Ventilación en el sótano: tecnología para la instalación de un sistema de ventilación correcto

De la calidad con que funcione la ventilación en el sótano depende la conservación de los objetos almacenados, y a veces el bienestar y la salud de los propietarios. Para crear un sistema de intercambio de aire que funcione correctamente, es necesario comprender algunos procesos físicos y conocer la tecnología de instalación.

Le explicaremos cómo organizar un sistema para evacuar el aire viciado de los espacios subterráneos y garantizar el suministro de aire fresco desde el exterior. En el artículo que se presenta a continuación se describen detalladamente las opciones y métodos probados en la práctica. Siguiendo nuestras recomendaciones, podrá acondicionar perfectamente el sótano.

Objetivo de la ventilación en espacios subterráneos

Los sótanos se utilizan para el almacenamiento prolongado de objetos con requisitos especiales de condiciones ambientales. La temperatura en los espacios cerrados bajo tierra se mantiene casi siempre entre +5 y +12 grados Celsius.

Los niveles de humedad pueden variar significativamente, por lo general, según las condiciones externas. Mediante la ventilación es posible regular estos parámetros hasta alcanzar los valores necesarios.

Mantenimiento de la temperatura

El régimen de temperatura de una bodega correctamente construida y aislada se forma mediante el intercambio de calor entre las paredes, el suelo y el aire que contiene. El techo, por lo general, se aísla, por lo que su influencia en el cambio de temperatura dentro de la estructura es mínima.

Las fluctuaciones estacionales de la temperatura del suelo son significativamente menores que las atmosféricas, lo que permite establecer un microclima constante en el interior. El calentamiento o enfriamiento del aire dentro de la bodega se produce lentamente debido a la baja conductividad térmica del suelo.

La construcción clásica de una bodega contempla el intercambio de calor entre el aire que contiene y la tierra que constituye el suelo y las paredes. La influencia de la temperatura atmosférica se elimina mediante el uso de aislante.

Si es necesario, es posible utilizar la ventilación para modificar la temperatura. Dado que la estructura está bajo tierra, en invierno es suficiente el movimiento natural del aire para enfriar la bodega, mientras que en verano es mejor estimular el flujo de aire mediante el funcionamiento de ventiladores.

Solución al problema del exceso de humedad

El problema más común del microclima de una bodega es el exceso de humedad. No es posible evaporarla mediante radiación solar o acción del viento, por lo que la ventilación es la principal forma de secar las habitaciones enterradas en el suelo.

Las formas de ingreso de humedad se pueden dividir aproximadamente en tres tipos:

• La humedad puede entrar en la bodega en forma de agua a través de las paredes, el suelo o el techo si falta o está dañada la capa de impermeabilización. Esto ocurre con mayor frecuencia en primavera, durante el deshielo.
• Los objetos o productos que se encuentran en el interior pueden ser una fuente interna de humedad. Las verduras y frutas, especialmente en la etapa inicial del proceso de almacenamiento, emiten evaporación. También se produce humedecimiento del aire durante el proceso de fermentación, durante la respiración de las abejas, si la bodega se utiliza como omshanik, y en muchos otros casos.
• En el período de primavera-otoño, cuando la temperatura en el sótano es significativamente más baja que en el exterior, la fuente de humedad es la condensación. Por lo tanto, para un uso adecuado de la ventilación, es necesario conocer las leyes físicas de condensación y evaporación.

El proceso de eliminación de humedad mediante ventilación es lento. Por lo tanto, antes de iniciar este procedimiento, es necesario determinar la causa del aumento de humedad en el sótano y, si es posible, eliminarla.

La evaporación de la humedad durante la ventilación ocurre lentamente, por lo que si no se elimina la causa de la aparición de agua en el sótano, el procedimiento de secado no tendrá ningún efecto.

Reducción de la concentración de gases peligrosos

Otra razón para la ventilación de los espacios es la necesidad de cambiar la composición química del aire. Así, como resultado del almacenamiento de productos agrícolas, se liberan todo tipo de olores, y durante su putrefacción, así como cuando se mantienen abejas o recipientes de fermentación en el sótano, se libera abundantemente dióxido de carbono, reemplazando el oxígeno.

En sótanos mal ventilados, es posible la acumulación de gases de otro origen. La concentración excesiva de dióxido de carbono (CO₂), metano, monóxido de carbono (CO) o sulfuro de hidrógeno puede causar en una persona falta de oxígeno en la sangre, asfixia y, como consecuencia, pérdida del conocimiento. En caso de no proporcionar asistencia inmediata, es posible un desenlace fatal.

