Manual Práctico de Ventilación

Con este Manual Práctico de Ventilación se pretende proporcionar una ayuda a quien desee acceder rápidamenteal conocimiento de los principios básicos de esta tecnología y a la vez guiar los primeros pasos en el cálculo de ventila-ciones corrientes, que pueden presentarse en múltiples ocasiones.

Antes de adquirir la soltura necesaria para recorrer las etapasdel proceso a seguir, tal como la identificación del problema,el cálculo de los valores y la selección del equipo apropiado,es posible que aparezcan dudas e indecisiones. No dudeentonces en acudir a los servicios de nuestra AsesoríaTécnica, que le clarificará cuanto necesite hasta que puedamoverse con acierto por el mundo de la ventilación, que es alque dedicamos nuestros afanes.

SOLER & PALAU

1

3

ÍNDICE DE MATERIAS

PáginaCapítulo 1. EL AIRE 5

Capítulo 2. LA VENTILACIÓN 6

2.1 Funciones de la Ventilación 6 2.2 Conceptos y Magnitudes 6

Caudal 6Presión 6

2.3 Unidades 72.4 Aparatos de Medida 82.5 Tipos de Ventilación: 9

Ambiental 9Localizada 9

2.6 Ventilación Ambiental 92.6.1. Caudal de Aire necesario 92.6.2. Situación del extractor 13

Casos de Aplicación: 2.6.3. Cuartos de baño 142.6.4. Aparcamientos 16

2.7 Ventilación Localizada 202.7.1. Captación Localizada 202.7.2. Elementos de una Captación localizada 202.7.3. Principios de diseño de la captación 22

Casos de aplicación: 2.7.4. Casos de Ventilación Industrial Localizada 242.7.5. Cocinas Domésticas 252.7.6. Cocinas Industriales 26

Capítulo 3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOS 29

3.1 Pérdida de carga: Tramos rectos 29Conductos rectangulares 29Accidentes en la conducción 30

3.2 Cálculo pérdida de carga. Método del coeficiente «n» 303.3 Ejemplo de aplicación 34

Capítulo 4. VENTILADORES 35

4.1 Generalidades 354.2 Definiciones 354.3 Clasificación 354.4 Curva característica 384.5 Punto de Trabajo 404.6 Leyes de los Ventiladores 41

Capítulo 5. RUIDO 42

5.1 Nivel Sonoro 425.2 Silenciadores 445.3 Ruidos mecánicos 45

Capítulo 6. RESUMEN 46

SERVICIO DE ASESORÍA TÉCNICA S&P 47

INDICE DE TABLAS

Tabla Nº Pág. TEMA

1 5 Composición de la Atmósfera

2 5 Composición del aire seco

3 7 Conversión unidades presión

4 10 Criterios de ventilación según norma UNE 100-011

5 12 Renovaciones / hora en locales habitados

6 14 Extractores S&P para baños

7 15 Caudal de extracción para baños

8 21 Velocidades de captación

9 21 Velocidades de transporte

10 25 Caudal y aparatos campanas adosadas

11 25 Caudal y aparatos campanas isla

12 41 Leyes de los ventiladores

13 42 Ejemplos de ruido

14 43 Ejemplos de presión y potencia sonora

15 44 Atenuación del ruido con la distancia

4

5

1. EL AIREEl aire es un gas que envuelve laTierra y que resulta absolutamenteimprescindible para la respiración detodos los seres vivos. Está compues-to de una mezcla mecánica de variosgases, prácticamente siempre en lamisma proporción y en la que destacael Nitrógeno que es neutro para lavida animal y el Oxígeno, que esesencial para la vida en todas susfomas.

En la tabla 2 puede verse su compo-sición media, que de forma sinópticarepresentamos en la Fig. 1.

Nótese que se cita «aire seco» y nosimplemente «aire». Esto se debe aque el aire que nos rodea es «airehúmedo», que contiene una cantidadvariable de vapor de agua que revistegran importancia para las condicionesde confort del ser humano.

Además del aire seco y vapor deagua mencionados, el aire que respi-ramos contiene otros elementos degran incidencia sobre la salud. Éstosson gases, humos, polvo, bacterias...

La tabla 1 muestra la composición deaires reales, el que puede considerar-se «limpio» y un ejemplo de «airecontaminado».

Oxígeno 20,94%

Nitrógeno 78,08%

Argón 0,93%

Anhidrido Carbónico 0,03%

Otros 0,014%

Fig. 1

AIRE LIMPIO, µg/m3 AIRE CONTAMINADO, µg/m3

Medida anual en una gran ciudad

Óxido de Carbono CO máx. 1000 6.000 a 225.000

Dióxido de Carbono CO2 máx. 65.104 65 a 125.104

Anhídrido Sulfuroso SO2 máx. 25 50 a 5.000

Comp. de Nitrógeno NOx máx. 12 15 a 600

Metano CH4 máx. 650 650 a 13.000

Partículas máx. 20 70 a 700

(Datos de IEAL, John Shenfield, Madrid 1978) Tabla 1

COMPONENTES DEL AIRE SECO(1’2928 kg/m3, a 0 ºC 760 mm)

Símbolo En volumen En peso Contenido en el Peso específico% % aire, g/m3 kg/m3

Nitrógeno N2 78’08 75’518 976’30 1’2504

Oxígeno O2 20’94 23’128 299’00 1’428

Argón Ar 0’934 1’287 16’65 1’7826

Anh. Carbónico CO2 0’0315 0’4.10-6 0’62 1’964

Otros 0’145 0’0178 0’23 -

100’000 100’000 1292’80 -

Tabla 2

Se entiende por ventilación la sustitu-ción de una porción de aire, que seconsidera indeseable, por otra queaporta una mejora tanto en pureza,como de temperatura, humedad, etc.

2.1 FUNCIONES DE LA VENTILACIÓN

La ventilación de los seres vivos, laspersonas entre éllos, les resuelve fun-ciones vitales como el suministro deoxígeno para su respiración y a la vezles controla el calor que producen yles proporciona condiciones de con-fort, afectando a la temperatura, lahumedad y la velocidad del aire.

La ventilación de máquinas o de pro-cesos industriales permite controlar elcalor, la toxicidad de los ambientes ola explosividad potencial de los mis-mos, garantizando en muchos casosla salud de los operarios que seencuentran en dichos ambientes detrabajo.

Para efectuar una ventilación adecua-da hay que atender a:

a) Determinar la función a realizar(el calor a disipar, los tóxicos a diluir, los sólidos a transportar, etc.)

b) Calcular la cantidad de aire necesaria.

c) Establecer el trayecto de circulación del aire.

2.2 CONCEPTOS Y MAGNITUDES

En el movimiento del aire a través deun conducto distinguiremos, Fig. 2:

Caudal- La cantidad o Caudal Q (m3/h) deaire que circula.

- La sección S (m2) del conducto.

- La Velocidad v (m/s) del aire.

Vienen ligados por la fórmula

Q = 3600 v S

PresiónEl aire, para circular, necesita de unadeterminada fuerza que le empuje.Esta fuerza, por unidad de superficie,es lo que se llama Presión. Existentres clases de presión:

PRESIÓN ESTÁTICA, Pe

Es la que ejerce en todas las direc-ciones dentro del conducto, en lamisma dirección del aire, en direccióncontraria y en dirección perpendicular,sobre las paredes del mismo. Si el conducto fuese cerrado, comoun recipiente con el aire en reposo,también se manifestaría este tipo dePresión.

La Presión Estática puede ser positi-va, si es superior a la atmosférica obien negativa, si está por debajo deélla.

PRESIÓN DINÁMICA, Pd

Es la presión que acelera el airedesde cero a la velocidad de régimen.Se manifiesta sólo en la dirección delaire y viene relacionada con la direc-ción del mismo, aproximadamente porlas fórmulas:

Pd = v2 (mm c.d.a.)16

v = 4 Pd (m/s)

La gráfica de la fig. 3 relaciona ambasmagnitudes, la Velocidad del aire v ysu correspondiente Presión DinámicaPd .

La Presión Dinámica es siempre positiva.

PRESIÓN TOTAL, Pt

Es la presión que ejerce el aire sobreun cuerpo que se opone a su movi-miento. En la fig. 2 sería la presiónsobre una lámina L opuesta a ladirección del aire. Esta presión essuma de las dos anteriores.

Pt = Pe + Pd

En hidráulica esta expresión recibe elnombre de Ecuación de Bernouïlli.

V

Q QPe Pe

Pe

Pe

Pt

Pd

Pd

SL

Fig. 2

2. LA VENTILACIÓN

6

2.3 LAS UNIDADESLas unidades de presión usadas enventilación son:

1 mm c.d.a. (milímetro columna deagua)

1 Pascal, Pa

Ambas, y la unidad industrial de presión, la atmósfera o Kp/cm2, seequivalen de la siguiente forma:

1 atmósfera = 1 Kp/cm2

= 10.000 mm c.d.a.

= 98 x 1.000 Pa

1 mm c.d.a. = 9´81 Pascal

= 0’0001 atmósferas

En la práctica, aproximadamente:

1 mm c.d.a. = 10 Pa

En la tabla 3 se establece la corres-pondencia entre distintas unidades depresión. Obsérvese la diferencia entrela Atmósfera y la Presión atmosférica.

El milibar es la unidad usada por losmetereólogos.

7

CONVERSIÓN ENTRE DISTINTAS UNIDADES DE PRESIÓN

kp/m2 mm Presión

mm c.d.a. c.d.m. kp/cm2

atmosférica bar milibar dinas/cm2

1 mm c.d.a. 1 0,07355 10-4 10.337 · 10-4 98 · 10-6 98 · 10-3 98,1

kp/m2

1 mm c.d.m. 13,6 1 13,6 · 10-4 13,15 · 10-4 1,33 · 10-3 1,334 1.334

1 kp/cm2 10.000 735,5 1 0,966 0,981 9,81 · 102 9,81 · 105

1 presión atm. 10.334 760 1,0334 1 1,013 1.013 1,01334 · 106

1 bar 10.200 750 1,02 0,985 1 1.000 106

1 milibar 10,2 0,75 1,02 · 10-3 0,985 · 10-3 10-3 1 103

Tabla 3

8

2.4 APARATOS DE MEDIDALas presiones ABSOLUTAS se miden a partir de la presión cero. Los aparatos usados son los baróme-tros, que utilizan los de los metereólo-gos, y los manómetros de laboratorio.

Las presiones EFECTIVAS se midena partir de la presión atmosférica.Los aparatos usados son los manó-metros industriales.

Las presiones Total, Estática yDinámica son de este tipo. Losaparatos en este caso son los micro-manómetros. En los laboratorios demecánica de fluidos se utilizan lossiguientes:

Tubo de PitotMide directamente la Presión Total Ptpor medio de un tubo abierto querecibe la presión del aire contra sudirección y que conecta su otro extre-mo a un manómetro. Éste se repre-senta en la Fig. 4 por medio de untubo en U, lleno de agua, abierto ensu otro extremo a la presión atmosfé-rica, y cuyo desnivel del líquido en lasdos ramas, señala la Presión Total enmm c.d.a.

Sonda de Presión EstáticaMide la Presión Estática Pe por mediode un tubo ciego dirigido contra lacorriente de aire y abierto, por unasrendijas, en el sentido de la misma.En el esquema de la fig. 5 puedeverse conectado, por su otro extremo,a un manómetro de columna de agua,que está abierto a la presión atmosfé-rica.

Tubo de PrandtlEs una combinación de un Pitot y unaSonda de Presión Estática. El Pitotconstituye el tubo central que estáabierto a la corriente de aire y estáenvuelto por una sonda que capta lapresión estática. Como los extremosde ambos acaban en un mismomanómetro, se cumple la fórmula,

Pt – Pe = Pd

con lo que indica la Presión DinámicaPd.

La Fig. 6 representa esquemática-mente este instrumento de medida.

MEDIDA DEL CAUDALUna vez determinada la PresiónDinámica del aire en un conducto,puede calcularse el caudal que circu-la, por la fórmula indicada antes

Q(m3/h) = 3600 v S

La velocidad del aire v = 4 Pd y laSección S de la conducción, son tam-bién muy fáciles de determinar.Gráfica de la Fig. 3.

9

2.5 TIPOS DE VENTILACIÓNPodemos distinguir dos tipos deVentilación: La Ventilación Ambientaly la Ventilación Localizada. Fig. 8.

Ventilación Ambiental o, también,Ventilación General es la que se prac-tica en un recinto renovando todo elvolumen de aire del mismo, con otrode procedencia exterior.Suele realizarse instalando aparatosde extracción de aire en una cara deledificio y abriendo entradas al aireexterior en el muro puesto. Para esta-blecer una ventilación ambiental hayque conocer el volumen del local y elnúmero de veces por hora que senecesite cambiar de aire, lo que seconoce como el «número de renova-ciones por hora».

Ventilación Localizada, es el tipo deventilación que pretende captar el airecontaminado en el mismo lugar de suproducción, evitando que se esparzapor todo el local. Es el caso de con-trolar aire caliente, tóxico, polvoriento,etc. Las variantes a tener en cuentaen este caso son la cantidad de polu-ción que se genera, la velocidad decaptación del aire, la boquilla o cam-pana de captación y el conducto através del que se llevará el aire conta-minado hasta su descarga.

