Formula caudal ventilación

Fórmula de caudal y otros aspectos técnicos en sistemas de ventilación

Ingeniería Civil y Transporte
 22-abr-2022 | Structuralia Blog

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La fórmula de caudal es uno de los aspectos más relevantes en la ventilación junto con la velocidad del aire y los elementos mecánicos.

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Fórmula de caudal y otros aspectos técnicos a considerar en sistemas de ventilación

La ventilación es uno de los aspectos más relevantes a la hora de asegurar las condiciones de salubridad dentro de los espacios en cualquier edificio, aún más en un mundo donde las condiciones de pureza del aire que respiramos se ven gravemente afectadas por la contaminación. Existen una serie de parámetros y condiciones, través de los cuales, las normativas técnicas de cada país se aseguran de que los edificios tengan una ventilación eficiente, y uno de los aspectos más básicos es conocer la fórmula de caudal por conductos.

La importancia de la ventilación en espacios interiores

La verdadera función de los sistemas de ventilación es renovar el aire en los espacios interiores, ya que el aire si se mantiene retenido dentro de un espacio se convierte fácilmente el aire viciado que puede llegar a transmitir y causar distintas enfermedades después de cierto tiempo de exposición. Esto afecta tanto a edificios de carácter público, terciario, o residencial, y es un aspecto que viene estrictamente contemplado en los códigos técnicos relacionados con la edificación de cada país o región. 

Además de la contaminación del aire por las estanqueidad y la afluencia de personas en los espacios, también existen usos y actividades que añaden distintos componentes tóxicos o dañinos al ambiente interno. En el caso de los hogares las cocinas son un generador de contaminación interna muy común, y lo mismo se traduce en espacios especiales de usos terciarios o públicos como las calderas, ciertos tipos de maquinarias, actividades manuales o la combustión de gases, los cuales cuando no sean extraídos del ambiente pueden generar daños importantes a la salud de las personas.

dirty-ventilation-grille-in-the-kitchen-on-the-wal-2021-08-29-19-48-02-utcVentilación. Fuente: Envato

Velocidad del intercambio de aire en sistemas de ventilación

El aspecto que determina la frecuencia en la que el aire de un espacio es renovado es la velocidad del intercambio del aire, y cuando se trata de ventilación mecánica depende de la capacidad del equipo utilizado para mover el aire a través del conducto, y por supuesto se ve afectado por la sección del conducto. Es por este motivo que la sección de los conductos se reduce a medida que se alejan del equipo de renovación de aire. 

En la normativa de cada país también se regula la velocidad, solo que se hace teniendo en cuenta la acústica, es decir, se debe controlar el ruido que puede emitir el paso del aire a cierta velocidad pasando por un conducto, según la actividad que se vaya a desarrollar en el espacio. Por lo general la velocidad permitida entra en un rango de 4 a 6 m/s en espacios públicos, terciarios y residenciales, mientras que para espacios donde se desarrollan actividades industriales se permite alcanzar hasta 10 m/seg.

Conducto de ventilación en chapa.

Conducto de ventilación en chapa. Coolproject.es

Fórmula para el cálculo de caudal de aire

El caudal es un término genérico utilizado en la mecánica de fluidos para identificar la cantidad de un fluido que pasa por la sección de un conducto en un tiempo determinado. En el caso de la ventilación, el fluido a estudiar es el aire, y el caudal se suele representar en m3/s (metros cúbicos sobre segundos), estando regulado por la normativa de cada país o región, según el uso que se vaya a desarrollar en dicho edificio o estancia, la superficie, la altura y la ocupación media que pueda tener. Dicha fórmula es la siguiente:

Q = v x S

Donde para obtener la Q (caudal) debemos multiplicar la velocidad del aire v por la superficie de la sección S. En el caso de España las regulaciones de ventilación vienen expresadas en las unidades del sistema internacional (SI), lo que quiere decir que la superficie vendrá en metros cuadrados (m2) y la velocidad en m/seg, obteniendo así el caudal en m3/seg. 

Elementos de ventilación relacionados con el caudal

UTA (unidad de tratamiento del aire)

Son equipos configurables en cuyo interior se pueden albergar distintos componentes de un sistema de ventilación que cumplen distintas funciones desde purificar, climatizar, o hasta renovar el aire de un edificio o local. Se suelen instalar en la cubierta de los edificios y se sirve de los conductos internos Del mismo para hacer circular el aire que ha sido previamente tratado por la UTA.

UTA.

UTA. Imcalcala

Conductos

Los conductos de ventilación son elementos lineales con una sección determinada en función de la cantidad y la velocidad del aire que pasará a través de ellos que sirven para hacer llegar o extraer el aire en una determinada estancia. Son fabricados en chapa metálica, fibra de vidrio, lana de roca y otros tipos de materiales aislantes con acabados como puede ser un textil o láminas de aluminio, en función de las capacidades acústicas o estéticas que se le quiera brindar.

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