Montaje de ventiladores en la cubierta: características de instalación y fijación de ventiladores de tejado

La limpieza del aire en los espacios residenciales y de trabajo es extremadamente necesaria. Debe reconocer que un ambiente viciado en el hogar es muy desagradable. Sin embargo, el cambio del volumen de aire se logra no solo con la entrada de aire, sino también con su extracción fuera de las paredes del edificio. Y con esta última tarea, los sistemas de ventilación de extracción a menudo no pueden cumplir.

Las construcciones modernas, ya sean complejos de oficinas de varios niveles, edificios residenciales, complejos deportivos o talleres industriales, consisten en espacios amplios con techos altos. Para el reemplazo regular del aire en ellos se requiere una extracción forzada mediante varios dispositivos de ventilación de tipo cubierta.

Explicaremos cómo se selecciona el equipo de ventilación, cómo se realiza el montaje de ventiladores en la cubierta y por qué es imposible prescindir de un vaso en este caso.

Características de los ventiladores de tejado

Estos equipos están diseñados únicamente para su instalación en tejados. Son más eficientes en sistemas de ventilación forzada de grandes áreas. Al instalar ventiladores de techo en el edificio, ya sea integrados en el sistema de conductos o sin ellos (por ejemplo, sobre la sala de un aeropuerto), se podrá resolver el problema de la eliminación del aire contaminado.

Las unidades de ventilación son capaces de extraer de los espacios grandes atendidos el aire humeante, viciado (con impurezas, olores desagradables), contaminado por gases y saturado de humedad. La aplicación de ventiladores de tejado es posible tanto para cualquier objeto sobre el suelo como para algunos subterráneos.

Los dispositivos de ventilación colocados en los edificios, según la forma de captura y extracción del aire, se dividen en axiales, radiales y diagonales.

Tipos de estructuras de ventilación

Ventiladores axiales. Combinan simplicidad de diseño, fiabilidad de funcionamiento y fácil mantenimiento. La robustez estructural permite utilizarlos con igual eficacia tanto para el intercambio de aire como para la creación de ventilación antihumo, así como para la presurización de aire en caso de incendio (funcionan a temperaturas del flujo de aire superiores a 400^°C).

Gracias a su diseño simple, las unidades de ventilación axial manejan fácilmente la extracción de aire de alta temperatura y agresivo.

Los equipos poseen una alta resistencia a los compuestos químicos presentes en el aire extraído, lo que permite fijar ventiladores axiales en tejados de instalaciones industriales de los sectores farmacéutico y químico.

A este grupo pertenecen la mayoría de los ventiladores domésticos: dispositivos de conducto, unidades instaladas en válvulas de suministro mural y válvulas de extracción, ventiladores para baños de aseos combinados y separados.

Ventiladores radiales. Estos dispositivos de ventilación se caracterizan por una carcasa en espiral que dirige el aire en ángulo recto hacia la rueda de álabes con giro centrífugo. Pueden impulsar volúmenes de aire que contengan contaminantes mecánicos en concentraciones de hasta 100 mg/m³, y extraer el aire correctamente incluso con vientos fuertes.

La estructura característica de las aspas proporciona al dispositivo un alto rendimiento, pero también un alto nivel de ruido. Por lo tanto, los ventiladores radiales de tejado se utilizan principalmente en instalaciones industriales. La temperatura del aire extraído por el dispositivo radial debe ser inferior a 80^°C.

Aunque estos dispositivos de ventilación permiten su funcionamiento en condiciones bastante suaves, su alta potencia lo compensa.

Ventiladores diagonales. Estos dispositivos de ventilación son una combinación de modelos de tipo axial y radial. Su impulsor de succión toma aire en dirección axial, y antes de la expulsión, el flujo de aire se desvía 45^°. Esto proporciona un aumento de potencia gracias a la fuerza centrífuga característica de los ventiladores radiales.

La combinación de las cualidades de las unidades de ventilación de tejado axiales y radiales proporciona a los modelos diagonales una eficiencia de hasta el 80%. Con suficiente potencia, los ventiladores radiales de tejado son relativamente compactos y silenciosos.

Nudos de paso de la cubierta plana de hormigón armado

La salida de los conductos de ventilación a través de las capas de la «cubierta multicapa» de los tejados planos solo es posible utilizando una unidad de paso técnico especial del tejado.