2.6 VENTILACIÓN AMBIENTAL

2.6.1. Caudal de aire necesario

Hasta hace relativamente pocosaños, no existía ninguna normativaque indicase cual era el caudalnecesario para la correcta ventila-ción de determinados ambientes,por lo que se venia aplicando unatabla de renovaciones/hora, que severá en las páginas siguientes.Sin embargo, la concienciación dela necesidad de ventilar los edifi-cios, y de asegurar una aportaciónmínima de aire fresco a todo tipode ambientes en los cuales seencuentren personas, ha hecho quelas diversas normativas que se han

Expulsión

La contaminaciónafecta todo el local

Aire puro

Fig. 8

La contaminaciónse controlaen donde

se produce

Aire puro

Expulsión

ido publicando y que tienen relacióncon el apartado de climatización,empiecen a contemplar los cauda-les necesarios.

Así, el nuevo RITE (Reglamento delas Instalaciones Térmicas en losEdificios), que es de obligado cum-plimiento con excepción de losambientes industriales, en su ins-trucción ITE 02.2.2. “Calidad delaire interior y ventilación”, indica losiguiente: “Para el mantenimientode una calidad de aire aceptable

del aire en los locales ocupados,se considerarán los criterios deventilación indicados en la normaUNE 100-011, en función del tipode local y del nivel de contamina-ción de los ambientes, en particu-lar la presencia o ausencia defumadores”.

En la tabla 4 correspondiente a lanorma anterior, donde se indican loscaudales, en l/s, en función delnúmero de personas o de la superfi-cie de los recintos.

10

Tipo de local Por persona Por m2 Por local Otros

Almacenes11) – 0,75 a 3 – –

Aparcamientos4) – 5 – –

Archivos – 0,25 – –

Aseos públicos1) – – – 2512)

Aseos individuales1), 2) – – 15 –

Auditorios14), 16) 8 – – –

Aulas14) 8 – – –

Autopsia8), 9) – 2,5 – –

Bares 12 12 – –

Cafeterías 15 15 – –

Canchas para el deporte – 2,5 – –

Comedores 10 6 – –

Cocinas2), 3) 8 2 – –

Descanso (salas de) 20 15 – –

Dormitorios colectivos 8 1,5 – –

Escenarios 8 6 – –

Espera y recepción (salas) 8 4 – –

Estudios fotográficos – 2,5 – –

Exposiciones (salas de) 8 4 – –

Fiestas (salas de ) 15 15 – –

Fisioterapia (salas de) 10 1,5 – –

Gimnasios 12 4 – –

Gradas de recintos deportivos 8 12 – –

Grandes almacenes14) 8 2 – –

Habitaciones de hotel – – 15 –

Habitaciones de hospital 15 – – –

Imprentas, reproducción y planos – 2,5 – –

Juegos (salas de) 12 10 – –

Laboratorios6) 10 3 – –

Lavanderías industriales1), 3) 15 5 – –

Vestíbulos 10 15 – –

Oficinas 10 1 – –

Paseos de centros comerciales – 1 – –

Pasillos15) – – – –

Piscinas7) – 2,5 – –

Quirófanos y anexos8) 15 3 – –

Reuniones (salas de) 10 5 – –

Salas de curas 12 2 – –

Salas de recuperación 10 1,5 – –

Supermercados14) 8 1,5 – –

Talleres:

- en general 30 3 – –

- en centros docentes 10 3 – –

- de reparación automática5) – 7,5 – –

Templos para culto 8 – – –

Tiendas:

- en general 10 0,75 – –

- de animales8) – 5 – –

- especiales10) – 2 – –

UVI8) 10 1,5 – –

Vestuarios8) – 2,5 – 1013)

1) Local en depresión con respecto a localesadyacentes.

2) En aseos y cocinas de uso particular esposible el funcionamiento intermitente de laventilación mecánica.

3) El caudal de aire extraído a través de cam-panas debe ser superior al introducido segúnse indica en esta tabla, a fin de mantener ellocal en depresión.

4) El caudal de aire de ventilación indicado seha calculado fijando el límite superior de COy asumiendo una producción total de COdebida al número máximo de vehículos enmarcha lenta (hipótesis de cálculo: límitesuperior de CO de 100 ppm, producción deCO de 0,9 l/s por coche, 40 m2 de superficiepor coche, 1,5% de coches en movimiento).El sistema de ventilación se controlarámediante sensores de CO.

5) Donde haya motores en marcha, se dispon-drá de una toma cerca de cada tubo deescape y se descargará directamente a laatmósfera.

6) El caudal de aire exterior necesario en losdistintos locales de un laboratorio está deter-minado por las vitrinas (si éstas no estánconcentradas en un único local). Para laszonas en las que se encuentren guardadosanimales, el caudal de aire exterior vendrádeterminado según el número y tipo de ani-males (consultar literatura especializada). Enciertas áreas será necesario calcular el airede ventilación en base a la producción desustancias contaminantes y mantener la con-centración de dicha sustancia por debajo dellímite máximo admitido.

7) Si las condensaciones se eliminan por mediodel aire exterior, el caudal de aire resultantedel cálculo podrá resultar superior al indica-do. El local de la piscina o parque acuáticose mantendrá en ligera depresión con res-pecto a los locales adyacentes.

8) Se usará normalmente todo aire exterior.

9) No se debe retornar aire de estos locales.

10) Barberías, peluquerías, floristerías, muebles,farmacias, lavanderías comerciales, etc, …

11) El caudal de aire de ventilación depende delgénero almacenado; para más información,deberá consultarse la literatura especializada.

12) Por inodoro, urinario y vertedero.

13) Por taquilla.

14) El caudal indicado es para lugares donde noestá permitido fumar; en caso contrario, elcaudal deberá incrementarse en un 50%.

15) Se utilizará exclusivamente aire procedentede otros locales.

16) Salones de actos, teatros, cines, salas deconferencias, estudios de televisión, etc.

Tabla 4: Criterios de ventilación según norma UNE 100-011.Caudales de aire exterior en I/s por unidad.

Sin embargo, según se observa enla tabla de caudales indicados en lanorma UNE 100-011-91 publicada enla hoja anterior, esta norma se refie-re casi exclusivamente a locales delsector terciario y no da orientacionessobre los distintos ambientes indus-triales, con las excepciones de los“Talleres en general” y los“Almacenes”.En consecuencia, si el tipo de localal cual se quiere efectuar una venti-lación ambiental no está contempla-do en el criterio anterior, debemosseguir nuestra “peregrinación” enbusca de la normativa, si es queexiste, que nos oriente sobre loscaudales adecuados.Una fuente de información la encon-tramos en la Ley de Prevención deRiesgos Laborales y en concreto enel Real Decreto 486/1997 de 14 deabril, publicado en el BOE 23-IV-1997, que fija las “DisposicionesMínimas de Seguridad y Salud enlos Lugares de Trabajo” y que portanto forzosamente ha de tener inci-dencia en todo tipo de ambienteslaborales. Dentro de esta disposi-ción, se especifica lo siguiente en su“Capítulo II, Art.7:

1.La exposición a las condicionesambientales de los lugares de trabajo no deberá suponer un riesgo para la seguridad y saludde los trabajadores. A tal fin,dichas condiciones ambientales yen particular, las condiciones termohigrométricas de los lugaresde trabajo deberán ajustarse a loestablecido en anexo III.

2.La exposición a los agentes físicos, químicos y biológicos delambiente de trabajo se regirá porlo dispuesto en su normativa específica”.

Dentro del Anexo III mencionado porel anterior capítulo, los apartados enlos cuales la ventilación puede teneruna incidencia concreta son lossiguientes:

Anexo III: Condiciones ambientalesde los lugares de trabajo

3.En los lugares de trabajo cerradosdeberán cumplirse, en particular,las siguientes condiciones:

a) La temperatura de los localesdonde se realicen trabajos seden-

tarios propios de oficinas o simila-res estará comprendida entre 17 y27°C.La temperatura de los localesdonde se realicen trabajos ligerosestará comprendida entre 14 y25°C.

b) La humedad relativa estarácomprendida entre el 30 y el 70por ciento, excepto en los localesdonde existan riesgos por electrici-dad estática en los que el límiteinferior será el 50 por ciento.

c) Los trabajadores no deberánestar expuestos de forma frecuen-te o continuada a corrientes deaire cuya velocidad exceda lossiguientes límites:

1°. Trabajos en ambientes nocalurosos: 0.25 m/s.2°. Trabajos sedentarios enambientes calurosos: 0.5 m/s.3°. Trabajos no sedentarios enambientes no calurosos: 0.75m/s.

Estos límites no se aplicarán a lascorrientes de aire expresamenteutilizadas para evitar el estrés enexposiciones intensas al calor, nilas corrientes de aire acondiciona-do, para las que el límite será de0.25 m/s en el caso de trabajossedentarios y 0.35 m/s en losdemás casos.

d) La renovación mínima del aireen los locales de trabajo, seráde 30 metros cúbicos de airelimpio por hora y trabajador, enel caso de trabajos sedentariosen ambientes no calurosos nicontaminados por humo detabaco y de 50 metros cúbicos,en los casos restantes, a fin deevitar el ambiente viciado y losolores desagradables.El sistema de ventilación emple-ado y, en particular, la distribu-ción de las entradas de aire lim-pio y salidas del aire viciado,deberán asegurar una efectivarenovación del aire del local detrabajo.

4.A efectos de la aplicación de loestablecido en el apartado anteriordeberán tenerse en cuenta laslimitaciones o condicionantes quepuedan imponer, en cada caso, lascaracterísticas particulares del

lugar de trabajo, de los procesos uoperaciones que se desarrollen enél y del clima de la zona en la queestá ubicado. En cualquier caso, elaislamiento térmico de los localescerrados debe adecuarse a lascondiciones climáticas propias dellugar.

Tenemos, pues, ya una nueva orien-tación, obligatoria, en lo que respec-ta a la ventilación de ambienteslaborables, fijada en 30 ó 50 m3/hpor persona en función del ambiente.Además hemos subrayado el últimopárrafo del apartado 3 por su impor-tancia para el objetivo de una ade-cuada ventilación ambiental de unrecinto y sobre la cual volveremosen hojas posteriores.

No se nos puede escapar, pero, queel caudal “obligatorio” anterior puedeser suficiente para ambientes laborables relativamente normalespero, por contra, ser totalmente insuficiente cuando el ambiente en el cual se encuentren los operariostenga otras fuentes contaminantesno derivadas del humo de tabaco,que son las más habituales enambientes laborables.

Luego, si debemos ventilar unambiente industrial en el cual el proceso de fabricación genera undeterminado tipo de contaminante(humo, calor, humedad, disolventes,etc.) en cantidades molestas o perjudiciales y no es posible pensaren la utilización de sistemas de captación localizada para captar elcontaminante en la fuente de producción, deberemos recurrir alempleo de la ventilación ambientalpara lograr unos índices de confortadecuados. Como veremos, no existirán ya unos estándares ya obligatorios, pero si unos criterioscomunmente aceptados que se aplicarán para la solución de estetipo de problemas.

Por último, si el ambiente en el cualnos encontramos no queda com-prendido por la reglamentación delRITE y son insuficientes los cauda-les previstos en el Real Decreto486/1997 cuyos apartados másimportantes, en lo que respecta a laventilación, se han visto anterior-mente, deberemos ceñirnos a la tra-dicional, pero no por ello menos útil,tabla de renovaciones/hora.

11

Renovación del aire en Renovaciones/hora

locales habitados N

Catedrales 0,5

Iglesias modernas (techos bajos) 1 - 2

Escuelas, aulas 2 - 3

Oficinas de Bancos 3 - 4

Cantinas (de fábricas o militares) 4 - 6

Hospitales 5 - 6

Oficinas generales 5 - 6

Bar del hotel 5 - 8

Restaurantes lujosos (espaciosos) 5 - 6

Laboratorios (con campanas localizadas) 6 - 8

Talleres de mecanizado 5 - 10

Tabernas (con cubas presentes) 10 - 12

Fábricas en general 5 - 10

Salas de juntas 5 - 8

Aparcamientos 6 - 8

Salas de baile clásico 6 - 8

Discotecas 10 - 12

Restaurante medio (un tercio de fumadores) 8 - 10

Gallineros 6 - 10

Clubs privados (con fumadores) 8 - 10

Café 10 - 12

Cocinas domésticas (mejor instalar campana) 10 - 15

Teatros 10 - 12

Lavabos 13 - 15

Sala de juego (con fumadores) 15 - 18

Cines 10 - 15

Cafeterías y Comidas rápidas 15 - 18

Cocinas industriales (indispensable usar campana) 15 - 20

Lavanderías 20 - 30

Fundiciones (sin extracciones localizadas) 20 - 30

Tintorerías 20 - 30

Obradores de panaderías 25 - 35

Naves industriales con hornos y baños (sin campanas) 30 - 60

Talleres de pintura (mejor instalar campana) 40 - 60

En efecto, en función del grado decontaminación del local se deberáaplicar un mayor o menor númerode renovaciones/hora de todo elvolumen del mismo, según se obser-va en la tabla 5.Esta tabla se basa en criterios deSeguridad e Higiene en el trabajo ypretende evitar que los ambienteslleguen a un grado de contaminaciónambiental que pueda ser perjudicialpara los operarios, pero sin partir nidel número de los mismos ni de cri-terios más científicos.Obsérvese que, a medida que elgrado de posible contaminación delrecinto es mayor, aumenta la canti-dad de renovaciones a aplicar sien-do más dificil determinar con preci-sión cual es el número exacto derenovaciones para conseguir unambiente limpio con plenas garantí-as, por lo que será la propia expe-riencia la que nos oriente en casoscomo éstos, especialmente si sealcanzan niveles de contaminaciónimportantes.

12

Tabla 5: N° renovaciones/hora.

