia científico-práctica y numerosos desarrollos en el campo de la ventilación y el aire acondicionado.

La organización ASHRAE ha desarrollado los siguientes documentos:

• ASHRAE 62.1 – requisitos para los sistemas de ventilación y aire acondicionado;
• ASHRAE 55 – requisitos para el microclima y el confort térmico del espacio.

Las investigaciones de esta sociedad estadounidense de ingenieros se utilizan a menudo para los cálculos de estándares de calidad a nivel internacional y nacional.

Para determinar los indicadores mínimos de ventilación, la norma 62.1 utiliza metodologías basadas en los siguientes parámetros:

• tasa de intercambio de aire (VRP), donde se regulan las posiciones de los dispositivos de suministro y extracción y se varía la potencia de los flujos según los parámetros del microclima;
• calidad del aire interior (IAQP), donde se proponen métodos para reducir la concentración de aerosoles no deseados mediante su filtración;
• tamaños y posición de las aberturas para ventilación natural (NVP).

El uso integral de los tres enfoques permite reducir significativamente los costos operativos.

También existen trabajos del Comité Europeo de Normalización (CEN) dedicados a la ventilación de edificios:

• norma EN 13779 – requisitos para los sistemas de ventilación y aire acondicionado;
• norma EN 15251 – requisitos para los parámetros del microclima;
• acta CR 1752 – criterios para el cálculo de la ventilación de edificios.

Ambos conjuntos de normas se refieren directamente a la salud y el confort de los usuarios. El volumen necesario de aire de suministro se determina por la emisión de dióxido de carbono, ya que no existen otras fuentes significativas de contaminación.

Para los locales técnicos, como una sala de calderas de gas, el cálculo del volumen de intercambio de aire se realiza desde la perspectiva de garantizar la seguridad, no la calidad de vida.

Se puede solicitar el cálculo de los parámetros de ventilación de un apartamento o casa según las normas americanas o europeas. Esto será razonable, teniendo en cuenta la larga experiencia extranjera y los requisitos más estrictos para la calidad de vida.

Etapas principales del diseño

No existen esquemas típicos para locales residenciales y domésticos debido a la diversidad arquitectónica y funcional de los edificios.

Para tomar una decisión sobre la creación de un sistema óptimo de intercambio de aire, es necesario seguir los principios generales de organización de la ventilación, el cumplimiento del balance de aire, las reglas para desarrollar una especificación técnica y las recomendaciones para su implementación práctica (+)

Elaboración de las especificaciones técnicas

La elaboración de la especificación técnica es la primera etapa del diseño de ventilación. Aquí es necesario especificar los requisitos de volumen y tipo de intercambio de aire para todas las habitaciones de la casa.

Ejemplo de especificación técnica (en cuanto al intercambio de aire) para el desarrollo del sistema de ventilación de la casa. Este documento se puede elaborar por su cuenta.

Para cada habitación individual, según su propósito, se determinan los parámetros de intercambio de aire.

Así, para apartamentos y casas particulares, es necesario usar la ventilación de la siguiente manera:

• Salas de estar, salones, gimnasios. Aporte constante. El volumen depende de la cantidad promedio diaria de personas en la habitación. Puede haber requisitos de temperatura y humedad del flujo de entrada.
• Baño, aseo, lavandería. Extracción natural constante. Funcionamiento de dispositivos mecánicos durante el uso de las instalaciones.
• Cocina. Extracción natural constante. Activación de la tiro forzada durante el uso intensivo de gas, o en caso de emisiones significativas de vapor al aire en métodos abiertos de cocción.
• Pasillo y recibidor. Libre circulación de aire.
• Despensa. Ventilación de extracción natural.
• Sala de calderas o cuarto de combustión. Al calcular el balance de aire, es necesario tener en cuenta la existencia de ventilación de extracción mediante la eliminación de productos de combustión a través de la chimenea.
• Habitaciones de trabajo (taller, garaje). Ventilación autónoma según el propósito de las habitaciones.

El pliego de condiciones puede ser desarrollado por cuenta propia o por especialistas externos. En este último caso, al firmar el contrato, los diseñadores estarán obligados a cumplir con los documentos normativos rusos que regulan la velocidad del aire en el conducto y la tasa de intercambio de aire.

Selección del mejor esquema de ventilación

Sobre la base del pliego de condiciones se crea un esquema del sistema de ventilación. Es necesario acordar el plano de ubicación de sus elementos antes del acabado interior de los locales. De lo contrario, si se instala después de la reforma, surgirá una tarea adicional para integrarlos en el diseño del hogar.

Circulación de aire en la casa. Es necesaria una extracción separada de la piscina para reducir el volumen de condensado en el recuperador. Un ciclo separado en la sala de calderas – requisitos de seguridad contra incendios. Un ciclo separado en el garaje – simplicidad técnica de la solución.

