Cómo calcular la ventilación: fórmulas y un ejemplo de cálculo de un sistema de suministro y escape.
¿Sueñas con tener un microclima saludable en tu casa y que ni una sola habitación huela a humedad? Para que la casa sea verdaderamente cómoda, es necesario realizar cálculos de ventilación adecuados ya en la etapa de diseño.
Si se pasa por alto este importante punto durante la construcción de una casa, en el futuro tendrás que solucionar una serie de problemas: desde quitar el moho en el baño hasta nuevas renovaciones e instalar un sistema de conductos de aire. De acuerdo, no es muy agradable ver en la cocina, en el alféizar de la ventana o en los rincones de la habitación de los niños, focos de moho negro y sumergirse de nuevo en trabajos de renovación.
El artículo que presentamos contiene materiales útiles sobre el cálculo de sistemas de ventilación y tablas de referencia. Se proporcionan fórmulas, ilustraciones visuales y un ejemplo real de locales para diversos fines y un área determinada, como se muestra en el video.
El contenido del artículo:
Causas de los problemas de ventilación.
Con cálculos correctos y una instalación adecuada, la ventilación de la casa se realiza de forma adecuada. Esto significa que el aire de las zonas habitables será fresco, con una humedad normal y sin olores desagradables.
Si se observa la imagen opuesta, por ejemplo, congestión constante, moho en el baño u otros fenómenos negativos, entonces es necesario verificar el estado del sistema de ventilación.
Muchos problemas surgen por la ausencia de los espacios más finos característicos de ventanas y puertas, provocados por la instalación de estructuras plásticas selladas. En este caso, entra muy poco aire fresco a la casa, es necesario cuidar su flujo.
Los bloqueos y la despresurización de los conductos de aire pueden causar serios problemas con la eliminación del aire de escape, que está saturado de olores desagradables, así como de exceso de vapor de agua.
Como resultado, pueden aparecer colonias de hongos en las oficinas, lo que es perjudicial para la salud de las personas y puede causar una serie de enfermedades graves.
Pero también sucede que los elementos sistema de ventilación Funciona muy bien, pero los problemas descritos anteriormente siguen sin resolverse. Quizás los cálculos del sistema de ventilación para una casa o apartamento en particular se realizaron incorrectamente.
La ventilación de las habitaciones puede verse afectada negativamente por su modificación, remodelación, aparición de ampliaciones, instalación de las ventanas de plástico antes mencionadas, etc. Con cambios tan significativos, no es posible recalcular y actualizar el sistema de ventilación existente de acuerdo con los nuevos datos.
Una forma sencilla de detectar problemas de ventilación es comprobando la tracción. Es necesario acercar una cerilla encendida o una hoja de papel fino a la rejilla de escape. No debe utilizar fuego abierto para dicha comprobación si en la habitación se utiliza equipo de calefacción de gas.
Si la llama o el papel se desvía con confianza hacia el escape, hay corriente de aire, pero si esto no sucede o la desviación es débil, irregular, el problema con la eliminación del aire de escape se hace evidente.La causa puede ser obstrucciones o daños en el conducto de aire como resultado de reparaciones ineptas.
No siempre es posible eliminar la avería; la solución al problema suele ser la instalación de medios de ventilación por extracción adicionales. Antes de instalarlos tampoco estaría de más realizar los cálculos necesarios.
¿Cómo calcular el intercambio de aire?
Todos los cálculos para los sistemas de ventilación se reducen a determinar el volumen de aire en la habitación. Una habitación de este tipo puede considerarse una habitación separada o un conjunto de habitaciones en una casa o apartamento en particular.
A partir de estos datos, así como de la información de los documentos reglamentarios, se calculan los principales parámetros del sistema de ventilación, como el número y la sección de los conductos de aire, la potencia del ventilador, etc.
Existen métodos de cálculo especializados que permiten calcular no solo la renovación de masas de aire en una habitación, sino también la eliminación de energía térmica, cambios de humedad, eliminación de contaminantes, etc. Estos cálculos se suelen realizar para edificios industriales, sociales o especializados.
Si existe la necesidad o el deseo de realizar cálculos tan detallados, lo mejor es ponerse en contacto con un ingeniero que haya estudiado dichas técnicas.
Para cálculos independientes para locales residenciales, utilice las siguientes opciones:
- por múltiplos;
- según normas sanitarias e higiénicas;
- por zona.