13

2.6.2. Situación del extractor

La gran variedad de construcciones yde necesidades existentes disminuyela posibilidad de dar normas fijas enlo que se refiere a la disposición delsistema de ventilación.

Sin embargo pueden darse una seriede indicaciones generales, que fijan lapauta a seguir en la mayoría de loscasos:

a) Las entradas de aire deben estardiametralmente opuestas a la situa-ción de los ventiladores, de forma quetodo el aire utilizado cruce el áreacontaminada.

b) Es conveniente situar los extracto-res cerca del posible foco de contami-nación, de manera que el aire nocivose elimine sin atravesar el local.

c) Debe procurarse que el extractorno se halle cerca de una ventanaabierta, o de otra posible entrada deaire, a fin de evitar que el aire expul-sado vuelva a introducirse o que seformen bolsas de aire estancado enel local a ventilar.

En las figuras siguientes de Fig. 9 aFig. 15 se ilustran formas correctaspara asegurar un buen barrido delaire contaminado al sustituirlo por otromás puro de aportación exterior.

Todas estas disposiciones para loscircuitos de aire suponen que el aireextraído se desecha y lanza al exte-rior. Pero no siempre debe proceder-se así ya que si se trata de aire cale-faccionado en época invernal, se per-derían un buen número de caloríasque gravarían los costes de la cale-facción.

Por éso se procede a veces a recircu-lar, esto es, aprovechar parte del airede extracción para volver a insuflarloal local conservando sus calorías,pero sometiéndole previamente a unproceso de depuración. Este tipo deinstalaciones requieren de un estudioy diseño especiales, calibrando elcoste de la instalación y su manteni-miento frente al ahorro de energíaque supondría el mismo.

Pero este tipo de instalaciones se ale-jan del propósito de exponer generali-dades de este capítulo.

Fig. 9

Fig. 10Fig. 11

Fig. 12Fig. 13

Fig. 14Fig. 15

14

2.6.3. Ventilación de cuartos de bañoLos vahos y olores se eliminanmediante una correcta renovación delaire, que se consigue con un barridodel aire del cuarto de baño, en senti-do de abajo arriba.

Es importante que las entradas deaire (rejillas, puertas, etc.) se encuen-tren en la zona opuesta a aquélladonde ha de situarse el extractor, afin de conseguir que el barrido sea lomás completo posible (Figura 16).

El sistema de descarga condicionaráel tipo de extractor. Las diferentesmodalidades que normalmente sepresentan son:

1) Extracción con descarga directa alexterior. Este sistema, presenta laventaja de la fácil instalación delextractor. En este caso, el ventiladortrabaja a pleno rendimiento, puestoque no debe vencer pérdidas decarga, al no tener conducto que opon-ga resistencia.

2) Extracción por acoplamiento a unsistema de ventilación estática de tiposhunt. Este sistema, muy generaliza-do, presenta una gran facilidad de

instalación, puesto que sólo es nece-sario sustituir la ejilla existente por elmodelo de extractor adecuado, segúnlas necesidades de caudal.

3) Extracción por acoplamiento a unsistema de ventilación ya existente.Este sistema es en sí una variante delanterior. Presenta el inconveniente detener la boca de descarga en contac-to directo con el conducto exterior, loque puede ocasionar problemas deretorno de olores. Para evitarlos sepueden utilizar extractores con com-puerta antirretorno.

4) Extracción de descarga por con-ducto individual: Para la instalación de este sistema, poco frecuente, sólo es

necesario practicar un orificio adecua-do a las dimensiones del extractor. Esmuy importante haber calculado pre-viamente la pérdida de carga del con-ducto de la forma que se describirámás adelante.

En todos los casos es muy recomen-dable que el extractor a instalar estédotado de temporizador, que permiteque el aparato siga funcionandodurante un tiempo después de apaga-da la luz del cuarto de baño, y sedesconecta automáticamente, consi-guiendo con ello una más completarenovación del aire.

Tabla. 6

Tabla para la elección del extractor más adecuado

DECOR-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-100

DECOR-200

TD-160

EB-100

DECOR-100

EDM-100

EDM-160

DECOR-200

TD-160

EB-100

DECOR-100

EDM-100

EDM-80

DECOR-100

EDM-100

EB-100

DECOR-200

TD-160

EB-250

DECOR-200

TD-160

EDM-160

EB-250

TD-160

EB-250

DECOR-300

TD-250

TD-350

EB-250

Fig. 16

15

La tabla 6 muestra, en función deltamaño del cuarto de baño y de lapérdida de carga, algunos aparatosde la marca S&P que lo pueden venti-lar convenientemente. La primeracolumna contiene los extractores tra-bajando a descarga libre o sea colo-cados en un muro que separe el bañodel exterior. Las otras tres correspon-den a descargas entubadas, de distin-tas longitudes de recorrido, hasta ladescarga.

La tabla 7 proporciona los caudaleslímite para la ventilación adecuada debaños distintos y la sección de lasbocas convenientes de entrada deaire.

Los baños y las cocinas constituyenlas piezas técnicas de las viviendas yes conveniente que la extracción deaire de toda la casa se haga a travésde las mismas, pues estando endepresión respecto del resto de lasdependencias, siempre el sentido dela ventilación se efectuará desde lasentradas de aire puro por las piezasde estar o de descanso, salas,comedor, dormitorios, etc. hacia laspiezas técnicas que son las que pro-ducen mayormente las contaminacio-nes por olores, humos, grasas, etc.Se consigue así que éstos no inva-dan toda la vivienda.Existe un tipo de extractor de airepara cuartos de baño que lleva incor-

porado un sensor que capta lahumedad del ambiente y, al llegar aun cierto nivel que voluntariamentese le puede seleccionar, acciona elaparato que ventila el local. Es idealpara controlar el aire de duchas ybañeras con agua caliente y grandesprendimiento de vapor, queempaña espejos, cristales de lasventanas y paredes.

Uno de estos aparatos es el EDM-100 H (con Higrostato), quepuede instalarse en los locales reco-mendados en la tabla 6 como sushomólogos EDM-100.

Tabla. 7

Tabla orientativa del caudal de aire necesario para ventilación de aseos y baños

Caudal mínimo Caudal máximo Abertura parade ventilación de ventilación la entrada de aire

m3/h m3/h cm2

Aseo

24 36 50

Volumen = 2,5 m3

Baño pequeño

68 100 140

Volumen = 7 m3

Baño mediano

110 165 230

Volumen = 11 m3

2.6.4. Ventilación de aparcamientos

ObjetivoEl sistema de ventilación de un aparcamiento tiene como objetivo, en primer lugar, garantizar que no seacumulará monóxido de carbono enconcentraciones peligrosas en nin-gún punto del aparcamiento.

En segundo lugar, y en cumplimientode la normativa NBE-CPI 96, garanti-zar la evacuación de humos que pue-dan generarse en caso de incendio.Además, con la ventilación se man-tendrán el resto de contaminantesemitidos por los automóviles en unosniveles mínimos.

Se contemplan en este apartado solamente los criterios a tener en cuenta cuando se deba practicar una ventilación forzada de los apar-camientos, siendo también posible realizar una ventilación natural si elaparcamiento está por encima delnivel del suelo y dispone de fachadasaccesibles directamente al exterior.

Características del CO

Sin ninguna duda el CO –monóxidode carbono– es el gas más peligrosode los emitidos por un vehículo auto-móvil y el que requiere de mayor dilu-ción para que no sea perjudicial paralas personas. El CO es un gas imper-ceptible, sin olor ni sabor, cuyo efectosobre las personas, aspirado en can-tidades importantes, es la reducciónprogresiva de la capacidad de trans-porte de oxigeno por la sangre,pudiendo, en casos extremos, llegar aprovocar la muerte. Sin embargo, losefectos por intoxicación son totalmen-te reversibles y sin secuelas, y laexposición breve a concentracioneselevadas de CO no presenta riesgoalguno y puede tolerarse.

Se admite que para estancias inferio-res a una hora, la concentración de CO pueda alcanzar 125 ppm (143 mg/m3), mientras que para unaestancia igual a una jornada laboralde ocho horas, el nivel máximo admi-sible es de 50 ppm (57 mg/m3).

La densidad del CO es de 0.968, porlo que se acumulará normalmente enlas partes altas del aparcamiento.

Consideraciones sobre la evacuación de humo en caso deincendio

La extracción de humo en caso deincendio de alguno de los vehículosautomóviles en el interior de un apar-camiento pretende evitar que losusuarios que se encuentren en elinterior del aparcamiento respiren loshumos tóxicos generados y pierdanla visibilidad necesaria para alcanzarlas vías de escape.

Debido a su temperatura, los humosse acumulan en la parte alta delrecinto y deberían poderse evacuarantes de que se encuentren en canti-dades importantes, lo que ademásdificultaría el trabajo de los serviciosde extinción, o bien se enfríen exce-sivamente y alcancen capas inferio-res.

Normativa

El Reglamento Electrotécnico deBaja Tensión, trata en su instrucciónMIE BT027 Capítulo 9 de lasInstalaciones en Estaciones deServicio, Garajes y Talleres deReparación de Vehículos, y en suhoja de interpretación nº 12 A, 15-1-77, se ocupa de la VentilaciónForzada indicando que para aparca-mientos subterráneos la ventilaciónserá suficiente cuando se asegure

una renovación mínima de aire de 15m3/h por metro cuadrado de super-ficie. Además, el caudal de ventila-ción por planta se repartirá, comomínimo, entre dos dispositivos otomas de ventilación independientes.Cuando el local sea público y demás de 1000 m2 deberá existir unsuministro complementario para losventiladores y es obligatorio disponerde detectores de CO para el acciona-miento automático del sistema deventilación.

Como sea que la instrucción MIE BT027 está en fase de revisión por susdiscrepancias con la correspondiente026, y ante las posibles dilaciones ensu publicación, han ido apareciendoreglamentaciones autonómicas quecomplementan o interpretan algunode sus aspectos para facilitar sucumplimiento.

Como quiera que existen distintasvariantes, en función de laComunidad Autónoma correspondien-te, no es posible recoger en estahoja técnica todas las disposiciones,por lo que recomendamos recopilarla normativa particular de cada zona.Si realizamos un resumen global delas mismas, el caudal mínimo vienefijado por el valor más alto que seobtiene al aplicar 15 m3/h.m2 desuperficie, o bien 6 renovaciones/hora(7 en la Comunidad de Madrid), y en

16

CO2, H2O, N2

y, además:

Óxido Carbono CO

Óxidos Nitrógeno NOx

Plomo

Comp. sulfurosos

Hidrocarburos

Partículas varias

Polutantes diversos

Pérdidas de vapor

Fig. 17

EMISIONES DE UN VEHÍCULO ACTUAL

todos los casos se han de mantenercomo mínimo los dos sistemas deventilación (generalmente impulsióny extracción, o dos sistemas deextracción).

Como normativa de obligado cumplimiento se encuentra también,desde el año 97, la Norma Básica de Edificación, Condiciones DeProtección contra Incendios NBE-CPI-96, que en su Capítulo 4,Artículo 18 Instalaciones y Serviciosgenerales del edificio, y en su ámbitode aplicación G.18 Uso Garaje oAparcamiento se especifica que losgarajes dispondrán de ventilaciónnatural o forzada para la evacuaciónde humos en caso de incendio.

17

Fig. 19

Fig. 20

Fig. 21

Rutas de circulación de coches

Aparcamiento primera planta Entrada cochesSalida coches

Impulsiónde

ventilación Rampa

Rampa

Rutas de circulación de coches

55 m

Extracción deVentilación

65 m

EJEMPLO DE APLICACIÓN

Fig. 18

La ventilación forzada deberá cumplirlas condiciones siguientes:

a)Ser capaz de realizar 6 renovacio-nes por hora, siendo activada mediante detectores automáticos

b)Disponer de interruptores independientes para cada planta que permitan la puesta en marcha de los ventiladores.

c)Garantizar el funcionamiento de todos sus componentes durante noventa minutos a una temperatura de 400ºC.

d)Contar con alimentación eléctrica desde el cuadro principal

Tanto en ventilación natural como forzada, ningún punto estará situadoa más de 25 m de distancia de unhueco o punto de extracción de loshumos.Por último existe la norma UNE 100-166-92 VENTILACIÓN DEAPARCAMIENTOS, que si bien no es de obligado cumplimiento, fija unoscriterios adicionales que son útilespara diseñar correctamente la instala-ción: Se dispondrán rejillas de extrac-

ción a razón de cada 100 m2 y nomás de 10 m una de otra. La veloci-dad de aire en los conductos no serásuperior a 10 m/s y el nivel de presiónsonora en el aparcamiento no podráser superior a 55 dB(A). El aire extraí-do se descargará a un lugar que diste10 m, por lo menos, de cualquier ven-tana o toma de aire, con descargapreferiblemente vertical, y si el con-ducto desemboca en un lugar deacceso al público, la boca de salidaestará a una altura de 2.5 m sobre elsuelo, como mínimo.

Sistemas de ventilación

Tres son los sistemas posibles para laadecuada ventilación de un aparca-miento:

– por impulsión– por extracción– sistema mixto

Sea cual sea el sistema empleado, ypara dar correcto cumplimiento de lasnormativas expuestas en la anteriorhoja, será necesario repartir el caudal de ventilación, como mínimo, entredos unidades o sistemas de ventila-ción (REBT).

