Normas de tasa de intercambio de aire en diferentes locales + ejemplos de cálculos

Si usted construye una casa particular o un edificio para su empresa, probablemente se haya enfrentado a múltiples estándares y le gustaría olvidarse de ellos. Pero la seguridad debe ser lo primero, ¿no es así? Si piensa comenzar la construcción o instalar ventilación artificial para una edificación ya existente, eche un vistazo a las normas de tasa de renovación del aire en los locales que hemos presentado en este artículo. Lograr un resultado de calidad no es tan difícil si se presta la debida atención a todo, ¿está de acuerdo?

En este artículo conocerá qué es la renovación del aire, cómo se mide y qué documentos normativos existen en este ámbito. Lea también sobre las normas para locales específicos. Aquí encontrará ejemplos de cálculo de la tasa de renovación del aire.

Tasa de renovación del aire y su significado

Renovación del aire es una magnitud cuantitativa que refleja el funcionamiento del sistema de ventilación en un espacio cerrado.

Tasa es un indicador de la sustitución de la masa de aire por unidad de tiempo, considerado en el diseño de edificios y sistemas de ventilación. Antes de seleccionar el indicador de tasa, es necesario conocer las reglas y comprender los métodos de cálculo.

Esquema simple de renovación del aire en un apartamento/casa: para los locales técnicos es más importante la extracción de aire, para los residenciales la entrada, y el flujo entre habitaciones compensa las cantidades faltantes de aire.

La tasa de renovación del aire es un indicador sanitario del estado de la masa de aire en el local. De este parámetro dependen la seguridad y el confort de las personas. Los valores permitidos son regulados por el Estado en las normas y reglamentos de construcción (SNiP), códigos de normas (SP), normas y reglamentos sanitarios (SanPiN) y GOST. La tasa de renovación del aire muestra cuántas veces en una hora se ha reemplazado el aire por uno nuevo.

En la base de los SNiP sobre renovación del aire se encuentran los siguientes aspectos:

• propósito de la edificación/local;
• temperatura y humedad del aire;
• calidad, intensidad y capacidad de paso de la ventilación natural;
• cantidad de residentes, trabajadores y otras personas que se encuentran permanente o temporalmente en el local;
• rendimiento térmico de los dispositivos en funcionamiento;
• cantidad de electrodomésticos.

Hay 2 tipos de intercambio de aire: natural y artificial. El método natural de intercambio consiste en el movimiento de masas de aire debido a la diferencia de presión. Desde puntos con mayor presión hacia lugares con menor. El intercambio artificial de aire implica el funcionamiento de ventiladores, aires acondicionados y otros dispositivos eléctricos.

La fórmula de la tasa de intercambio de aire es la siguiente:

N = Q aire / V hab, donde:

N o n — tasa (veces por hora);
Q aire — cantidad necesaria de aire fresco por hora, m³/h;
V hab — volumen de la habitación, m³; si la habitación tiene una forma compleja, el volumen debe determinarse junto con especialistas.

El reemplazo natural de aire se limita a una tasa de 3 a 4 veces, por lo que a veces es necesario reforzar su movimiento con ventilación mecánica.

Dispositivo de ventilación de suministro y extracción (del 1 al 10): toma de aire, limpieza, conductos de aire, ventilador de suministro, dispositivo de suministro de aire, dispositivo de extracción de aire, ventilador de extracción, captadores de polvo y gases, filtros, dispositivo de expulsión de aire

Los sistemas de ventilación funcionan según dos esquemas: desplazan el aire viejo con aire nuevo o mezclan ambas masas.

Para los sistemas que solo funcionan para la extracción de aire, la fórmula principal de tasa es la siguiente:

N = V ext / V hab, donde:

V ext — volumen de aire extraído, m³/h;
V hab — volumen de la habitación, m³.

En el volumen extraído se deben incluir las emisiones térmicas y las sustancias nocivas volátiles.