Todos estos métodos son relativamente sencillos; una vez comprendido su esencia, incluso un no especialista podrá calcular los parámetros básicos de su sistema de ventilación. La forma más sencilla es utilizar cálculos de área.Se toma como base la siguiente norma: cada hora deben entrar a la casa tres metros cúbicos de aire fresco por metro cuadrado de superficie.
No se tiene en cuenta el número de personas que viven permanentemente en la casa.
El cálculo según las normas sanitarias e higiénicas también es relativamente sencillo. En este caso, para los cálculos no se utiliza la superficie, sino los datos sobre el número de residentes permanentes y temporales.
Para cada residente permanente es necesario proporcionar una entrada de aire fresco de 60 metros cúbicos por hora. Si los visitantes temporales están presentes regularmente en la habitación, entonces, por cada persona, debe agregar otros 20 metros cúbicos por hora.
El cálculo basado en el tipo de cambio del aire es algo más complicado. Al realizarlo se tiene en cuenta la finalidad de cada habitación individual y los estándares de frecuencia de intercambio de aire para cada una de ellas.
La tasa de intercambio de aire es un coeficiente que refleja la cantidad de reposición completa del aire de escape en una habitación en una hora. La información relevante está contenida en una tabla regulatoria especial (SNiP 2.08.01-89* Edificios residenciales, adj. 4).
Puedes calcular la cantidad de aire que se debe renovar en una hora mediante la fórmula:
L=N*V,
Dónde:
- norte — tasa de cambio de aire por hora, tomada de la tabla;
- V – volumen de la habitación, metros cúbicos.
El volumen de cada habitación es muy fácil de calcular, para ello es necesario multiplicar el área de la habitación por su altura. Luego, para cada habitación, se calcula el volumen de intercambio de aire por hora utilizando la fórmula anterior.
Se resume el indicador L para cada habitación, el valor final le permite tener una idea de exactamente cuánto aire fresco debe ingresar a la habitación por unidad de tiempo.
Por supuesto, a través de conductos de escape Se debe eliminar exactamente la misma cantidad de aire de escape. Tanto la ventilación de suministro como la de extracción no están instaladas en la misma habitación. Normalmente, el flujo de aire se realiza a través de estancias "limpias": dormitorio, guardería, salón, oficina, etc.
Eliminan el aire de estancias de servicio: baños, cuartos de baño, cocinas, etc. Esto es razonable, ya que los olores desagradables característicos de estas estancias no se propagan por toda la casa, sino que se eliminan inmediatamente al exterior, lo que hace que vivir en la casa sea más confortable.
Por lo tanto, al realizar los cálculos, toman el estándar solo para el suministro o solo para la ventilación por extracción, como se refleja en la tabla estándar.
Si no es necesario suministrar o extraer aire de una habitación específica, hay un guión en la columna correspondiente. Para algunas habitaciones, se especifica un tipo mínimo de cambio de aire. Si el valor calculado está por debajo del mínimo, se debe utilizar el valor tabulado para los cálculos.
Por supuesto, puede haber habitaciones en la casa cuyo propósito no se muestra en la tabla.En tales casos, se utilizan las normas adoptadas para locales residenciales, es decir. 3 metros cúbicos por cada metro cuadrado de habitación. Solo necesita multiplicar el área de la habitación por 3 y tomar el valor resultante como el tipo de cambio de aire estándar.
Todos los valores del tipo de cambio del aire L deben redondearse hacia arriba para que sean múltiplos de cinco. Ahora es necesario calcular la suma de la tasa de intercambio de aire L para las habitaciones por las que fluye el aire. La tasa de intercambio de aire L de aquellas habitaciones de las que se elimina el aire de escape se suma por separado.
Si el resultado del cálculo no cumple con los requisitos sanitarios, se lleva a cabo la instalación. válvula de suministro,respirar o capuchas a través de la pared, el sistema existente se está actualizando o limpiando.
Entonces deberías comparar estos dos indicadores. Si L para el flujo de entrada resultó ser mayor que L para el escape, entonces es necesario aumentar los indicadores para aquellas habitaciones para las cuales se utilizaron valores mínimos en los cálculos.
Ejemplos de cálculos del volumen de intercambio de aire.
Para realizar el cálculo de sistema de ventilación en múltiplos, primero debe hacer una lista de todas las habitaciones de la casa, anotar su área y la altura del techo.
Por ejemplo, una casa hipotética tiene las siguientes habitaciones:
- Dormitorio - 27 metros cuadrados;
- Sala de estar - 38 metros cuadrados;
- Oficina - 18 metros cuadrados;
- Habitación infantil - 12 metros cuadrados;
- Cocina - 20 metros cuadrados;
- Cuarto de baño - 3 metros cuadrados;
- Cuarto de baño - 4 metros cuadrados;
- Corredor - 8 metros cuadrados.