Ventilación por inyecciónSu principal ventaja viene del hechode que el aire de aportación vienedirectamente del exterior.Todo el recinto queda en sobrepre-sión y el aire viciado es obligado asalir por las rampas de acceso alaparcamiento, lo que puede provocar,en caso de recorridos de excesivalongitud, una elevada concentraciónde CO, que saldrá precisamente porlas zonas de acceso al aparcamientoy a nivel de la misma calle. Por otrolado, la NBE-CPI 96 solicita la “eva-cuación” del humo, lo que descartaríaautomáticamente este sistema.

Ventilación por extracciónEste sistema, que es el más utilizado,tiene la ventaja de poder controlar ladescarga, a través de conductos,hasta el lugar apropiado acorde conlas normativas vigentes (especialmen-te con las Ordenanzas Municipales decada localidad en las que habitual-mente se especifican los criterios quehan de cumplir las chimeneas de des-carga de aire viciado).En lo posible es aconsejable preverotras entradas de aire, si es posible,independientes de la propia rampa deacceso, pues allí se producen escapes

18

MAL

BIEN

min 4 m

B A R

Letreroluminoso

MAL

Entrada de aire

MAL Cocina

Entrada deaire en elaparcamiento

BIEN

min 0,75 m

Captación

Torreta

MALMAL

ENTRADAS DE AIRE A APARCAMIENTOS

Fig. 22

de gases de los vehículos que entran ysalen con retenciones y aceleracionesaltamente productivas de CO.

Una ventaja de este sistema es elhecho de que permite usar conductosde menor sección. Así, por ejemplo,en el supuesto de que para la ventila-ción de un aparcamiento se requieren10.000 m3/h (para cumplir las necesi-dades de caudal indicadas por elREBT o por la NBE-CPI 96), y repar-tiendo el caudal entre dos sistemasde extracción, cada uno de los siste-mas debería extraer sólo un caudalde 5.000 m3/h.Pero, lógicamente, cada uno de losextractores tendrá que aguantar unatemperatura de 400°C durante 90minutos, para soportar una posibleevacuación de los humos que se pro-dujesen en caso de incendio.

Sistema mixto (impulsión y extracción)Este sistema permite una óptima distribución de aire por el interior delaparcamiento, al permitir, llegar atodos los rincones.Como inconveniente el hecho de quelos sistemas de ventilación quedarántrabajando en serie, por lo que, utili-zando el mismo supuesto anterior, el sistema de impulsión debería inyec-tar 10.000 m3/h de aire fresco, y el

sistema de extracción extraer lamisma cantidad de aire (en algunaszonas se introduce, en la primeraplanta, una cantidad de aire superiora la que se extrae, con el objeto deprovocar la salida de aire por larampa, donde se produce la mayoremanación de CO).El sistema de impulsión transportaráaire fresco del exterior y por tanto seutilizará un ventilador normal; mien-tras que el de extracción es suscepti-ble de evacuar humo en caso deincendio, y por tanto soportará tempe-raturas de 400°C durante 90 minutos.

Entradas de aireLas bocas de captación del aire exterior deben alejarse del suelo dejardines o forestas para no captarhojas o polen; separadas de letrerosluminosos por su atracción de insec-tos; lejos de descargas de aire parano recircular emisiones viciadas, ynunca en el suelo porque puede obturarse por objetos o desechos.

De forma habitual se vienen instalan-do rejillas por encima de las propiaspuertas de acceso, lo que permite, asistema de ventilación parado, una“cierta” ventilación natural del propioaparcamiento, y garantiza una correc-ta entrada de aire cuando el sistemade ventilación está en funcionamiento,

independientemente de la abertura ono de la puerta de acceso al recinto.

Descargas de aireSi bien las normativas generales deobligado cumplimiento no dan orienta-ciones de cómo debe efectuarse ladescarga de aire viciado, si que secontemplan en multitud deOrdenanzas Municipales este criterio,indicándose, en la mayoría de ellas,que la descarga se efectuará deforma vertical a 2.5 m del suelo sidesembocan en lugares de uso oacceso al público, debiendo estar pro-tegidas horizontalmente en un radiode la misma dimensión; o bien sobre-pasando un metro la altura máximade los edificios colindantes, quedandosiempre a más de 10 m de cualquierabertura.

Niveles sonorosLa norma UNE específica que el nivelsonoro producido por el sistema deventilación en el interior de un aparca-miento no podrá ser superior a los 55dB (A).En función del nivel sonoro del tipo deextractores utilizados (determinados porlas propias características de la instala-ción), del punto de descarga y el nivelsonoro máximo admisible, deberántenerse en cuenta la aplicación demedidas correctoras (silenciadores).

19

20

Entradade aire

Dispositivode captado

Conducto

Expulsión

Baño de tratamiento

LW

X

X

A = WL

H

W

LW

X

H

2.7 VENTILACIÓN LOCALIZADA

2.7.1. Captación localizada

Cuando en un local se originangases, olores y polvo, aplicar almismo los principios de la ventila-ción general expuestos en las hojasanteriores, puede originar algunasproblemáticas concretas como unainstalación poco económica y enalgunos casos poco efectiva debidoa los grandes volúmenes de aire avehicular, la importante repercusiónenergética en locales con calefac-ción e incluso la extensión a todo elrecinto de un problema que inicial-mente estaba localizado. (Fig. 23).En consecuencia, siempre que ellosea posible, lo mejor es solucionarel problema de contaminación en elmismo punto donde se producemediante la captación de los conta-minantes lo más cerca posible de sufuente de emisión, antes de que sedispersen por la atmósfera del recin-to y sea respirado por los operarios.Las aspiraciones localizadas preten-den mantener las sustancias moles-tas o nocivas en el nivel más bajoposible, evacuando directamente loscontaminantes antes de que estossean diluidos.Una de las principales ventajas deestos sistemas es el uso de meno-res caudales que los sistemas deventilación general, lo que repercuteen unos menores costes de inver-sión, funcionamiento y calefacción.Por último la ventilación por capta-ción localizada debe ser prioritariaante cualquier otra alternativa y enespecial cuando se emitan produc-tos tóxicos en cantidades importan-tes.

2.7.2. Elementos de una captaciónlocalizada

En una captación localizada seránnecesarios los elementos siguientes:- Sistema de captación.- Canalización de transporte del

contaminante.- (En determinadas instalaciones)

Sistema separador.

Sistema de captaciónEl dispositivo de captación, que enmuchos casos suele denominarsecampana, tiene por objeto evitar queel contaminante se esparza por elresto del local, siendo este elemento

Fig. 23: Los dos grandes tipos de ventilación.

Fig. 24: Tipos de campanas

Entradade aire

Ventiladorde extracción

Baño de tratamiento

a) Ventilación localizada: captado de los contaminantes.

b) Ventilación general: diluciónde los contaminantes.

la parte más importante de la insta-lación ya que una mala concepciónde este dispositivo puede impedir alsistema captar correctamente loscontaminantes o llevar, para com-pensar esta mala elección inicial, a

la utilización de caudales, coste defuncionamiento y de instalaciónexcesivos.Este dispositivo puede adoptardiversas formas, tal como se obser-va en la Fig. 24.

Tipo de campana Descripción Caudal

Campana simple Q = V(10X2+A)

Campana simple Q = 0,75V(10X2+A)con pestaña

Rendija múltiple. Q = V(10X2+A)2 ó más rendijas.

Q = 1,4 PVHCampana P = perímetroelevada H = altura sobre

la operación

Cabina Q = VA = VWH

21

Tabla 8: Velocidades de captación.

Tabla 9: Gama de los valores mínimos de las velocidades de transporte de aire contaminado en las conducciones.

Únicamente gases y vapores Características de la fuente Ejemplos Velocidad dede contaminación captación

m/s

Desprendimiento con velocidades Cocinas. Evaporación en tanques. 0,25 - 0,5casi nulas y aire quieto. Desengrasado.

Desprendimientos a baja velocidad Soldadura. Decapado. 0,5 - 1en aire tranquilo. Talleres galvanotecnia.

Generación activa en zonas de Cabinas de pintura. 1 - 2,5movimiento rápido del aire.

Con partículas sólidas en suspensión Generación activa en zonas de Trituradoras. 1 - 2,5

movimiento rápido del aire.

Desprendimiento a alta velocidad Esmerilado. Rectificado. 2,5 - 10en zonas de muy rápidomovimiento del aire.

Se adoptarán valores en la zona inferior o superior de cada intervalo según los siguientes criterios:

Inferior Superior

1. Pocas corrientes de aire en el local. 1. Corrientes turbulentas en el local.

2. Contaminantes de baja toxicidad. 2. Contaminantes de alta toxicidad.

3. Intermitencia de las operaciones. 3. Operaciones continuas.

4. Campanas grandes y caudales elevados. 4. Campanas de pequeño tamaño.

Gases, vapores 5 a 6(*)

Humos Humos de óxido de zinc y de aluminio. 7 a 10(*)

Polvos muy finos y ligeros Felpas muy finas de algodón. 10 a 13

Polvos secos y pólvoras Polvos finos de caucho, de baquelita; felpas de yute;

polvos de algodón, de jabón. 13 a 18

Polvos industriales medios Abrasivo de lijado en seco; polvos de amolar; polvos de yute, de grafito;

corte de briquetas, polvos de arcilla, de calcáreo; embalaje o

pesada de amianto en las industrias textiles. 18 a 20

Polvos pesados Polvo de toneles de enarenado y desmoldeo, de chorreado, de escariado. 20 a 23

Polvos pesados o húmedos Polvos de cemento húmedo, de corte de tubos de amianto-cemento,

de cal viva. >23

o transporte

neumático húmedo

Para que el dispositivo de captaciónsea efectivo, deberán asegurarseunas velocidades mínimas de capta-ción. Esta velocidad se define como: “La velocidad que debe tener elaire para arrastrar los vapores,gases, humos y polvo en el puntomás distante de la campana”.

Estas velocidades se observan en latabla 8.

Canalización de transporteUna vez efectuada la captación ypara asegurar el transporte del airecontaminado, es necesario que lavelocidad de éste dentro de la cana-

lización impida la sedimentación delas partículas sólidas que seencuentran en suspensión.Así el dimensionado del conducto seefectuará según sea el tipo de mate-riales que se encuentren en suspen-sión en el aire, tal como puede verseen la tabla 9.

(*)Generalmente se adoptan velocidades de 10 m/s

22

L

Se necesitan 100 m3/h

2L

Se necesitan 400 m3/h

(Caudal cuadruple)

(Distanciadoble)

Foco decontaminación

Fig. 25

BIEN MAL

Fig. 26

MEJORBIEN

(Atención a las cotas!)

H

0,4H

45°

Apantallar

Fig. 27

BIEN

Productosnocivos omolestos

Productosnocivos omolestos

MAL

Fig. 28

2.7.3. Principios de diseño de lacaptación

El rendimiento de una extracciónlocalizada depende, en gran parte,del diseño del elemento de capta-ción o campana. Se indican a conti-nuación un conjunto de reglas parael diseño de los mismos:

Colocar los dispositivos de captado lo más cerca posible de la zona de emisión de los contaminantesLa eficacia de los dispositivos deaspiración disminuye muy rápida-mente con la distancia. Así, porejemplo si para captar un determi-nado contaminante a una distancia Lse necesita un caudal de 100 m3/h,si la distancia de captación es eldoble (2L) se requiere un caudalcuatro veces superior al inicial paralograr el mismo efecto de aspiraciónde dicho contaminante (Fig. 25).

Según lo anterior, la mejor situaciónde una campana extractora será laque consiga la mínima distanciaentre aquélla y el borde más alejadoque emita gases o vapores (Fig. 26).

Encerrar la operación tanto comosea posibleCuanto más encerrado esté el fococontaminante, menor será la canti-dad de aire necesario para evacuarlos gases (Fig. 27).

Instalar el sistema de aspiraciónpara que el operario no quedeentre éste y la fuente de contaminaciónLas vías respiratorias del trabajadorjamás deben encontrarse en el tra-yecto del contaminante hacia elpunto de aspiración (Fig. 28).

23

BIENMAL

Fig. 29

BIENMEJOR

max = 150min = A

A

Fig. 3010

0%

60%

30%

15%

7,5%

0 50 100

% de diámetro

100%

60%

30%

15%

7,5%

0 50 100

% de diámetro

Fig. 31

Situar los sistemas de captadoutilizando los movimientos naturales de las partículasSe efectuará la extracción de manera que se utilicen las mismasfuerzas de inercia para ayudarnosen la captación de las partículas(Fig. 29).

Enmarcar las boquillas de extracciónSiempre que sea posible, enmarcarlas boquillas de extracción reduceconsiderablemente el caudal de airenecesario (Fig. 30).

Si no se coloca el enmarcado, laboquilla o campana, además deextraer el aire que está frente a ellay que se supone que está contami-nado, se aspira también aire deencima y de los lados con lo que sepierde eficacia. En una boquillaenmarcada la zona de influencia dela misma es mayor que si no secoloca este elemento, tal como seobserva en la Fig. 31.

Repartir uniformemente la aspiración a nivel de la zona decaptadoEl caudal aspirado debe repartirselo más uniformemente posible, demanera que se eviten las fugas deaire contaminado en aquellas zonasdonde la velocidad de aspiraciónpudiese ser más débil.