En ausencia de circulación interna de aire, la concentración de gases pesados peligrosos ocurre en el punto más bajo del sótano. Por lo tanto, si para eliminar olores extraños es suficiente una simple ventilación, para reducir la concentración de gases cuyo peso específico con respecto al aire atmosférico es mayor que uno, se necesita una ventilación con la abertura de toma de aire ubicada a poca distancia del suelo.

En caso de que existan condiciones previas para una concentración excesiva de gases pesados en el sótano, es necesario ventilar obligatoriamente el espacio antes de visitarlo, o utilizar sensores o analizadores de gases para determinar la necesidad de ventilación.

El proceso de fermentación alcohólica conduce a la liberación activa de dióxido de carbono. Debido a la necesidad de mantener una temperatura externa constante, a menudo se colocan recipientes de fermentación en los sótanos. En ausencia de una ventilación adecuada, esto a veces provoca asfixia en los propietarios del sótano.

Fundamentos teóricos de la eliminación de humedad

En el caso de que el objetivo principal del intercambio de aire sea secar el espacio, desde el punto de vista de la física, la tarea se puede formular de la siguiente manera: es necesario instalar la ventilación en el sótano de manera que la masa absoluta de humedad que ingresa sea menor que la que sale.

Descripción física de los procesos de condensación y evaporación

Existen tres términos principales cuya esencia es necesario comprender para entender la naturaleza de la condensación y evaporación de la humedad del aire:

• La humedad absoluta indica la masa de vapor de agua contenida en un metro cúbico de aire. Esta magnitud se expresa en g/m³.
• La humedad relativa indica la relación entre la masa actual de vapor de agua y la máxima posible, a presión y temperatura constantes. Se expresa en porcentaje.
• La temperatura del punto de rocío indica el valor de temperatura al descender al cual el vapor de agua contenido en el aire alcanza el estado de saturación y comienza el proceso de condensación.

En lo que respecta al sótano, el proceso de condensación se puede describir de la siguiente manera. A una temperatura determinada, el aire tiene ciertos valores de humedad absoluta y relativa.

Al descender la temperatura, el valor de la humedad absoluta permanece invariable, mientras que el de la humedad relativa aumenta. Al alcanzar la humedad relativa el valor del 100%, se llega al punto de rocío y comienza la liberación de humedad en forma de condensado.

Cuanto más baja es la temperatura del aire, menor es la cantidad de humedad que puede retener en suspensión en estado de saturación completa

El proceso de evaporación es el siguiente: al contacto del aire con una humedad relativa inferior al 100% con el agua, se produce la saturación del aire con humedad, la cual puede continuar hasta alcanzar la humedad relativa el valor del 100%. Cuanto más alta es la temperatura del aire, mayor es la cantidad de humedad que puede absorber en el proceso de evaporación.

Secado de espacios subterráneos en verano

En tiempo seco y caluroso, existe la tentación de abrir temporalmente el sótano húmedo e introducir aire cálido y seco para eliminar el condensado. Este es uno de los errores más comunes que produce el efecto contrario: la entrada de humedad de la atmósfera al subterráneo.

Por ejemplo, durante el día, con anticiclón y una temperatura del aire de +32 grados Celsius y una humedad relativa del 40%, se percibe una sensación de sequedad en el aire. En el sótano, con una temperatura de +12 grados y una humedad relativa del 100%, se percibe una sensación de humedad. Sin embargo, la humedad absoluta en el exterior con esos parámetros será mayor que en el interior.

Al entrar, el aire cálido comenzará a enfriarse. La temperatura del punto de rocío con los parámetros mencionados del aire exterior será de 16 grados. Por consiguiente, durante el período de descenso de la temperatura de 16 a 12 grados, se producirá condensación de humedad, y la humedad relativa del aire será del 100%.

Además de que la humedad del aire en el sótano se mantendrá en el mismo nivel máximo, se producirá una entrada adicional de agua por condensación

El drenaje de espacios subterráneos mediante ventilación debe realizarse correctamente durante un período prolongado. Al mismo tiempo, el volumen de aire que pasa a través de los espacios debe garantizar índices mínimos de caída de temperatura, para que, con valores bajos de su humedad relativa, se produzca el proceso de evaporación.