Por lo general, cualquier plan de ventilación se puede implementar de varias formas.

La mejor solución debe satisfacer completamente los requisitos del pliego de condiciones y tener en cuenta los siguientes deseos:

• contener el mínimo número de componentes y elementos propensos a averías;
• el mantenimiento regular debe ser sencillo y, en la medida de lo posible, realizarlo los propios residentes;
• el uso de la ventilación en la regulación del microclima debe ser comprensible para personas que no poseen conocimientos especializados sobre los detalles técnicos del sistema;
• disponibilidad de soluciones de reserva en caso de fallo de alguno de los componentes;
• el sistema debe estar integrado discretamente en el interior del apartamento o la casa.

En los cálculos financieros, es necesario considerar tanto la inversión única en la compra de los componentes del sistema y su instalación, como los gastos regulares de mantenimiento periódico y la electricidad consumida para calentar y humidificar el aire.

Las soluciones modernas para sistemas de ventilación domésticos incluyen un módulo de control electrónico compacto con el que se puede ajustar fácilmente el microclima de cualquier estancia de la casa.

Montaje de los componentes del sistema

Al igual que el diseño, la instalación de sistemas de ventilación se puede realizar por uno mismo o confiarla a especialistas. Para tomar una decisión al respecto, es necesario determinar la lista de trabajos y evaluar la posibilidad de realizarlos con sus propios medios.

Instalación del equipo de ventilación

En cualquier esquema de ventilación, la secuencia de su instalación incluye las siguientes etapas:

1. instalación del equipo dentro del local;
2. acondicionamiento de las aberturas de admisión y extracción;
3. tendido de conductos de aire;
4. prueba de funcionamiento del sistema.

Existen muchos tipos de equipos que se utilizan en los sistemas de ventilación. Al utilizar unidades monobloque, así como en caso de poder agrupar la mayoría de los dispositivos en un mismo lugar, se colocan en una cámara de ventilación, un espacio especialmente designado.

Por lo general, se destinan sótanos o áticos cálidos para la cámara de ventilación. Entonces se puede prescindir de la instalación de una envoltura insonorizante.

Los principales detalles de la instalación del equipo interno son los siguientes:

• Los dispositivos monobloque, así como los recuperadores de calor individuales, tienen un gran peso. Es necesaria su instalación y fijación segura para evitar vibraciones. Además, se debe garantizar el acceso a ellos para realizar trabajos de mantenimiento.
• Cableado eléctrico. Es mejor separar los calentadores y ventiladores en un grupo independiente del cuadro eléctrico interno. Para una casa particular, es relevante prever la posibilidad de conectar un generador autónomo.
• Las unidades de control electrónico deben conectarse utilizando un estabilizador de voltaje.

Por lo tanto, para la instalación independiente del equipo de ventilación se necesitan habilidades generales de construcción y experiencia práctica en electricidad.

Organización de la entrada de aire

La toma de aire exterior puede ocurrir en un solo lugar con su posterior distribución a través del sistema de conductos o por separado para cada habitación. En la primera opción, las ramas principales de los conductos de suministro y extracción suelen estar muy cerca entre sí, separándose solo en el exterior.

La ventilación de suministro autónoma por habitaciones se implementa de dos maneras:

• instalación de una válvula de derivación de tipo ventana;
• montaje de una válvula de pared.

Las soluciones prefabricadas relacionadas con el paso de aire a través de las ventanas tienen ciertas particularidades. Durante las fuertes heladas, se forma hielo en los puntos de toma de aire, lo que rápidamente inutiliza dichas válvulas.

En el conducto de ventilación de suministro es fácil incorporar filtros de limpieza mecánica. Esto mejora significativamente la limpieza de las habitaciones y reduce la concentración de polvo.

Además, el aire frío sin calefacción ni dispersión desciende hacia el suelo, creando un gradiente de temperatura vertical. Esto reduce el nivel de confort térmico y aumenta el riesgo de contraer resfriados.

La válvula de pared es menos propensa a la congelación y puede equiparse con un calentador para calentar el aire y un deflector para su dispersión.

Al instalar dicho dispositivo, es necesario resolver las siguientes cuestiones:

• Perforar un agujero con cierta inclinación hacia el exterior. En casas de paneles, esto solo se puede hacer utilizando tecnología de perforación con diamante. Como resultado del trabajo, se generará una gran cantidad de polvo que debe recogerse utilizando una aspiradora.
• Resolver el problema del aislamiento térmico de la válvula. La verificación de su calidad se realizará durante las primeras heladas severas, cuando será muy difícil modificar algo.
• Instalar una rejilla exterior. Esto genera problemas si el apartamento no está en la primera planta. Aquí es necesario cumplir con las normas de seguridad.
• Si es necesario integrar un ventilador, calentador o humidificador de aire en la válvula, será necesario garantizar la conexión de los dispositivos a la electricidad.