Para la ventilación de suministro y extracción también se calculan indicadores de tasa por separado.

Por ejemplo, para el sistema de suministro se determina así:

N sum = L sum / V hab, donde:

L sum — caudal del sistema de suministro, m³/h;
V hab — volumen de la habitación, m³.

La norma de tasa para la ventilación de extracción suele ser 1 o 2 unidades por hora mayor que la de suministro, pero en algunos espacios médicos es al revés. La tasa total siempre se mide según el indicador más alto.

La tasa de intercambio de aire, según los SNiP y las normas sanitarias, tiene 4 expresiones:

• número de veces por hora;
• metros cúbicos por hora — generalmente para habitaciones de tamaño estándar;
• metros cúbicos por hora por persona;
• metros cúbicos por hora por metro cuadrado.

Los dos últimos indicadores son normas específicas de intercambio de aire para espacios donde la presencia de personas juega un papel importante. El cálculo por persona puede ser útil en talleres de producción, tiendas y hospitales. En estos lugares se puede contar la cantidad de personas y establecer un número promedio de visitantes.

Para un empleado se debe asignar 60 m³/h, y para un visitante temporal, 20 m³/h. La tasa específica actúa como un indicador informativo siempre que las dimensiones del espacio se aproximen a las estándar.

Intercambio de aire en la habitación: Q izb — exceso de calor emitido, G — gases o vapores nocivos, V — volumen de la habitación, q pr — concentración de gases o vapores nocivos en el aire entrante, q vyt — lo mismo, pero en el aire saliente, t pr — temperatura del aire entrante, t vyt — del aire saliente.

También existe el coeficiente de intercambio de aire, definido por la fórmula:

E = T / (2 × Y) × 100 %, donde:

T — volumen de la habitación o aire entrante;
Y — tiempo de reemplazo del aire.

El coeficiente también puede denominarse calidad del reemplazo de aire. El indicador alcanza el 100 % en la ventilación que extrae el aire viejo, y el 50 % en el sistema de ventilación que mezcla las masas de aire.

Según las normas de la tasa de intercambio de aire, se determina la capacidad requerida de la ventilación.

La fórmula es la siguiente:

L = n × V pom, donde:

L — capacidad, m³/h;
n — tasa normativa (veces por hora);
V pom — volumen de la habitación, m³.

La tasa normativa por defecto es de 1 a 2 veces para habitaciones residenciales y de 2 a 3 para oficinas. Para baños, la norma de renovación de aire comienza desde 3 a 5, y para cocinas, desde 5 a 10.

Normas de la tasa de renovación del aire para locales

La construcción aislada y hermética de las casas conduce a una reducción de la tasa de reemplazo de aire. Como resultado, los microorganismos dañinos se multiplican más intensamente y se deteriora la higiene general.

En las normas y reglamentos se reflejaron los valores críticos de intercambio de aire, cuyo incumplimiento sin duda conducirá a problemas.

Intercambio de aire en el ejemplo del sótano: para lograr la tasa necesaria, se necesitan varias aberturas de suministro y un deflector en el tubo de salida para reforzar la extracción.

Para edificios de departamentos, diversos locales y edificios se establecieron normas de tasa de intercambio de aire — en SP 54.13330.2016.

Para las habitaciones individuales existen los siguientes requisitos:

• cocina con equipo de gas — 80—100 m³/h;
• cocina con placa eléctrica y sin aparatos de gas — 60 m³/h;
• baño/ducha/inodoro — 25 m³/h;
• aseo combinado — 50 m³/h;
• lavandería común, secado, planchado — 7;
• vestíbulo o pasillo en un edificio de apartamentos — 3;
• sala de estar en un apartamento (habitación infantil, dormitorio) — 3 m³/h por 1 m²; 30 m³/h por persona, pero no menos de 0,35 veces por hora del volumen de la habitación;
• caja de escalera — 3;
• vestuario en un dormitorio — 1,5;
• cuarto de máquinas del ascensor — 1;
• habitación con generador de calor con potencia térmica de hasta 50 kW — 1 m³/h para cámara de combustión cerrada y 100 m³/h para abierta;
• despensa para artículos domésticos, equipamiento deportivo — 0,5.