INCORRECTO

P

CORRECTO

Pantallas

Fig. 32

24

CABINA DE LABORATORIO

CABINA CON PUERTA DE GUILLOTINAY MARCO DE PERFIL AERODINÁMICO- Q = 0,3 – 0,76 m3/s/m2 de superficie total abierta en función de la eficacia

de la distribución del aire aportado al local- Pérdida en la entrada = 0,5 PD- Velocidad en conducto = 5 – 10 m/s según uso

CAPTACIÓN DE POLVOSPara CAMPANA PARA MUELAvelocidades DE DISCOmayores, Caperuza bien cerrada = Máx. 25%prolongan la disco descubierto.caperuza y Vel. mín. vc = 23 m/s ramlcolocar una v = 18 m/s cond. pral.plataforma de Pérdida de entrada:apoyo para n = 0,65 conex. rectapiezas. n = 0,40 conex. cónica

Fig. 33

EXTRACCIÓN LOCALIZADA PORTÁTIL PARA SOLDADURA

VENTILACIÓN PARA SOLDADURA SOBRE BANCO FIJO

Q = 2.000 m3/h por m de Pérdidas entrada:campana. = 1,8 Pd (ranura) = 0,25 PdLongitud campana: La que (conducto)requiera el trabajo a realizar. Velocidad máxima de la cámaraAncho banco: 0,6 m máximo. V igual a la mitad de la velocidadVelocidad conducto: v c = 12 m/s en las ranuras.Vel. en las ranuras: v r = 5 m/s

DESENGRASADO CON DISOLVENTES

Q(m3/h) = 920 LM L, M (m) La tapa T debe cerrarse cuandoVelocidad máx. ranura v r = 5 m/s no se usa. Debe preverse un Vel. máx. plenum: v p = 2,5 m/s conductor separado para laVel. conducto v c = 12 a 15 m/s evacuación de los productos dePérdidas entrada: la combustión, si los hubiere. Para1,8 Pd ranura = 0,25 Pd el trabajo es necesario un

suministro directo de aire para larespiración.

2.7.4. Casos de ventilación industrial localizada

TANQUES PARA RECUBRIMIENTOS ELECTROLÍTICOS

El caudal necesario: La velocidad de aire en laQ(m3/h) = KLM ranura:K = de 1.000 a 10.000, v r > 10 m/susualmente de 3.000 a 5.000 Con esta captación se mantieneL, M en metros (m) alejado el contaminante de la

zona de respiración del operario.

Velocidad amolado m/sMenos 35 Más 35

Diám. Ancho Bien Poco Espe- Biendisco disco cerra- cerra- cial cerra-mm mm da da da

hasta 125 25 375 375 375 650125 a 250 38 375 500 650 1050250 a 350 50 500 850 850 1250350 a 400 50 650 1050 1050 1500400 a 500 75 850 1250 1250 1750500 a 600 100 1050 1500 1500 2050600 a 750 125 1500 2000 2000 2650750 a 900 150 2000 2650 2650 3350

CAMPANA MÓVILCon pestaña

Conducto simple o pieza cónica

X, mm m3/s m3/s

Hasta 150 0,16 0,12

150-225 0,35 0,26

225-300 0,63 0,47

- Velocidad en la cara abierta = 7,5 m/s

- Velocidad en conducto = 15 m/s- Pérdida en la entrada conducto

simple = 0,93 PDconducto

- Pérdida en la entrada con pantalla o cono = 0,25 PDconducto

X

25

Longitud Caudal Modelo de extractor SPárea de cocción aconsejado según longitud del conducto de salida

(cota L) (m3/h)0 a 5 m 5 a 15 m más de 15 m

CK-35N CK-40 y CK-40F

Hasta CK-25N

CK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

60 cm 200-300

TD-250TD-350 TD-500

Campana de 60 cmCampana de 60 cm con Campana de 60 cm

con 1 motor2 motores o motor tangencial con motor tangencial

CK-35N CK-40 y CK-40FCK-40 y CK-40F CK-50 y ECO-500

CK-50 y ECO-500

Hasta 300-600

CK-50 y ECO-500 CK-60F CK-60F

90 cm TD-350, TD-500 TD-500 TD-800

Campana de 90 cm con Campana de 90 cm con Campana de 90 cm

2 motores o motor tangencial 2 motores o motor tangencialcon motor tangencial

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DE COCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS ADOSADAS A LA PARED.

Tabla 10

Fig. 34

Longitud Caudal Modelo de extractor SPárea de cocción aconsejado según longitud del conducto de salida

(cota L) (m3/h)0 a 5 m 5 a 15 m más de 15 m

CK-40 y CK-40F CK-60F CKB-800

Hasta CK-50 y ECO-500 CKB-600

TD-80060 cm

300-450 CK-50 TD-500 Campanas tipo IslaTD-500 Campanas tipo Isla

de 90 cmCampanas tipo Isla de 90 cmde 90 cm

CK-50 y ECO-500 CK-60F CK-60F CKB-800

CKB-1200Hasta

450-900 TD-500 TD-800 TD-1000

90 cmCampanas tipo Isla Campanas tipo Isla

Campanas tipo Isla

de 120 cm de 120 cmde 120 cm

TABLA ORIENTATIVA PARA LA ELECCIÓN DEL EXTRACTOR O CAMPANA DE COCINA MÁS ADECUADOS. COCINAS CON CAMPANAS TIPO ISLA.

Tabla 11

2.7.5. Cocinas domésticas

Las cocinas son un caso típico deaplicación de la ventilación localizada.Captar el aire cargado de gases,humos, grasas y calor, encima mismode los fogones donde se produce, fil-trarlo y conducirlo hasta la descarga.

DiseñoEl caudal de aire necesario que debeextraer la campana es el capaz dearrastrar y diluir los polucionantesdesprendidos. Este caudal debe serel mínimo posible por razones deeconomía de energía.

Es importante también conseguir unequilibrio entre el aire extraído de lacocina con el impulsado a élla a tra-vés de los locales adyacentes o direc-tamente del exterior, de modo que lacocina quede en una ligera depresión.Se trata de evitar que el aire contami-nado que no capte la campana sedifunda por el piso, invadiendo consus olores indeseables las otrasestancias de la casa.

El aire necesario será tanto menorcomo mejor la campana abrace,cubra de cerca, los focos de la pro-ducción contaminante. Una campanabaja, es mucho mejor que una cam-pana a una altura suficiente para per-mitir pasar la cabeza del cocinero/a.

Campanas compactasSon campanas que llevan filtro, luzgrupo de extracción y mandos, for-mando un conjunto listo para instalar.Pueden conectarse de manera quedescarguen el aire viciado al exteriormediante el conducto correspondien-te, o bien para que recirculen el airecaptado, y previa instalación de un fil-tro de carbono, en aquellas instalacio-nes que no dispongan de salida alexterior. Fig. 34.

Campanas vacíasSon las que tienen, propiamentedicho, la forma de campana y quepueden alojar en su interior una masade aire contaminado. Permiten insta-lar un extractor de aire de libre elec-ción del usuario. Así pueden elegirentre diversos modelos de alta o bajapresión, de caudal mayor o menor yde forma de sujección a voluntad. Enlos catálogos de S&P existen mode-los que pueden escogerse según elgrado de aspiración que se desee.

Para instalar dentro de la campanapueden usarse extractores de la SerieCKB; para instalar en el conducto dedescarga, fuera de la campana yantes del final, un aparato de la serieTD o DIRECT-AIR y, por último, paracolocar al extremo del con-ducto, enel tejado, las gamas TH o MAX-TEMP.Para las campanas adosadas a lasparedes utilizadas en las cocinas do-

mésticas, el caudal necesario para laextracción correcta de los humos vienedado en la tabla 10 dependiendo delvalor de la anchura de la campana L.Para el caso de campanas tipo «isla»,es decir con acceso a los fogones porlos cuatro costados, el caudal deextracción debe escogerse según latabla 11.

que se consideran cocinas industrialesaquellas en las que concurran algunode los casos siguientes:- La potencia nominal de utilización

simultánea para usos de cocción y/o preparación de alimentos y bebidas sea superior a 30 kW (25.000 kcal/h).

- La potencia nominal de utilización simultánea instalada para cualquier otro uso no indicado en el párrafo anterior sea superior a 70 kW (60.000 kcal/h).

Además, en la misma NBE-CPI 96 seespecifica que el sistema de evacua-ción de los humos será indepen-diente de toda extracción o ventila-ción y exclusivo para cada local decocina. La campana, los conductos ylos filtros estarán fabricados con mate-riales M0 (ininflamables).Por otro lado, en España existe lanorma UNE 100-165-92, de aplicacióna cocinas de tipo comercial, que esta-blece una serie de puntos de los queentresacamos los siguientes:El borde de la campana estará a 2 msobre el nivel del piso (salvando justola cabeza del cocinero) y sobresaldrá0.15 m por sus lados accesibles de laplanta de cocción.Los filtros metálicos de retención degrasas y aceites tendrán una eficaciamínimo del 90% en peso. Estaráninclinados de 45° a 60° sobre la hori-zontal y la velocidad de paso del aireserá de 0,8 a 1,2 m/s con pérdidas decarga de 10/40 Pa a filtro limpio/sucio.Los filtros estarán 1,2 m por encimade fuegos abiertos y más de 0,5 m deotros focos de calor.La ventilación general de la cocinadebe ser de 10 l/sm2.La depresión de la cocina respecto alocales adyacentes no debe ser supe-rior a 5 Pa.La temperatura del aire exterior aintroducir en las cocinas no debe ser

inferior a 14°C en invierno y superior a28°C en verano.Otros aspectos de la norma contem-plan materiales y el diseño de conduc-tos de descarga y la necesaria facili-dad de inspección y mantenimiento.

Cálculo práctico del caudal

La norma UNE citada anteriormenteda unas fórmulas para proceder alcálculo del caudal necesario para unacorrecta evacuación de los humos yvapores generados. Sin embargo, deforma genérica se viene utilizando lasfórmulas indicadas en la fig. 36a paracampanas adosadas a la pared contres lados abiertos; y en la fig. 36bpara campanas tipo isla, de cuatrocostados abiertos. Para campanascon un sólo lado abierto, el frontal,puede usarse la fórmula de caudalmínimo, Q mín:

Q = 900 L x H

En todo caso el caudal no será infe-rior a una velocidad de paso de 0.25m/s en la superficie tendida entre elborde de la campana y el plano decocción en todo su perímetro abierto.

Filtros

Los filtros, que actúan además comopaneles de condensación de vapores,deberán ser preferiblemente metáli-cos, compuestos de varias capas demallas con densidades crecientespara retener mejor las grasas en sus-pensión.La superficie total debe calcularse:

S [m2] = Q4.000

(resultando velocidad de aire deaprox. 1 m/s)siendo conveniente repartirla entre

2.7.6. Ventilación de cocinas industriales

Normativa

La NBE-CPI 96 contempla en su apar-tado 18.3 Instalaciones para extrac-ción de humos en cocinas indus-triales algunas de las condicionesque deben reunir este tipo de instala-ciones.Es necesario, pues, definir que seconsidera como “cocina industrial”, ypara ello se ha de seguir el criterio dela Instrucción TécnicaComplementaria ITC-MI-IRG 07 del“Reglamento de instalaciones de gasen locales destinados a usos domésti-cos, colectivos o comerciales” en la

26

El caudal necesario depende de laanchura de la campana y la distanciaentre la campana y la fuente.En esta sección así definida, llamadasección de referencia, la velocidad decaptación debe ser:– cocina domestica: 0,15 a 0,20 m/s

Cuando la campana es de tipo “isla”,es decir, no adosada a ninguna pared,hay que doblar este caudal.

caudal = 3600 x V x SR

Sección dereferenciaSr = h x l (m2)

Vc = velocidad decaptación (m/s)

Fig. 35

ß

Q

M [m]

V

0,20 0,20 0,20 0,20 0,20

M [m]L [m]

Q/2

V

Q/2

V

Q

Vv = 10 a 15 m/s

H

a) CAMPANA ADOSADA b) CAMPANA ISLA

ß

ß = 45 a 60°

CaudalQ mín = 900 H (2L+2M)

CaudalQ mín = 900 H (L+2M)

Fig. 36

dos o más paneles, fácilmente extraí-bles y de dimensiones aptas para sercolocados en lavavajillas y someterlesa un lavado cómodo con agua calien-te y detergentes.El borde inferior de los filtros debeevacuar a un canalón recogedor decondensaciones y líquidos grasos,que pueda ser fácilmente vaciable oser conducido a un depósito a propó-sito. La norma dice que este depósito no debe ser superior a 3 litros decapacidad.

Cocinas industriales

Las cocinas industriales de restauran-tes, hoteles, hospitales, fábricas, etc…mueven grandes masas de aire parapoder controlar los contaminantes ypor ello tiene mucha mayor importan-cia su diseño y cálculo.Si las consideramos simples, o sea,que su caudal sea tomado del interiorde la cocina y expulsado al exterior,prescindiendo del ahorro de energía

de calefacción, uso frecuente en pai-ses de clima benigno con operacionesa ventanas abiertas, el cálculo, segúnlas dimensiones indicadas en losdibujos, se contiene en cada tipo de lafig. 36.Las posibles campanas de recircula-ción, para aplicaciones industriales,deben desaconsejarse a ultranza.Las campanas de cocinas industrialesde lugares con épocas invernalesfrías, deben diseñarse siempre conaportación de aire primario exterior enevitación de malversar grandes canti-dades de aire calefaccionado. Porotra parte resultan también intolera-bles las corrientes de aire frío queinciden por la espalda a los cocinerosocupados en su labor debajo de lascampanas.Un esquema muy corriente de campa-na con aportación de aire primarioexterior es el de la fig. 37.El caudal de aire primario Qp puedeser regulado por medio de compuer-tas accionables a mano, permitiendo

en todo momento decidir la proporciónidónea de la mezcla a extraer. Existenmuchas variantes de campanas en elmercado que resuelven el problemade forma original, muchas veces pro-tegida por patentes.En grandes cocinas todo el techo dellocal está tratado como si fuera unacampana de extracción contínua.Combinan las entradas de aire prima-rio con los caudales de extracción, elcontrol de las condensaciones y líqui-dos grasos y los puntos de ilumina-ción. Son sistemas de extracción quepermiten cocinar en cualquier puntodel local y repartir los fogones, lasfreidoras, los hornos, etc… sin teneren cuenta su ubicación más que porla logística del trabajo y no por situarlos cocinados debajo de las áreas deextracción, ya que todo el techo esaspiración.El dibujo de la fig. 38 ilustra un siste-ma de este tipo.