Sin embargo, una vez finalizado el período de ventilación, debido al intercambio de calor con las paredes y el suelo, se producirá un descenso gradual de la temperatura y la condensación del agua presente en el aire.

Por lo tanto, la eliminación temporal de la humedad mediante ventilación durante el período cálido del año se realiza en los siguientes casos:

• la cantidad de humedad en el sótano supera claramente el volumen que se encontrará allí después de la condensación del agua del aire atmosférico;
• es necesario crear condiciones para detener los procesos intensivos de putrefacción, propagación de moho y hongos;
• es necesario realizar un tratamiento antifúngico, que es más eficaz cuando se aplica antiséptico sobre superficies secas.

La eliminación del condensado del sótano en el período cálido del año se realiza mediante métodos alternativos. Se puede utilizar la recolección de humedad con sustancias que poseen buenas propiedades higroscópicas (que absorben agua), como ceniza o serrín.

Al mismo tiempo, en la medida de lo posible, se debe excluir el intercambio de aire externo, si esto no contradice el cumplimiento de otros parámetros del microclima de la habitación.

Las gotas de condensado del techo se recogen más fácilmente con un paño seco. En verano, esta es la forma más eficaz de combatir la humedad en el sótano.

Congelación de la humedad en invierno

A temperaturas negativas, la humedad absoluta del aire es baja. Por lo tanto, el método más eficaz para eliminar la humedad mediante ventilación, que no se denomina correctamente “congelación”, es asegurar la entrada de aire helado al sótano.

Así, incluso si a una temperatura de -10 grados Celsius el aire tiene la humedad máxima posible (2,36 g/m³), después de calentarlo en el recinto a valores de +5 grados, el valor de la humedad relativa será de solo el 30%. Un metro cúbico de ese aire será capaz de evaporar 4,5 gramos de agua en el sótano.

Dado que para casi cualquier sótano es indeseable que la temperatura descienda a valores negativos, la entrada de aire helado debe realizarse en pequeñas cantidades.

Este desplaza el aire húmedo del recinto y se mezcla con el restante. Luego, es necesario esperar a que la temperatura aumente a valores normales y se puede repetir este procedimiento.

Al secar el sótano con aire helado, es importante no permitir que la temperatura descienda por debajo de cero durante un tiempo prolongado. El efecto del frío en las verduras no es menos perjudicial que el exceso de humedad.

Este método se aplica de manera eficaz en otoño, después de almacenar la cosecha, abriendo la ventilación durante un tiempo por la noche.

Aspectos técnicos de la instalación de ventilación

La implementación técnicamente correcta de un sistema de ventilación para un sótano, junto con la comprensión de las normas de su uso, permitirá garantizar el microclima adecuado en el espacio. Para estructuras pequeñas, se puede realizar todo el trabajo por sí mismo, poseyendo habilidades básicas en construcción.

Usted podrá conocer las particularidades del cálculo del sistema de ventilación para diferentes tipos de espacios leyendo el artículo recomendado.

Ubicación de los conductos de aire y su mantenimiento

Como conductos de aire se suelen usar tubos de plástico o metal. Al plástico se le exige resistencia a bajas temperaturas. Esto es necesario para evitar su rotura en invierno debido a impactos mecánicos, como la limpieza del hollín.

Generalmente, para los fines de la ventilación de espacios subterráneos se utilizan dos tubos, uno de los cuales funciona para la entrada de aire, y el segundo para la extracción. El uso de un solo tubo conduce a un volumen mucho menor de aire circulante.

Es recomendable ubicar las salidas de los tubos en extremos opuestos del sótano. De este modo, se consigue una ventilación uniforme de toda el área del espacio, sin formación de zonas de estancamiento de aire.

El lugar de entrada de la ventilación de suministro se ubica generalmente cerca del piso de la habitación, y el lugar de toma de aire, más cerca del techo. Esto es necesario para cumplir con las leyes físicas del funcionamiento de la circulación natural del aire. La excepción es la colocación de la entrada del tubo de extracción cerca del piso para un drenaje más eficaz de gases pesados peligrosos.

Al colocar las salidas exteriores cerca del suelo, es necesario vigilar el nivel de nieve, ya que la formación de un ventisquero por encima del nivel del tubo puede causar la interrupción de la ventilación. El aire húmedo que sale de la habitación provoca la formación de escarcha en el tubo de extracción, lo que puede reducir la velocidad del movimiento del aire o incluso detener la ventilación.