Si se instala una placa de gas en una habitación con generador de calor, se requerirán 100 m³/h adicionales de intercambio de aire.

Para locales de diferentes usos, la tasa se selecciona según SP 60.13330.2016, SP 118.13330.2012 y SP 44.13330.2011.

Para medir la tasa de renovación de aire en habitaciones y espacios técnicos con disposición o dimensiones no estándar, utilice los SanPiN y ajuste el resultado basándose en cálculos propios.

En los restaurantes, sobre cada fuente de calor se debe instalar tanto la ventilación de suministro como la de extracción, y si estos conductos de aire están en la parte superior, el contraste de temperatura entre el aire interior y el entrante no debe superar los 6 °C.

Los edificios modernos se equipan con válvulas de aire autónomas, que eliminan las masas de aire estancadas. Los propietarios de departamentos pueden regularlas.

Los dispositivos de ventilación adicionales resuelven los problemas relacionados con las concentraciones máximas permitidas de sustancias nocivas. En edificios residenciales e instituciones públicas, se consideran valores aceptables 0,1 mg/m³ para el ozono y 0,005 mg/m³ para los compuestos que contienen cloro.

Los residentes estarán aún más seguros si instalan una potente ventilación mecánica.

Talleres y locales industriales

En los locales de producción, las condiciones suelen ser más duras y, a veces, incluso nocivas. La tasa de renovación de aire en los talleres debe superar en varias veces los parámetros de otros locales.

Para los locales de producción se necesita un intercambio de aire de alta potencia con una gran tasa de renovación, y se calcula en función del exceso de humedad, exceso de calor, sustancias explosivas y nocivas, y las emisiones del personal.

Factores para seleccionar el índice correcto de ventilación del taller:

1. Porcentaje de humedad, exceso de humedad en el aire. En primer lugar, esto afecta a las empresas que utilizan líquidos en sus procesos tecnológicos.
2. Energía térmica generada por el equipo. El calor excesivo de las máquinas industriales debe eliminarse mediante ventilación natural y mecánica.
3. Nivel de contaminación y características de los procesos tecnológicos. Para cada compuesto químico existe una concentración máxima permitida. El intercambio de aire se calcula de manera que las principales sustancias nocivas estén presentes en el aire en cantidades mínimas.
4. Intensidad del trabajo. La carga física pesada y el trabajo mental intenso se volverán más fáciles y factibles con un alto contenido de aire fresco. En el caso del trabajo físico, también se trata de seguridad.
5. Cantidad de personas trabajando en el local en un momento dado y a lo largo del día. Cada empleado debe recibir aire calculado según la necesidad estadística promedio por persona.

También importan la forma del taller y su volumen. El primer parámetro afecta el movimiento de las masas de aire, el segundo, la necesidad de aire.

Habrá que considerar el estancamiento del aire y su turbulencia.

Los talleres pueden ser de pintura, soldadura, montaje mecánico y mecánica: de estos espacios es necesario eliminar el calor por convección y radiación, humo, compuestos con gases inertes y diversas impurezas.

Para instalaciones industriales con compuestos químicos peligrosos y volátiles se requiere un intercambio de 45 veces. Para talleres de tintorería, 40. En espacios donde los trabajadores aplican considerablemente fuerza física, el aire debe renovarse 35 veces por hora.

En las áreas de producción donde el proceso laboral no incluye trabajo complejo ni uso frecuente de esfuerzo físico, 30. En talleres donde el trabajo consiste en una carga física ligera, 25.

La tasa de intercambio de aire para locales industriales se indica en SP 118.13330.2012, así como en SP 60.13330.2012 y SP 60.13330.2016, ediciones actualizadas de SNiP 41-01-2003.