Este elemento estructural compensa las cargas dinámicas y estáticas ejercidas por el dispositivo de ventilación en funcionamiento. Además, la unidad de paso prefabricada simplifica los trabajos de impermeabilización en la zona de salida de la ventilación.

La ventaja de una construcción de ladrillo como base es la posibilidad de colocarla en el lugar de montaje del dispositivo de ventilación. Sin embargo, en cuanto a calidad de impermeabilización y facilidad de instalación del ventilador, la base de ladrillo pierde frente al acero y al hormigón armado.

En los forjados superiores de hormigón armado, montados a partir de losas o vertidos en encofrado sobre chapa grecada, los nodos de paso pueden ser de ladrillo, formados por una cimentación corrida o un vaciado de hormigón. Externamente, esto se ve como un conducto de ventilación elevado sobre el nivel del techo, en cuya cabeza está montado un ventilador.

Sin embargo, esta construcción del nodo de paso es poco eficaz, ya que crea dificultades para el montaje de ventiladores y muchas complicaciones con la impermeabilización de las zonas adyacentes.

Para montar un sistema de ventilación de extracción en un forjado de hormigón armado, se puede utilizar un nodo de paso de hormigón armado, que es una versión mejorada de la serie soviética ST. Este producto consta de dos carcasas de hormigón armado (vasos) – un cilindro interior y un paralelepípedo exterior de cuatro o seis caras.

El vaso exterior es el de soporte. Gracias a sus caras, es fácil impermeabilizarlo alrededor del perímetro de la junta con el techo principal cubierto con una alfombra enrollable. El vaso interior, con forma de tubo redondo, está cubierto externamente con aislamiento térmico. El vaso exterior del nodo de paso del tejado está equipado con elementos de anclaje monolíticos para la fijación a la base de losa de hormigón armado del techo y al ventilador de tejado.

Los vasos de dos carcasas de hormigón armado se pueden instalar en forjados y pendientes suaves con alta capacidad de carga con una inclinación de hasta 12^°. Es necesario elegir un modelo que no solo se ajuste a los parámetros del ventilador de tejado, sino que también tenga una inclinación del fondo igual a la inclinación real del techo. El peso del nodo de paso de tejado de dos carcasas de hormigón armado es de más de 300 kg.

Montaje del vaso de hormigón armado

Antes de elevar el nodo de paso tipo vaso al tejado, se deben preparar los elementos metálicos visibles y las soldaduras en la pieza de hormigón armado: limpiarlas, aplicar una capa de imprimación y luego pintar con dos capas de compuesto anticorrosivo. La superficie exterior de la carcasa externa debe ser masillada y pintada con pintura resistente a la intemperie.

Para levantar el vaso pesado (aproximadamente 300 kg) al tejado, se requieren eslingas y una grúa móvil. La colocación de la carcasa exterior del vaso en el lugar de montaje debe realizarse sobre mortero de cemento y arena M200.

Las ventajas obvias del vaso de hormigón armado son su relativo bajo costo y resistencia a las cargas de vibración. Y su desventaja es su masa considerable, que limita el área de uso.

El anclaje del vaso de hormigón armado a la losa del forjado se realiza con la instalación de piezas embebidas. Si la fijación se realiza a la capa portante del techo de losas de hormigón armado, es mejor realizar un montaje pasante del vaso, instalando pernos de armadura de varilla de apriete en las juntas entre las losas.

Cerca de las paredes de la base del vaso que se instala, se realiza una solera inclinada con mortero M150. Para aislar el perímetro cerca del nodo de paso del tejado, se coloca una losa de lana mineral debajo de la solera. Sobre la solera se aplica una capa de materiales impermeabilizantes en rollo.

A lo largo de la línea de unión de los materiales impermeabilizantes con el vaso, sus bordes se superponen sobre sus paredes, se cubren con un delantal de acero galvanizado y se fijan con tacos galvanizados. La junta a lo largo de la línea de unión del delantal con las paredes del vaso de hormigón armado se rellena con sellador (poliuretano, tiocol).