El cabezal de la válvula de pared debe elegirse teniendo en cuenta el interior. Si es necesario, se puede pintar fácilmente.

La válvula de suministro de pared es mucho más compacta que un sistema de conductos distribuidos. Si ya se ha realizado una reforma en el apartamento, su instalación resultará mucho más económica.

Particularidades de la ventilación extractora

Los trabajos principales para la instalación de ventilación de extracción en el apartamento consisten en lo siguiente:

• conexión del conducto (generalmente solo en la cocina) al conducto de ventilación;
• instalación de la campana extractora en la cocina y ventiladores en el baño y el aseo.

Al instalar ventilación de extracción en una casa particular, además de estos trabajos, es necesario realizar otros más complejos:

• tendido de conductos a través del ático con su aislamiento térmico;
• salida de ventilación al techo con instalación de un tubo.

El aislamiento térmico de los canales destinados a la extracción de aire es necesario para evitar la formación de condensación y su retorno a través de la ventilación al interior del local. Además, es recomendable dimensionar la sección del conducto para una velocidad media del flujo de al menos 1 m/s. Esto también contribuye a eliminar el exceso de humedad.

Al realizar la salida de ventilación al techo, se deben cumplir las siguientes condiciones:

• identificar los lugares permitidos para la salida de ventilación y calcular la longitud del tubo;
• realizar el paso del tubo a través del techo restaurando la impermeabilización y el aislamiento térmico;
• fijar bien el tubo en el techo para evitar que se tuerza o vuelque con vientos fuertes;
• instalar un deflector para proteger la ventilación de las precipitaciones y aumentar el tiro.

Todos los trabajos realizados en tejados inclinados deben llevarse a cabo cumpliendo las medidas de seguridad. También se debe evitar dañar el tejado.

Si surgen problemas con la salida del tubo de ventilación a través del tejado, se puede optar por una variante mural desde el lado de la fachada del patio.

Construcción de conductos de aire y pruebas previas a la puesta en marcha

Entre las habitaciones, la transferencia de aire puede ocurrir de manera ordinaria, o a través de conductos de ventilación, cuya instalación es una tarea sencilla. Puede realizarse por cuenta propia si se tienen habilidades mínimas de construcción y reparación.

Para uso doméstico se emplean conductos de plástico, metal de pared delgada o flexibles corrugados. La unión de los elementos de forma entre sí no presenta dificultades, pero no está de más un sellado adicional de las juntas con cinta autoadhesiva o sellador de silicona.

La gran variedad de elementos de forma permite realizar conductos de cualquier topología, así como realizar la transición entre secciones de tamaños estándar.

Las partes de los conductos de aire instalados, según su ubicación, se fijan de la siguiente manera:

• Para la fijación a paredes y techos se utilizan abrazaderas especiales, que se venden junto con el conducto o por separado. Son económicas, por lo que no es necesario buscar otros métodos.
• Si el conducto de aire reposa sobre armarios o estantes de cocina, se fija con cualquier tipo de soporte. Debajo de las piezas se coloca espuma para evitar vibraciones durante el funcionamiento de la ventilación.
• Dentro de los armarios, las piezas del conducto se fijan con abrazaderas. En los puntos de paso a través de tabiques y paredes, se recubren con inserciones de gomaespuma o poliestireno para eliminar el ruido.

Después de conectar los conductos de aire a las campanas extractoras, válvulas de admisión y equipos de ventilación, es necesario verificar el funcionamiento de todo el sistema.

Esto debe realizarse en los siguientes modos:

• funcionamiento a máxima potencia de todos los dispositivos;
• funcionamiento a máxima potencia de la ventilación de admisión con los dispositivos de extracción apagados;
• funcionamiento a máxima potencia de la ventilación de extracción con los dispositivos de admisión apagados.

El primer modo se utiliza para comprobar la suficiencia del suministro eléctrico y la integridad del sistema de conductos. Los dos últimos modos son necesarios para verificar la posibilidad de tiro inverso y la filtración intensiva de aire a través de las paredes.

A pesar de todos los cálculos, algunos ventiladores de admisión y extracción pueden no cumplir con las características declaradas, lo que es difícil de detectar durante su funcionamiento.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Esquema de ventilación para locales típicos. Reglas para la instalación de ventilación de admisión y extracción:

Instalación de sistemas de conductos de aire y selección de su sección transversal. Uso de recuperadores de calor:

El cálculo del volumen necesario de circulación de aire, la elaboración del plan de ventilación y su instalación se pueden realizar total o parcialmente por uno mismo. Al contratar estos servicios a especialistas, comprender los matices de estos procedimientos permitirá controlar la calidad de los trabajos realizados.

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