Organizaciones médicas y hospitales

En las organizaciones de salud, la calidad del aire determina la vida de los pacientes y la velocidad de su recuperación. En los hospitales infantiles se debe prestar aún más atención a esto. La tasa de renovación del aire para instituciones médicas está regulada por SP 158.13330.2014.

Las salas para pacientes infecciosos son las que más necesitan renovación de aire. La tasa requerida de intercambio de aire para ellas es de 160 m³/h por persona. Las salas para otros pacientes (niños y adultos) necesitan una intensidad de intercambio de aire de 80 m³/h por persona.

Los indicadores en m³/h por persona brindan mayor garantía de que dicha tasa de intercambio de aire será suficiente para mantener y mejorar la salud de los pacientes.

Para consultorios médicos y laboratorios bastan 60 m³/h por persona. La misma cantidad de aire fresco se requiere en espacios para acupuntura y terapia manual, salas de fisioterapia, así como en oficinas con puestos de trabajo permanentes.

Si la tasa de renovación de aire en el hospital es correcta, se garantizará una composición química y microbiológica ideal del aire con un nivel mínimo de ruido y vibraciones.

En muchos casos se puede prescindir de un intercambio de aire de alta intensidad, así como de normativas específicas. En las salas de tomografía y salas de procedimientos para recibir radiofármacos, es suficiente una renovación de aire de 6 veces.

Se debe renovar el aire cinco veces por hora en las zonas sucias de DSO/CSO, en los locales para la desinfección de pacientes, en las habitaciones para almacenar desinfectantes, para clasificar ropa usada, para el tratamiento y lavado de vajilla.

En los consultorios donde se almacenan medicamentos y materiales estériles, se requiere una renovación del aire 4 veces. La misma cantidad de aire nuevo se necesita en las salas de procedimientos y en los locales equipados para exámenes fluorográficos y radiodiagnósticos.

Se considera norma una renovación del aire tres veces para los talleres pequeños de mantenimiento de equipos médicos, las salas de laboratorio de análisis clínicos y las zonas limpias del departamento de esterilización.

Las mismas normas se aplican a los locales para clasificación de análisis, pasillos, consultorios de diagnóstico funcional y ecografía.

En el departamento de reanimación y cuidados intensivos, el intercambio de aire se diseña de manera que impida la propagación de productos de combustión, y para ello también ayudan las compuertas cortafuego.

Para los bufetes y zonas de comida en los hospitales se requiere un intercambio de aire doble. Solo una renovación de aire por hora es suficiente para los consultorios pequeños donde no hay ningún puesto de trabajo permanente.

La misma cantidad es suficiente para pequeños almacenes con equipos y materiales limpios, vestíbulos en la primera planta, archivos, oficinas de información, guardarropas y trasteros.

Oficinas y centros de negocios

En las oficinas y centros administrativos se requiere más aire fresco que en las viviendas individuales. La razón es la gran cantidad de equipos de oficina, la intensa actividad mental y los estándares de atención al cliente.

Criterios para la ventilación en oficinas:

• gran tamaño de los conductos de ventilación;
• presencia de ventilación mecánica y natural;
• aireación eficaz con bajo consumo de electricidad;
• gestión flexible del sistema de ventilación: posibilidad de ajuste y configuración según las condiciones climáticas externas;
• ubicación conveniente de los elementos de ventilación mecánica y natural para realizar trabajos de reparación y montaje de diversa índole;
• uso de equipos silenciosos o aislamiento acústico;
• ventilación de extracción de calidad y ventilación de suministro;
• suministro constante de aire fresco, idealmente desde el exterior.

El aire nuevo debe eliminar eficazmente las emanaciones. Conviene prestar atención a la humidificación y limpieza del aire, su enfriamiento o calentamiento antes de suministrarlo a los locales.