Instalación del ventilador de tejado en el vaso de hormigón armado

La integración de los ventiladores de tejado en forjados de hormigón armado monolíticos y de losas de instalaciones industriales se realiza utilizando vasos típicos de hormigón armado de doble cuerpo con un diámetro interior de 700 a 1450 mm y una altura de 400 mm.

Recordamos que antes del montaje del ventilador, el vaso debe convertirse en una parte estructural de la losa de hormigón armado reforzada del forjado del tejado.

En los extremos superior e inferior del nudo de paso de la cubierta de hormigón armado hay insertos de madera para la fijación al tejado y para la sujeción de la unidad de ventilación.

Para fijar el ventilador, en la parte superior del vaso de hormigón armado se empotran con mortero de cemento y arena los pernos de anclaje empotrados, y en la inferior, los tubos a través de los cuales se pasan los pernos para la fijación de la bandeja del ventilador. Después de preparar las fijaciones de anclaje, se crea un talud de mortero M150 en la parte superior del vaso.

Antes de los trabajos de montaje, se realiza una inspección de la estructura del ventilador y de su motor eléctrico. Se verifica la holgura entre la carcasa (o el conducto de entrada) y el rodete.

Luego se acopla al conducto del ventilador de tejado una válvula de retención, que se abre automáticamente durante el funcionamiento de la unidad de ventilación y cierra la sección del conducto al apagarse.

Si según el proyecto se conecta una red de conductos de aire al ventilador, el conducto (el primer tramo) debe conectarse a la unidad de ventilación antes de su montaje en el vaso de hormigón armado. Los conductos de aire se fijan a las estructuras de la construcción, y su peso no debe afectar al aparato de ventilación.

Secuencia de los trabajos de montaje

Teniendo en cuenta la masa del aparato de ventilación, se debe manipular con mucho cuidado.

El orden de instalación es el siguiente:

• El ventilador se coloca sobre el vaso mediante una grúa móvil o manualmente con gatos. Se realiza la fijación de la parte de aislamiento de vibraciones del ventilador (si el aparato está equipado con ella) con casquillos estándar y pernos de bloqueo;
• El ventilador se instala sobre el vaso, en cuya cabeza se coloca una junta de goma. En los orificios de la brida de fijación se insertan los pernos de anclaje;
• La horizontalidad del aparato se verifica con un nivel. Se monta la visera. Las tuercas y contratuercas se enroscan en los pernos de anclaje;
• El espacio existente entre la parte superior del vaso y la carcasa (o conducto) del aparato de ventilación se rellena con sellador de construcción.

Al finalizar la instalación, se ajusta con un contrapeso el recorrido de la válvula de apertura automática. De los aisladores de vibración (si los hay) del ventilador de tejado se retiran los casquillos y los pernos de bloqueo que anteriormente fijaban los elementos de aislamiento de vibraciones durante el transporte del aparato.

Se conecta la alimentación eléctrica, se evalúa la resistencia de la unión y el giro libre del rodete, luego la corrección de su giro al arrancar (según la flecha).

Las modernas bases de hormigón armado para montaje de ventiladores poseen una sección de instalación conveniente: redondas por dentro, cuadradas por fuera.

Recalcamos que la colocación de la bandeja de condensado en los meses fríos es obligatoria. El drenaje de la humedad recolectada se garantiza mediante una tubería de drenaje de 15-20 mm de diámetro, conectada al acoplamiento en el fondo de la bandeja.

Nudos de paso universales de la cubierta

Estas bases son estructuras de acero prefabricadas compuestas por un cuerpo cuadrado soldado y paneles frontales de al menos 400 mm de altura. Estas unidades de paso se pueden utilizar tanto en cubiertas rígidas como en cubiertas flexibles, y con cualquier tipo de revestimiento de cubierta.

Los sistemas de ventilación se pueden equipar con bases metálicas universales cuando se colocan en cubiertas con una pendiente de hasta 30^o.

Es importante equipar el dispositivo de ventilación con una base que lo eleve al menos medio metro por encima del nivel de la cubierta. De lo contrario, la humedad de la acumulación de nieve podría infiltrarse en el conducto de ventilación.

Las placas de soporte, ubicadas en la parte superior e inferior de la base, se fabrican con chapa de acero de 10 mm. El refuerzo adicional lo proporcionan los nervios de rigidización realizados en las placas de soporte. Los elementos estructurales del producto se unen mediante soldadura eléctrica, con un espesor de soldadura de al menos 6 mm.