27

Fig. 37

Qp Qp

IMP

ULS

IÓN

AIR

E E

XTE

RIO

R

IMP

ULS

IÓN

Q EXTRACCIÓN Q EXTRACCIÓN

Fig. 38

Q

CAMPANA ADOSADA

Qp

Qc

Q

CAMPANA ISLA

Qp

Qc

28

Fig. 39

CONDUCTOS CIRCULARES RECTILÍNEOSPÉRDIDA DE CARGA POR ROZAMIENTO DEL AIRE

29

3. CIRCULACIÓN DE AIRE POR CONDUCTOS

Fig. 40

Para ventilar un espacio, un recinto o una máquina, ya sea impulsandoaire o bien extrayéndolo, es muycorriente tener que conectar el ventilador/extractor por medio de un conducto, una tubería, de mayor o menor longitud y de una u otraforma o sección.

El fluir del aire por tal conducto absor-ve energía del ventilador que loimpulsa/extrae debido al roce con lasparedes, los cambios de dirección olos obstáculos que se hallan a supaso. La rentabilidad de una instala-ción exige que se minimice esta partede energía consumida.

Como el consumo de un ventilador esdirectamente proporcional a la pre-sión total Pt a que trabaja, podemosconstatar que, de no cuidar el diseñode una canalización, puede darse elcaso de gastar mucha más energíade la necesaria.

3.1 PÉRDIDA DE CARGAA la presión del aire necesaria paravencer la fricción en un conducto, quees la que determina el gasto de ener-gía del ventilador, se le llama pérdidade carga. Se calcula a base de la lon-gitud de la conducción, el llamadodiámetro hidráulico, la velocidad ydensidad del aire y el coeficiente defrotamiento, de la rugosidad de lasparedes, de las dimensiones y la dis-posición del mismo.

Tramos RectosLa forma práctica de hacerlo es recu-rriendo a nomogramas confecciona-dos en base a todo el bagaje técniconecesario y son válidos para conduc-ciones con la rugosidad corriente enmateriales habitualmente usados.

El nomograma de la Fig. 39 muestrauno de éllos para secciones circularesy un coeficiente de fricciónλ = 0’02 (plancha de hierro galvaniza-da).

Conductos rectangularesSi la sección del conducto no es cir-cular, caso frecuente en instalacionesde ventilación en donde se presentanformas rectangulares o cuadradas, esnecesario determinar antes la sección

circular equivalente, ésto es, aquéllaque presenta la misma pérdida decarga que la rectangular considerada.El diámetro equivalente puede deter-minarse de forma práctica por mediode la gráfica de la Fig. 40.

DIÁMETRO EQUIVALENTE DE UN CONDUCTO RECTANGULARCON IGUAL PÉRDIDA DE CARGA

30

Accidentes en la conducciónLas canalizaciones de aire no siem-pre se componen de tramos rectilíne-os sino que a menudo se presentanaccidentes en su trayectoria que obli-gan al uso de codos, desviaciones,entradas, salidas, obstáculos, etc.,todos los cuales ofrecen resistenciatotal de un sistema de conductos seránecesario calcular las pérdidas decada uno de tales accidentes ysumarlas a las de los tramos rectos.

Existen diversos métodos para calcu-lar la pérdida de carga debida a losaccidentes de una canalización, sien-do el más usado en los manualesespecializados (con muchos datosexperimentales que permiten, conunas sencillas operaciones, determi-nar su valor), el siguiente:

3.2 CÁLCULO DE LAPÉRDIDA DE CARGA

Método del coeficiente «n»

Se basa este método en calcular lapérdida de carga de un elemento dela conducción en función de la pre-sión dinámica Pd del aire que circulay de unos coeficientes «n» de propor-cionalidad, determinados experimen-talmente, para cada uno según suforma y dimensiones. La fórmulausada es:

Pérdida de carga

P = n x P d (mm c.d.a.)

De esta forma calcularemos uno auno los accidentes de la conducciónque, sumados a los de los tramosrectos, tendremos la pérdida de cargatotal del sistema de conducción.

La presión dinámica Pd que apareceen la fórmula puede hallarse fácilmen-te del siguiente modo. A partir delcaudal de aire que circula Q (m3/h) yel diámetro del conducto d (m), en lagráfica de la figura 39 determinare-mos la velocidad v (m/s) del aire. Coneste dato, y por la gráfica de la fig. 41encontraremos la presión dinámica pd(mm c.d.a.) que necesitamos paraaplicar la fórmula de la pérdida decarga.En las figuras siguientes se proporcio-nan los coeficientes «n» de pérdidade carga de diversos accidentes en la circulación de aire por conductos,desde su captación hasta la descarga.

Fig. 41

Fig. 42

31

Deben evitarse los obstáculos queatraviesen una conducción de aire yen especial en los codos y bifurcacio-nes del flujo. Nos referimos a cuerposextraños a la canalización y no cuan-do se trate de ventilar los mismos,como es el caso de baterías inter-cambiadoras de calor en las que, porotra parte, se diseñan ya con las ale-tas orientadas de forma que obstru-yan lo menos posible.

Si no hay forma de evitarlos debencubrirse con protecciones de siluetaaerodinámica para no provocar pérdidas elevadas de carga. Los obstáculos con frentes superiores a cinco centímetros deben carenarsecon perfiles redondeados o, mejor,con siluetas de ala de avión, procu-rando que los soportes o apoyossean paralelos a la vena de aire. Si la obstrucción es superior al 20% de la sección debe bifurcarse la canalización y hacerla confluir unavez superado el obstáculo.

Todas las velocidades consideradasen este capítulo para el cálculo delcoeficiente n están referidas a veloci-dades en el conducto Vc, la del diá-metro D indicado, aunque se trate decalcular pérdida de carga a la entrada.

En las campanas de captación, seanverticales u horizontales, la secciónde la boca debe ser como mínimo eldoble de la del conducto.

En campanas rectangulares, « α » serefiere al ángulo mayor.

Fig. 43

32

Fig. 44

COEFICIENTES «n» DE PÉRDIDAS DECARGA EN CODOS

33

Fig. 45

34

3.3 EJEMPLO DE APLICACIÓN

Imaginemos que debamos proceder ala evacuación de los vapores no tóxi-cos que se desprenden de un tanquepor medio de una campana suspendi-da encima del mismo y que estácerrada por tres costados. La descar-ga debe efectuarse a nivel del tejadoy el conducto debe recorrer un tramohorizontal y otro vertical, con codosen ángulo recto, hasta alcanzar elsombrerete de salida. La Fig. 46 ilus-tra el conjunto de la instalación:

La campana en cuestión deberáabsorber un caudal de:

Q (m3/h) = 3.600 LHV = 3.600 x 2 x0’85 x 1 m/s = 6.100

considerando que la velocidad decaptación de los vapores es suficientecon 1 m/s.

La velocidad de aire en el conducto ladecidiremos de Vc = 10 m/s con loque podemos determinar por mediode la gráfica de la Fig. 3 que la pre-sión dinámica en el mismo será:

Pd = 6 mm c.d.a.

El diámetro del conducto circulardeberá ser, de acuerdo con los 6.100 m3/h y la velocidad de 10 m/s,leído en la gráfica de la Fig. 39, d = 0’45 m, redondeando su valor auna medida comercial. A estos valo-res corresponde una pérdida de cargade 0´2 mm c.d.a., también sacada dela misma gráfica, para los tramos rectos del conducto.

Los coeficientes «n» de pérdida decarga son:

Campana: 0’25, según Fig. 43.

Codos: n = 0´2, si el radio interior esigual al diámetro. Fig. 44.

Sombrerete: n = 1’08 para H = D,según Fig. 45.

La pérdida de carga para los tramosrectos es:

P t1 = Long. conducto x Perd. por m =(1 + 10 + 20) 0’2 = 6’2 mm c.d.a.

y la pérdida por la campana, codos ysombrerete:

Pt2 = (0’25 + 0’2 + 1’08) 6 = 10’4 mm c.d.a.

La pérdida de carga total de la insta-lación resulta ser:

P t = Pt1 + Pt2 = 6’2 + 10’4 =

16’6 mm c.d.a.

Así pues, el extractor de aire a escoger debe ser capaz de vehicular6.100 m3/h a través de un sistemaque presenta unas pérdidas de 16’6 mm c.d.a. Un tipo axial, tubular, del mismo diá-metro que el de la campana resultaríaser el más idóneo.Al hablar de la curva característicaseñalaremos el llamado punto de tra-bajo que nos remitirá de nuevo a esteejemplo.

Fig. 46

35

4. VENTILADORES

Fig. 47EMBOCADURA VOLUTA

Fig. 48 Fig. 49

4.2 DEFINICIONESUn ventilador, en la aceptación másamplia del vocablo, es una turbomá-quina que recibe energía mecánicapara mantener un flujo contínuo deaire, u otro gas, con una presión dehasta 3.000 mm c.d.a.

4.3 CLASIFICACIÓN DE LOS VENTILADORES

Los ventiladores, denominados así deuna forma amplia para todas sus con-cepciones, pueden clasificarse de for-mas muy diferentes, siendo la máscomún la siguiente:

4.3.1. SEGÚN SU FUNCIÓN

1. VENTILADORES CON ENVOLVENTESuele ser tubular, por lo que tambiénse les denomina Tubulares y tienenpor objeto desplazar aire dentro de unconducto.

1.1 IMPULSORESSon los ventiladores en los que laboca de aspiración está conectadadirectamente a un espacio libre,estando la boca de descargaconectada a un conducto. Fig. 48.

1.2 EXTRACTORESSon los ventiladores en los que laboca de aspiración está conectadaa un conducto y la boca de descar-ga está conectada a un espaciolibre. Fig. 49.

4.1. GENERALIDADESQué son y para qué sirvenLos ventiladores son máquinas rotato-rias capaces de mover una determi-nada masa de aire, a la que comuni-can una cierta presión, suficiente paraque pueda vencer las pérdidas decarga que se producirán en la circula-ción por los conductos.

Se componen de:- Elemento rotativo- Soporte- Motor

El elemento rotativo es la pieza delventilador que gira en torno al eje delmismo. Puede ser una Hélice o unRodete.

Lo llamaremos Hélice si la direcciónde salida del aire impulsado es para-lela el eje del ventilador (direcciónaxial). Generalmente la hélice puedemover gran cantidad de aire comuni-cando al mismo una discreta presión.

Lo llamaremos Rodete si la direcciónde salida del aire impulsado es per-pendicular al eje del ventilador.Generalmente los rodetes mueven unvolumen de aire menor que las héli-ces, pero con una presión muchomayor.

En los ventiladores de hélice, general-mente, el conjunto se compone tam-bién de una embocadura acampanadaque mejora el rendimiento, Fig. 47 A.Los ventiladores de rodete se montanen una voluta en espiral, Fig. 47 B.Cuando se desea conseguir ventila-dores con rendimiento por encima delos usuales, puede recurrirse a lasdirectrices, que son unos álabes fijos,colocados a la entrada o salida delventilador, cuya función principal esenderezar la vena de aire haciéndolaaproximadamente axial.El motor es el componente que accio-na la hélice o rodete.

1.3 IMPULSORES-EXTRACTORES Son los ventiladores en los que tantola boca de aspiración como la dedescarga están conectadas a unconducto. Fig. 50.

2. VENTILADORES MURALESConocidos también como, simplemente,Extractores, sirven para el traslado deaire entre dos espacios distintos, deuna cara de pared a otra. Fig. 51.

3. VENTILADORES DE CHORROSon aparatos que se utilizan cuando senecesita una determinada velocidad deaire incidiendo sobre una persona ocosa. Fig. 52.

4.3.2. SEGÚN LA TRAYECTORIADEL AIRE EN EL VENTILADOR

1. VENTILADORES CENTRÍFUGOSEn los que el aire entra en el rodetecon una trayectoria esencialmente axialy sale en dirección perpendicular. Fig.53.

Los rodetes de los ventiladores centrí-fugos pueden ser de tres tipos:

Álabes radiales, Fig. 54Álabes hacia adelante, Fig. 55Álabes hacia atrás, Fig. 56

2. VENTILADORES AXIALESEn los cuales el aire entra y sale de lahélice con trayectorias a lo largo desuperficies cilíndricas coaxiales al venti-lador.Las hélices de los ventiladores axialespueden ser de dos tipos:

Perfil delgado, Fig. 57Perfil sustentador, Fig. 58(o de ala de avión, portante).

3. VENTILADORES HELICOCENTRÍFUGOSEn los cuales la trayectoria del aire enel rodete es intermedia entre las delventilador centrífugo y axial. Fig. 59.

4. VENTILADORES TENGENCIALESEn los cuales la trayectoria del aire enel rodete es sensiblemente normal aleje, tanto a la entrada como a la salidadel mismo, en la zona periférica. Fig. 60.