En las grandes salas de oficinas se instala un sistema desarrollado de ventilación general y local con compuertas, difusores de aire, calentadores, aislamiento térmico y control automático.

En una sala de trabajo por empleado se necesitan no menos de 20 m³/h. En las salas de conferencias, se destina la misma cantidad por cada visitante. Se debe proporcionar un intercambio de aire intensivo en los lavabos y aseos, hasta 15 renovaciones de aire por hora.

Las salas para fumadores necesitarán un intercambio de aire de 10 veces. En el despacho del gerente/de los gerentes se requiere una tasa de intercambio de aire de 3, en las salas técnicas — 1, en las habitaciones con archivadores y almacenes — 0,5. Las normas para oficinas se encuentran en SP 118.13330.2012 y en la norma internacional ASHRAE 62-1-2004.

Ejemplos de cálculo de la tasa de renovación del aire

Tomemos como ejemplo una sala de 3,5 m de altura y 60 m² de superficie, donde trabajan 15 personas. Consideramos que el aire se contamina únicamente por el aumento de la concentración de dióxido de carbono debido a la respiración.

Primero encontramos el volumen de la sala: V = 3,5 m × 60 m² = 210 m³.

Consideramos que una persona promedio emite 22,6 litros de dióxido de carbono por hora.

Obtenemos que las emisiones nocivas se pueden calcular con la fórmula B = 22,6 × n, donde n corresponde al número de personas en la sala.

B = 22,6 l/h × 15 = 339 l/h

Para las salas, la concentración máxima permitida de dióxido de carbono es de 1/1000, o 0,1 %. Lo convertimos a 1 l/m³. En el aire limpio, hay aproximadamente un 0,035 % de dióxido de carbono. Lo convertimos a 0,35 l/m³.

Calculemos cuánto aire fresco se necesitará para las 15 personas:

Q = 339 l/h : 1 l/m³ – 0,35 l/m³ = 339 l/h : 0,65 l/m³ = 521,5 m³/h. En este caso, los metros cúbicos pasaron al numerador y las horas, por el contrario, al denominador.

Además del cálculo por sustancias nocivas, la tasa de intercambio de aire es importante al regular la cantidad de humedad y calor en la sala: las fórmulas correspondientes se muestran en esta imagen

Determinamos la tasa de intercambio de aire:

N = 521,5 m³/h : 210 m³ = 2,48 veces por hora. Así, con una renovación de aire de 2,48 veces por hora, la concentración de dióxido de carbono se mantendrá dentro de los límites normales.

Ahora encontremos la tasa de intercambio de aire específica por persona y por m². El volumen de la sala debe ser de al menos 210 m³ y la altura del techo de 3,5 m.

521,5 m³/h : 15 pers. = 34,7 m³/h por persona

521,5 m³/h : 60 m² = 8,7 m³/h por m² de superficie

Las emisiones nocivas (B) también se calculan mediante la fórmula:

B = a × b × V × n, donde:

a — coeficiente de infiltración;
b — concentración de dióxido de carbono, l/m³ por hora;
V — volumen de la sala, m³;
n — número de personas.

El contenido de sustancias se puede medir en gramos en lugar de litros; así será mejor para la seguridad.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Tasa de intercambio de aire para diferentes áreas de la tienda + plano:

Aplicación para calcular el intercambio de aire para varias salas:

Valores básicos para el sistema de ventilación, caudal de aire:

La tasa de intercambio de aire refleja la necesidad de las salas de la cantidad de aire con la que funcionan normalmente. La renovación del aire se expresa en número de veces por hora o metros cúbicos en ese mismo período. También existen valores específicos por persona y por metro cuadrado.

Los hospitales, las industrias peligrosas y los lugares públicos son los que más necesitan aire fresco. El índice mínimo de renovación de aire puede marcar la diferencia entre la vida y la muerte, por lo que no debe confiar solo en las normativas; también calcule todo usted mismo y contrate a especialistas.

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