El cuerpo de la unidad de paso de cubierta de acero se monta sobre una base de canales, fijada a los elementos portantes de la cubierta. En la parte superior del cuerpo hay pernos soldados cuyas posiciones coinciden con los orificios de montaje en la base del ventilador.

Las paredes dobles de la base, de 10 y 12 mm de espesor, contienen material termoacústico aislante. También se fabrican modelos sin aislamiento en el interior de las paredes. Por cierto, al equipar un edificio con un ventilador de extracción de humos, la base metálica puede requerir, además de una mayor resistencia al fuego, un aislamiento térmico externo adicional.

En el cuerpo de la base de acero se puede instalar una compuerta de mariposa o una compuerta aislada equipada con actuador eléctrico. Al conducto de aire de la parte inferior de la unidad de paso de cubierta se conectan una bandeja de condensado y una rejilla, o la parte de salida del conducto de aire.

Especificidad del uso del vaso metálico

El principio de montaje de la unidad de paso de cubierta de acero en una cubierta rígida es prácticamente idéntico al procedimiento de instalación de la base de hormigón armado. Veamos las características del montaje de la base metálica en una cubierta flexible.

Si el vaso metálico está equipado con una válvula antirretorno, esta debe montarse antes de instalar el conjunto de paso en su lugar. La válvula puede tener fijadores de pernos de transporte; deben retirarse. Tenga en cuenta que al intentar ajustar la válvula sobre el vaso ya instalado, lo más probable es que quede torcida.

La ventaja del aislante protegido con revestimientos en el cuerpo del vaso de acero es la minimización de los depósitos de condensado.

La instalación del producto se realiza en una abertura preparada en el tejado, que coincide en dimensiones con la sección interna del vaso. Se fija con pernos de anclaje a la parte portante del tejado, o a otro soporte portante capaz de sostenerlo y fijarlo en su posición. ¡El nodo de paso siempre se coloca estrictamente vertical!

El sellado final, es decir, la regla de cemento y arena de la base de montaje del vaso, la colocación de capas de aislamiento térmico e impermeabilización, la disposición de faldones y delantales de acero galvanizado en el contorno, y las abrazaderas de compresión, se realiza de acuerdo con las condiciones reales en el lugar de instalación del nodo de paso metálico (estructura del tejado, ubicación y material del soporte, etc.).

El peso propio del vaso más la masa del ventilador montado en él no permiten fijar la estructura al pastel del tejado. Para ellos, la fijación a un soporte portante es obligatoria.

Antes de montar el ventilador en el vaso, es necesario fijar la bandeja, preparando en sus paredes laterales orificios de 14 mm para las conexiones atornilladas.

La instalación del ventilador de tejado al vaso metálico se realiza fijando el aparato en espárragos con tuercas y arandelas. Una vez completado el montaje, solo queda sellar el contorno del espacio entre el ventilador y el vaso con sellador de construcción.

La horizontalidad del ventilador se verifica con un nivel, esto es obligatorio. Las desviaciones permitidas durante los trabajos de instalación dañarán el funcionamiento de la unidad de ventilación y acortarán su vida útil.

Conclusiones y video útil sobre el tema

Secuencia de instalación en tejado rígido y principio del ventilador radial:

¿En qué orden se realiza la instalación del ventilador de tejado en tejado blando?

Los complejos de ventilación de tejado están diseñados para una larga vida útil con un mantenimiento mínimo. Sin embargo, aún requieren cierto mantenimiento: verificación de la resistencia de las uniones (remachadas, atornilladas, soldadas), inspección del estado del revestimiento de pintura de la zona de flujo del ventilador y de las palas del rotor, y limpieza de polvo y suciedad.

Por lo tanto, se debe proporcionar acceso libre al equipo en el tejado mediante pasillos protegidos que no dañen el «pastel» del tejado, especialmente el blando. Para este fin, son adecuadas las alfombras enrollables de plástico o goma.

¿Dispone de información útil sobre el tema del artículo? ¿Tiene información que valga la pena compartir con los visitantes del sitio? Por favor, deje comentarios, haga preguntas sobre puntos controvertidos y poco claros, y suba fotos en el bloque que se encuentra a continuación.