Esquema del intercambio de aire con ubicación correcta e incorrecta de los tubos en planta. En caso de geometría compleja del sótano, puede surgir la necesidad de utilizar varios puntos de entrada o extracción de aire.

La limpieza de la escarcha a veces es una tarea complicada debido a la presencia de hielo o depósitos de alta densidad. Para simplificar el trabajo, en otoño se puede insertar dentro del tubo una varilla metálica rígida de 8-12 mm de diámetro. En caso de que la escarcha cierre completamente la sección del tubo, con movimientos de avance y rotación de la varilla se puede iniciar el procedimiento de limpieza de la extracción.

Si el tubo de extracción está ubicado verticalmente, debajo de su extremo en el sótano se debe colocar un recipiente para recoger el condensado y los fragmentos de nieve y hielo que se desprenden al limpiar el tubo.

Las patatas debajo del tubo de extracción están mojadas debido a la caída de condensado sobre ellas. Para evitarlo, se debe colocar debajo de la abertura del tubo un recipiente donde se recoja el agua.

Circulación natural y forzada del aire

En la gran mayoría de los casos se utiliza ventilación natural en espacios subterráneos pequeños. En invierno, la física del proceso de circulación de la masa de aire se basa en la diferencia de densidad entre el aire frío y el caliente. Para ello, la salida del tubo de suministro se coloca cerca del piso, y la entrada del tubo de extracción, bajo el techo.

El área de la sección transversal de los conductos se calcula en función del indicador necesario de volumen de circulación de aire para el espacio específico y la velocidad estimada de su movimiento a través de los tubos.

Para ajustar el volumen de ventilación, es mejor usar una sección de tubo ligeramente mayor que la calculada, junto con una compuerta. Esta se puede instalar tanto en el tubo de suministro como en el de extracción.

Un método conocido desde tiempos antiguos con una vela encendida colocada bajo un tubo de extracción. El aire caliente se eleva, aumentando significativamente el tiro.

La ventilación natural funciona mal en verano, y también elimina lentamente los gases con una densidad mayor que la del aire común. En este caso, para crear la presión del aire, se construye un tipo de ventilación forzada mediante la instalación de ventiladores axiales.

Se pueden instalar ventiladores tanto en el tubo de extracción como en el de entrada, y también en ambos a la vez. Cuando hay mucha humedad en el sótano, se recomienda no instalar un ventilador en el tubo de extracción debido a la posible avería rápida por la exposición a la humedad.

Eliminación de humedad mediante zonas de condensación

Existe un método para eliminar la humedad del sótano en invierno que no requiere tubos ni orificios para la entrada y salida de aire. Consiste en crear zonas de condensación de humedad y luego eliminarla. Este método no pertenece a la ventilación, sino a la circulación, ya que no hay intercambio de aire entre el espacio y la atmósfera.

La implementación más básica de este método consiste en usar una cortina en el exterior de la puerta entreabierta del sótano. El aire caliente que penetra desde el sótano a través de una pequeña abertura se enfría al entrar en contacto con la cortina fría, dejando condensación en forma de escarcha y hielo. El aire frío y seco regresa al interior.

El uso del esquema con cortina evita tener que realizar trabajos de instalación de conductos de aire desde el sótano hacia el exterior. Sin embargo, este sistema no es automático; es necesario limpiar periódicamente la escarcha.

Al aplicar este método, periódicamente será necesario apartar la cortina, cerrar la puerta, golpear la escarcha y llevarla afuera. La cortina debe ser un paño resistente capaz de soportar un peso de hasta 20 kg de nieve adherida por metro cuadrado de superficie.

Con las reglas y tecnologías de construcción de sistemas de ventilación le familiarizará el siguiente artículo.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Video #1. Problema de condensación de humedad en verano y métodos para solucionarlo:

Video #2. Montaje e instalación de un ventilador en el tubo de extracción:

Para un funcionamiento de calidad del sistema de ventilación, es necesario abordar minuciosamente el estudio de los fundamentos físicos de la circulación del aire, así como su condensación y evaporación. Sin embargo, el dispositivo tecnológico de intercambio de aire no es complejo y, para espacios pequeños, su implementación es posible por cuenta propia.

Por favor, comente la información que le hemos presentado. Puede dejar un comentario, hacer una pregunta y publicar fotos sobre el tema en el bloque a continuación. ¿Quizás desea contarnos su experiencia personal en la instalación de un sistema de ventilación?