4.3.3 SEGÚN LA PRESIÓN DELVENTILADOR

1. BAJA PRESIÓNCuando la presión del ventilador esinferior a 72 mm c.d.a. Fig. 61.

Fig. 50

Fig. 52 Fig. 53

Fig. 54 Fig. 55

Fig. 56 Fig. 57

Fig. 58 Fig. 59

Fig. 60Fig. 61

Fig. 51

36

37

2. MEDIANA PRESIÓNCuando la presión del ventilador estácomprendida entre 72 y 360 mmc.d.a. Fig. 62.

3 ALTA PRESIÓNCuando la presión del ventilador essuperior a 360 mm c.d.a. Fig. 63.

4.3.4 SEGÚN LAS CONDICIONESDE FUNCIONAMIENTO

1. VENTILADORES CORRIENTESSon los que efectúan el movimientode aire no tóxico, no saturado, noinflamable, no corrosivo, no cargadode partículas abrasivas y que la temperatura no sobrepasa 80 °C (ó 40 °C, si el motor se encuentra enla corriente de aire).

2. VENTILADORES ESPECIALESSon los diseñados para vehiculargases calientes, húmedos, corrosivos,para el transporte neumático, antiex-plosivo, etc.

4.3.5. SEGÚN EL SISTEMA DE ACCIONAMIENTO DE LAHÉLICEAtendiendo al sistema empleado parael accionamiento de la hélice, esdecir, si está accionada directamentepor el motor, mediante correas, conmotor de rotor exterior, etc.

4.3.6 SEGÚN MÉTODO DE CONTROL DE LAS PRESTACIONES DELVENTILADORAtendiendo al sistema empleado paravariar las prestaciones del ventilador,que puede conseguirse variando lavelocidad del motor, mediante com-puertas, variando la inclinación de losálabes, tanto los de la hélice como losde la directriz de entrada, etc.

1. CON REGULADOR DE VELOCIDADLos reguladores varían las condicio-nes de la corriente de alimentación ycon éllo la velocidad del motor y, a lapostre, la característica del ventilador.Pueden ser de transformador, quevarían la tensión de alimentaciónmanteniendo su forma senoidal; yvariadores de frecuencia que aumen-tan o disminuyen ésta y por tanto lavelocidad del motor.

2. CON COMPUERTASLas compuertas, siempre a la admi-sión del ventilador y mejor para cen-trífugos (los axiales las soportan mal)abren y cierran el paso al aire deentrada al aparato con lo que regulala característica del mismo.

3. CON ÁLABES DE INCLINACIÓNVARIABLESe usa generalmente este método enventiladores axiales, lográndose cau-dales muy ajustados a los objetivosfijados, pero exige una alta compleji-dad constructiva para la hélice de losmismos. Variando el ángulo de losálabes se logran regímenes distintosdel ventilador pero hay que ir con cui-dado con la capacidad del motor deaccionamiento para no sobrepasarla ycomprometer su seguridad. Los apa-ratos más sofisticados, y caros, deeste tipo pueden variar la inclinaciónde sus álabes estando el aparato enfuncionamiento, sin interrumpir su tra-bajo. Sólo es aplicable este métodoen grandes ventiladores.

O10

9

8

7

6

54

3

2

1

Fig. 62

Fig. 63

Reguladorelectrónicode Velocidad

38

4.4 CURVA CARACTERÍSTICAEl ensayo de ventiladores tiene porobjeto determinar la capacidad delaparato para transferir la potencia alaire que mueve.

El ventilador se hace funcionar a unrégimen de giro constante, tomandovalores de diferentes caudales movi-dos, según sea la pérdida de cargaque debe vencerse.

La curva característica de un ventila-dor se obtiene dibujando en unos ejesde coordenadas los distintos valorescaudal-presión, obtenidos medianteensayo en un laboratorio.

Para entender mejor el concepto decurva característica pondremos elsiguiente ejemplo

Supongamos un ventilador tubulartrabajando según indica la posición a)de la figura 64. Al medir el caudal deaire que proporciona, encontramosQ1 = 10.000 m3/hora.

Si repetimos el ensayo empalmandoun conducto de 10 m por el lado deadmisión (posición b) y medimos denuevo el caudal, nos encontramoscon que ha bajado a Q2 = 8.000m3/hora.

En otro ensayo, acoplamos un tubode 50 m de longitud (posición c), ycomprobamos que el caudal ha des-cendido a Q3 = 5.000 m3/hora.

Las experiencias anteriores nosdemuestran que no es suficienteconocer el caudal que es capaz desuministrar un ventilador a descargalibre (posición a), esto es, sin obstruc-ciones, para poder catalogarlo. Esnecesario conocer qué caudales iráproporcionando según sean las distin-tas pérdidas de carga que deba ven-cer.

En la figura 65 tenemos representadauna curva característica de un ventila-dor.

Observemos en primer lugar en lafigura curvas diferentes. Cada una deéllas representa un valor distinto y sulectura se hace en las diferentesescalas que están a la izquierda de lafigura.

10 m

b

50 m

c

a

Q1 = 10.000 m3/h

Q1 = 8.000 m3/h

Q1 = 5.000 m3/h

Fig. 64

Fig. 65

PÉRDIDA DE CAUDAL CON LA LONGITUD

39

Tres están relacionadas con la pre-sión que da el ventilador para distin-tos caudales (son las denominadasPt, Pe, Pd).

Pe: es la Presión Estática

Pd: es la Presión Dinámica (debido ala velocidad)

Pt: es la Presión Total

Cumpliéndose en todo momento

Pt = Pe + Pd

Obsérvese que a descarga libre, esdecir cuando la Presión Estática (Pe)es nula, el ventilador da el máximocaudal que puede mover; en estepunto la Presión Total es igual a laDinámica (Pt = Pd).

Asimismo, cuando el ventilador estáobturado, es decir que da el mínimocaudal, la Presión Dinámica (Pd) esnula; en este punto, la Presión Total

es igual a la Estática (Pt = Pe).Otra curva que podemos ver en elgráfico es: la curva de potencia absor-bida (W), que leeremos en la escalavertical situada más a la izquierda (enwatios). Esta curva nos da la potenciaque consume el motor que acciona elventilador, y podemos ver que presen-ta un máximo (en la figura correspon-de al punto de caudal 3.000 m3/h).

También tenemos representada lacurva de rendimiento (η), que se leeen % en la escala vertical intermedia,se puede ver que el rendimiento delventilador depende del caudal queestá moviendo.

El conjunto de estas curvas recibe elnombre de característica de un ven-tilador.

La característica de un ventilador esla mejor referencia del mismo, ya quesiempre nos indicará su comporta-miento según sea el caudal y la

presión que esté dando.En los catálogos comerciales, sueledarse solamente una curva, que es lade mayor importancia la de PresiónEstática (Pe). Los servicios técnicossuministran más información si se lessolicita.

El punto ideal de funcionamiento delventilador, aquél para el que ha sidodiseñado, es el correspondiente almáximo rendimiento. Cuanto máscerca de este punto trabaje el ventila-dor, más económico será su funciona-miento.

El punto R de la figura 64 se conocecomo punto de desprendimientos, yla zona a la izquierda de éste es defuncionamiento inestable. Debe, portanto, escogerse el ventilador demanera que el punto de trabajo esté a la derecha de R; de esta manera se evita la inestabilidad de funciona-miento.

Fig. 66

Observemos la figura 66 en que sehan representado las curvas caracte-rísticas de los tipos fundamentales deventilación, para poder comprendermejor su comportamiento.

Los tres ventiladores que se compa-ran tienen el mismo diámetro de rodete.

Podemos ver que, a igualdad de cau-dal impulsado (Q), los ventiladorescentrífugos dan más presión que loshelicentrífugos, y éstos a su vez másque los helicoidales.

También se observa que, los centrífu-

gos mueven caudales menores quelos helicocentrífugos, y éstos menosque los helicoidales.

Por tanto, puede aceptarse que losventiladores más adecuados cuandolos caudales sean grandes y las presiones que deban vencer seanpequeñas son los helicoidales. Estetipo de ventilador tiene además laventaja de la facilidad de instalación.

Los ventiladores indicados paramover caudales pequeños pero a elevada presión son los centrífugos;finalmente, un caso intermedio es elde los ventiladores helicocentrífugos.

40

4.5 PUNTO DE TRABAJOLa curva característica del ventiladordepende únicamente del ventilador, ysolamente puede variar si el ventila-dor funciona a una velocidad de rotación distinta.

Puede aceptarse en principio que lacurva característica es totalmenteindependiente del sistema de con-ductos al que se acople.

Sin embargo, hay que considerar queun ventilador puede funcionar movien-do distintos caudales y comunicándo-les distintas presiones, de tal formaque todos los puntos posibles de funcionamiento se hallen representa-dos sobre la curva (Pe), Fig. 65.

Para saber exactamente en qué condiciones funcionará el ventilador,debemos conocer la curva resistentede la instalación, es decir, la curvaque relaciona la pérdida de carga dela instalación con el caudal que pasapor ella.

Podemos encontrar de forma fácil elpunto de trabajo de un ventilador simplemente superponiendo las cur-vas características del ventilador yresistente del conducto según seindica en la figura 67. Se puede comprobar que la pérdidade carga de una conducción varíaproporcionalmente con el cuadradodel caudal según la fórmula

P 2 = P 1Q2Q1

por lo que, para encontrar la caracte-rística resistente y una vez hallada lapérdida de carga inicial ( P 1) a undeterminado caudal (Q1), bastará consuponer un segundo caudal (Q2),para hallar un segundo punto de lacaracterística resistente ( P 2). Sifuese necesario se podrían suponermás caudales con los que se hallarí-an, siempre para la misma instala-ción, nuevos puntos de pérdida decarga. Uniendo todos los puntosencontrados se representará la carac-terística resistente de la instalaciónestudiada.La intersección entre la curva del ven-tilador y la característica resistente dela instalación nos dará el punto de tra-bajo.

EJEMPLO

Supongamos que en una conduccióncircula un caudal de aire de 6.000 m3/h, originando una pérdidade carga de 3,5 mm c.d.a.

La pérdida de carga que provocará uncaudal de 8.000 m3/h la encontrare-mos mediante la siguiente expresión:

P 2 = 3,5 · 8000 2

6000

P = 1,342 x 3,5 = 6,2 mm c.d.a.

Si el caudal lo suponemos de 4.000m3/h la pérdida de carga será:

P 2 = 3,5 · 4000 2

6000

P = 0,6692 x 3,5 = 1,55 mm c.d.a.

Llevando todo este conjunto de valo-res sobre unos ejes de coordenadasobtendremos la característica del sis-tema tal como se muestra en la figura67.

De todo lo dicho hasta ahora pueden sacarse dos conclusionesimportantes:

1° Para cualquier proyectista, instala-dor o diseñador es indispensable queen el catálogo de ventiladores queesté consultando estén reflejadas lascurvas características correspondien-tes a los ventiladores.

2° Estas curvas características debenestar garantizadas por el fabricante ydar referencia expresa de la normali-zación que se ha utilizado para lograr-las.

Para determinar la curva característi-ca de los ventiladores es necesariodisponer de un laboratorio convenien-te debidamente equipado, contar conunos técnicos analistas muy prepara-dos y dedicar la atención y tiempopreciso para determinarlas, cuestiónésta delicada y muy laboriosa.

Es preciso también verificar los ensa-yos según una normalización determi-nada y tenerla en cuenta para compa-rar dos aparatos entre sí ya que es deesperar una discrepancia de resulta-dos, a veces notable, si no se ha utili-zado la misma normalización paraefectuarlos e incluso la misma dispo-sición de ensayo dentro de la mismanorma.

P

C

0 QQ1

Q1

C = Característica del ventilador

P

N

0 QQ2

Q2

N = Punto del trabajo

P2

P

R

0 QQ1

Q

R = Característica del sistema

P

0 QQ2

R2

Q1 Q3

1

2

3R3

R1

Fig. 67

[ ] 2

[ ]

[ ]

41

4.6 LEYES DE LOS VENTILADORES

Las curvas características de los ven-tiladores siguen ciertas leyes, llama-das «leyes de los ventiladores»,que permiten determinar cómo varíancaudal, presión y potencia absorbidapor el ventilador al variar las condicio-nes de funcionamiento. Nosotros apli-camos estas leyes en el caso de lavariación de velocidad de giro delventilador:

El caudal es proporcional a la relaciónde velocidades:

Q2 = Q1 ·

La presión es proporcional al cuadra-do de la relación de velocidades:

P2 = P1 ·

La potencia absorbida es proporcionalal cubo de la relación de velocidades:

N2 = N1 ·

La tabla 13 reúne las leyes agrupadasen función de tres variaciones.

Mediante las relaciones anteriorespodemos conocer los valores quetoman las diferentes variables paradiferentes regímenes de giro del ven-tilador. Variando la velocidad de éstepodemos conseguir que el caudal y lapresión se ajusten a las necesidadesde cada momento.

Debemos tener muy en cuenta de lascurvas características de los ventila-dores están siempre realizadas a lasmáximas revoluciones posibles. Laregulación sólo se puede realizar dis-minuyendo la velocidad de giro delventilador.

Como ejemplo, hacemos el siguientesupuesto:

Tenemos instalado en una cabina unaparato que mueve 1.800 m3/hora auna presión de 12 mm c.d.a. girandoa 2.700 r.p.m. Queremos determinarel caudal y la presión que moveráeste aparato girando a 2.000 r.p.m.obtenidas mediante un regulador.

Aplicaremos la ecuación

Q2 = Q1 ·

Tenemos que n1 = 2700 r.p.m.; Q1 = 1800 m3/hora y n2 = 2000 r.p.m.

Por tanto, Q2 = 1800 · 2000 = 1330 m3/hora

2700

Para hallar la nueva presión P2

P2 = P1 ·

P2 = 12 · = 6,58 mm c.d.a.

La presión es proporcional a la relación de

Densidad • Caudal densidades.

del aire, ρ • Velocidad

La potencia es proporcional a la relación de

absorbida densidades.

El caudal es proporcional a la relación de

velocidades.

Velocidad • Diámetro

de de la hélice La presión es proporcional al cuadrado de

rotación, n • Densidad la relación de velocidades.

La potencia es proporcional al cubo de la

absorbida relación de velocidades.

El caudal es proporcional al cubo de la

relación de diámetros

• Velocidad

Diámetro • Densidad La presión es proporcional al cuadrado de

hélice, d • Punto de la relación de diámetros

funcionamiento

La potencia es proporcional a la quinta potencia

absorbida de la relación de diámetros.

Si varía... y permanecen constantes Se cumple

Leyes de los ventiladores

Tabla 12

n2

n1

[ ]20002700

2

[ ]n2

n1

2

[ ]n2

n1

[ ]n2

n1

2

[ ]n2

n1

3

5.1 NIVEL SONOROCon toda seguridad, una cuestión quepreocupa a cualquier técnico ante elproyecto de una instalación en la que intervienen ventiladores, es la del ruido que hace un ventilador.Dado que el ruido existe siempre anuestro alrededor, quizás lo másimportante sea determinar, noel ruido de un aparato en sí, sino elaumento de molestia que se producesobre el ruido ya existente al poner en marcha un ventilador. Definamos previamente algunas delas características de los sonidos. El ruido no es más que un sonidodesagradable. Un sonido determinado viene caracterizado por tres cualidades:intesidad, tono y timbre.

La intensidad se refiere a la potenciasonora; hablamos así de un sonidomás o menos intenso.

El tono es la cualidad que nos permitedistinguir entre sonidos agudos y gra-ves.

El timbre se refiere a la composicióndel sonido; es la cualidad que nos per-mite distinguir la voz de las personas.

La molestia producida por un ruidodepende de estas tres cualidades yde la naturaleza de las personas. Lasensibilidad auditiva depende, funda-mentalmente, de la frecuencia delsonido que se percibe y es diferentepara cada persona.

En el capítulo dedicado a la circula-ción de aire por conductos veíamosque la velocidad con que éste circula-ba estaba relacionada con el ruido dela instalación.

La velocidad máxima de circulacióncondiciona el valor del diámetro de lacanalización, que deberá ser lo sufi-cientemente grande para no excederla máxima velocidad permitida.

Además del ruido a la circulación delaire por conductos, debemos tener encuenta el producido por el funciona-miento del ventilador.

Cada ventilador conlleva asociado uncierto ruido, nivel de presión sonoraNPS, que se mide en decibelios (dB). El decibelio es un número en unaescala logarítmica en la que está rela-cionada la presión sonora a medir conotra de referencia. Se usa de estatreta para poder manejar unidadescómodas de cálculo.

Para determinar el nivel de dB se rea-lizan ensayos en laboratorios especia-lizados, bajo unas condiciones ysegún normas internacionales. Comoes lógico la presión sonora sobre eloido estará relacionada con la distan-cia a la fuente de ruido, por lo quesiempre tendrá que hacerse referen-cia a este dato. Para que los valoresfueran representativos de la sensibili-dad del oido humano, el funciona-miento de los aparatos utilizados enlos ensayos debería ser parecido alque tiene en realidad el órgano auditivo humano; esto resulta extremadamente difícil y aún no se ha conseguido.Para resolver esta dificultad se utili-zan en el ensayo diferentes equipos,con sensibilidades variables según lafrecuencia:

A.- Gran atenuación de las bajas frecuencias (poca sensibilidad paraéstas).

B.- La atenuación es menor.

C.- Apenas hay atenuación (la misma sensibilidad para todas las frecuen-cias).

Según el montaje que se utilice en ladeterminación del nivel de presiónsonora, hablaremos de dB A, dB B odB C.

Para un ventilador en funcionamiento,el número de dB A es menor que elnúmero de dB B, y éste último esmenor que el número de dB C. Elloes debido a la diferente atenuación delos sonidos de baja frecuencia paracada uno de los montajes.El número de dB asociado al funcio-namiento de un determinado ventila-dor limita su utilización a locales quepermitan ese nivel de ruido.

En la tabla 13 tenemos relacionado elNivel de Presión Sonora NPS (dB),con una descripción de tipo de ruido yunos ejemplos para poder imaginar aqué equivalen 40, 60 ó 100 dB.

En los ventiladores domésticos, esfundamental escoger el de menornivel sonoro.

Con las características de cada venti-lador se da también el número de dBque produce su funcionamiento, quedeberemos comprobar que esté pordebajo de los límites establecidos.

Para calcular el ruido a través decanalizaciones, como es el caso deinstalaciones de aire acondicionado,debe partirse de la potencia sonoradel ventilador y de la atenuacionesque se producen a lo largo de la con-ducción. El cálculo no es sencillo y

42

NPS NPSRuido dB Ejemplos Ruido dB EjemplosENSORDE- 120 Trueno MODE- 60 Gran tiendaCEDOR Disparo de un cañón RADO Oficina tipo medio

110 Estallido de un neumático 50 Automóvil silenciosoSilbido de vapor Oficina tranquilaGran nave industrial Vivienda de tipo medio

100 40MUY Tren en un túnel SUAVE Biblioteca públicaFUERTE Calle con tráfico denso Carretera rural

90 Factoría muy ruidosa 30 Conversación tranquilaCabina mando de un avión Crujir de papelAltavoces al aire Silbido humano

80 20FUERTE Oficina ruidosa MUY Iglesia tranquila

Ferrocarril suburbano SUAVE Noche silenciosa en el campo70 Máquina de escribir 10 Habitación a prueba de ruidos

Aparato radio a pleno volumen 60 Taller de tipo medio 0 Límite sensitivo del oído

Tabla 13

5. RUIDO

43

no es usual facilitar datos, de poten-cia sonora. En los catálogos de S&Psí que figuran. La potencia sonorarepresenta la cantidad de energía porsegundo que se emite en forma deondas sonoras. La unidad de medidaes el watio pero por la misma razónexpuesta al tratar de la presión sono-ra, se usa una escala logarítmica cal-culada sobre la potencia de la fuente relacionada con una de refe-rencia. La unidad, esta vez de nivelde potencia sonora SWL, también esel decibelio. La fig. 68 refleja lacorrespondencia entre los niveles depresión y potencia sonora.Una relación indicativa de los niveles

de presión sonora y potencia sonorase dan en la tabla 14.El número de dB de un ventilador esuna expresión del nivel de ruido, y portanto de molestia, que produce el funcionamiento del mismo.La diferente sensibilidad auditiva decada persona y para cada frecuenciahace que, en ocasiones, un ventiladorcaracterizado por un nivel de dBmayor que otro no resulte, en realidad, más molesto que este último. Ello se debe, como hemosdicho anteriormente, a la diferentesensibilidad del oido humano segúnsean las frecuencias de los sonidosque percibe.

Nivel de Nivel de

Presión Potencia

Ruidosonora NPS sonora

percibido SWL

a 3 m

en campo

libre

Avión proximo 135 dB 154dB

Automóvil 80 dB 100 dB

Sala de estar 40 dB 60 dB

Piar de pájaro 20 dB 40 dB

Tabla. 14

Fig. 68

44

ATENUACIÓN DEL RUIDO POR LA DISTANCIA AL VENTILADOR EN CAMPO LIBRE

Distancia a lam 1 1,5 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15 20 25 30

fuente de ruido

Atenuación dB (A) 11 14,5 17 20 23 25 26 28 29 30 31 34 37 39 40

Tabla. 15

Fig. 69

El valor de la autenuación en cualquiera de ellos se puede calcular mediante la fórmula siguiente:

dB = 1,05 α 1,4 PLS

α = Coeficiente de absorción que podemos deducir de la fig. 67 para cada frecuencia.P = Perímetro del conducto forrado de material absorbente.S = Superficie libre.L = Longitud del silendiador.

5.2 SILENCIADORESMuchas veces la potencia sonora queprocedente de una fuente de ruidollega a un determinado local, tieneunos valores excesivamente elevadosque hacen necesario disponer, en la conducción, de elementos atenuado-res. Los más usados son los llama-dos silenciadores.

Los que suelen emplearse en instala-ciones con aire se fundan, en gene-ral, en el poder absorbente que tienenalgunos materiales como la fibra devidrio, la lana de roca, etc.

El silenciador más simple consiste en forrar interiormente, de materialabsorbente, parte o toda la conduc-ción por la que se propaga el ruido.

Otros más eficaces, como los de lafigura 69, se diferencian del anterioren que para una misma superficielibre transversal, tienen mayor perímetro y por tanto mayor superficiede material absorbente.

En los catálogos de los silenciadoresse proporcionan datos de la atenua-ción que producen en cada banda defrecuencia, valor que debe sustraersedel nivel sonoro a tratar.También dan la pérdida de carga queprovocan en función del caudal deaire que pasa por éllos.

Los silenciadores colocados a la aspiración y a la descarga de los ventiladores, reducen el nivel sonorotransmitido a través de los conductosa los que están acoplados. De estaforma se reduce sensiblemente elruido en las bocas de impulsión o deaspiración del aire abiertas en lasdependencias a ventilar. Otro aspectoes el ruido radiado por el cuerpo delventilador al ambiente en el que estáinstalado. Para atenuar este ruidodeben usarse envolventes y cajasinsonorizadas que encierren almismo.

Fig. 70

45

5.3 RUIDOS MECÁNICOS Las vibraciones de las piezas enmovimiento generan ruidos que setransmiten a través de los soportes delos ventiladores y de los conductos ala estructura del edificio. Es evidenteque cuanto más ligera sea la estructu-ra, mayor ruido se transmitirá.

Para limitar la trasmisión de los ruidosmecánicos, lo mejor es amortiguar lasvibraciones intercalando entre las piezas en movimiento y las piezasfijas unas juntas o piezas elásticas:

- Los «silent-blocks» o soportes antivibratorios, Fig. 71, de caucho o de muelle, que pueden trabajar acompresión o a tracción, se escogenen función de la carga que debensoportar y la velocidad del ventilador.

La selección de soportes antivibrato-rios no es fácil y en caso de errorpuede llegarse a magnificar el problema en vez de solventarlo.

- Acoplamientos elásticos entre el ven-tilador y los conductos, Fig. 72.

- Soportes antivibratorios para sus-pender o apoyar los conductos. Figs.73 y 74.

Los ruidos mecánicos producidos porlas vibraciones de un ventilador pue-den aminorarse mediante los meca-nismos descritos, introducidos en elmomento de la instalación, pero siem-pre debe partirse de un nivel conside-rado aceptable, dentro de los límitesestablecidos para el mismo. El valoraceptable va asociado a una clasifica-ción de las máquinas que depende delas dimensiones, de las característicasdel montaje y del empleo de la máqui-na. En el caso de ventiladores detamaño medio y pequeño, la calidaddel equilibrado debe ser como máxi-mo G6,3 según ISO. Ésto significaque el centro de gravedad de la masagira entorno al eje a una velocidadlineal de 6,3 mm/s.

Fig. 71

Fig. 72

Fig. 73

Fig. 74

46

5. RESUMEN

Proceso a seguir para decidir un sistema de ventilación.

Vamos a indicar paso a paso el camino a seguir para culminar unaventilación:

1° Decidir el sistema más idóneo:Ventilación Ambiental o bienVentilación Localizada. Recordemosque la Ambiental es adecuada pararecintos ocupados por seres humanoscon la contaminación producida poréllos mismos en sus ocupaciones ytambién en naves de granjas de animales que ocupan toda la superficie y en aparcamientos subterráneos de vehículos donde la contaminación puede producirse en todos los lugares. La VentilaciónLocalizada es para controlar la contaminación en los lugares dondese genera.

2° Calcular la cantidad de aire, elcaudal del mismo necesario.

3° Estudiar si es posible la descargalibre, ésto es, lanzar fuera el aire contaminado a través de un cerramiento, pared o muro.

4° En el caso de tener que descargaren un punto lejano, calcular la pérdi-da de carga de la canalización nece-saria, con todos sus accidentes: cap-tación, tramos rectos, codos, expan-siones, reducciones, obstáculos, etc.,hasta alcanzar la salida.

5° Consultar un catálogo de ventiladores para identificar cuáles de éllos contienen en su curva carac-terística el punto de trabajo necesario: Caudal-Presión.

6° Escoger el ventilador adecuadoatendiendo, además del punto de trabajo, al ruido permitido, a la tensiónde alimentación, a la regulación develocidad (si es necesaria) a la pro-tección (intemperie), posibilidades deinstalación y, naturalmente, al coste.

PROCESO

Pasos a seguir:

1º Ventilación, Ambiental?Localizada?

2º Caudal necesario, Q

3º Descarga libre?

4º Si descarga canalizada, Cálculo Pérdida de Carga, P

5º Punto de trabajo

6º Selección del Ventilador capaz del Q-PAtención al ruido,

regulación,instalación,y coste

47

SERVICIO GRATUITO DE ASESORÍA TÉCNICA DE S&P

901 11 62 25901 11 62 29

Si necesita realizar cualquier tipo de consulta técnica

sobre ventilación o calefacción, requiere saber los

productos más indicados o la instalación idónea para

su proyecto, SOLER & PALAU le ofrece el SERVICIO

DE ASESORÍA TÉCNICA, de manera totalmente

gratuita.

Acceda a este Servicio de manera fácil y cómoda a

través de las líneas:

�

consultas@soler-palau.com@