Teniendo en cuenta que la altura del techo en todas las habitaciones es de tres metros, calculamos los volúmenes de aire correspondientes:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos;
- Sala de estar - 114 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos;
- Habitación infantil: 36 metros cúbicos;
- Cocina - 60 metros cúbicos;
- Baño - 9 metros cúbicos;
- Baño - 12 metros cúbicos;
- Corredor - 24 metros cúbicos.
Ahora, utilizando la tabla anterior, debe calcular la ventilación de la habitación teniendo en cuenta la tasa de intercambio de aire, aumentando cada indicador a un múltiplo de cinco:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos * 1 = 85 metros cúbicos;
- Salón - 38 metros cuadrados*3 = 115 metros cúbicos;
- Gabinete - 54 metros cúbicos * 1 = 55 metros cúbicos;
- Habitación infantil - 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos;
- Cocina - 60 metros cúbicos. — al menos 90 metros cúbicos;
- Baño - 9 metros cúbicos. al menos 50 metros cúbicos;
- Baño - 12 metros cúbicos. no menos de 25 metros cúbicos
No hay información sobre los estándares para el corredor en la tabla, por lo que los datos de esta pequeña habitación no se tienen en cuenta en el cálculo. Para la sala de estar, se calculó el área teniendo en cuenta el estándar de tres metros cúbicos. metros por cada metro de superficie.
Ahora debe resumir por separado la información sobre las habitaciones en las que fluye el aire y por separado sobre las habitaciones donde están instalados los dispositivos de ventilación por extracción.
Volumen de intercambio de aire por entrada:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos*1 = 85 metros cúbicos/hora;
- Sala de estar - 38 m2*3 = 115 metros cúbicos/hora;
- Gabinete - 54 metros cúbicos*1 = 55 metros cúbicos/hora;
- Habitación infantil - 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos/hora;
Total: 295 metros cúbicos por hora.
Volumen de intercambio de aire de escape:
- Cocina - 60 metros cúbicos. — no menos de 90 metros cúbicos/h;
- Baño - 9 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/h;
- Baño - 12 metros cúbicos. — no menos de 25 metros cúbicos/hora.
Total: 165 metros cúbicos/h.
Ahora debes comparar las cantidades recibidas. Es obvio que el flujo de entrada requerido excede el de escape en 130 metros cúbicos por hora (295 metros cúbicos por hora - 165 metros cúbicos por hora).
Para eliminar esta diferencia, es necesario aumentar el volumen de intercambio de aire a través de la campana, por ejemplo, aumentando los indicadores en la cocina. En la práctica, esto se consigue, por ejemplo, sustituyendo los conductos de aire por canales de mayor sección transversal.
Reglas para calcular el área de los conductos de aire para reemplazar o actualizar el sistema de ventilación. se dan aquí. Le recomendamos que lea el material útil.
Después de las ediciones, los resultados del cálculo se verán así:
Volumen de intercambio de aire por entrada.:
- Dormitorio - 81 metros cúbicos*1 = 85 metros cúbicos/hora;
- Sala de estar - 38 m2*3 = 115 metros cúbicos/hora;
- Gabinete - 54 metros cúbicos*1 = 55 metros cúbicos/hora;
- Habitación infantil - 36 metros cúbicos * 1 = 40 metros cúbicos/hora;
Total: 295 metros cúbicos por hora.
Volumen de intercambio de aire de escape:
- Cocina - 60 metros cúbicos. — 220 metros cúbicos/h;
- Baño - 9 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/h;
- Baño - 12 metros cúbicos. — no menos de 25 metros cúbicos/hora.
Total: 295 metros cúbicos/h.
Los volúmenes de entrada y salida son iguales, lo que cumple con los requisitos al calcular el intercambio de aire por multiplicidad.
Calcular el intercambio de aire de acuerdo con las normas sanitarias es mucho más fácil de realizar. Supongamos que en la casa comentada anteriormente viven dos personas de forma permanente y dos más permanecen en el local de forma irregular.
El cálculo se realiza por separado para cada habitación de acuerdo con la norma de 60 metros cúbicos por persona para residentes permanentes y 20 metros cúbicos por hora para visitantes temporales:
- Dormitorio - 2 personas * 60 = 120 metros cúbicos por hora;
- Oficina - 1 persona * 60 = 60 metros cúbicos por hora;
- Salón 2 personas*60 + 2 personas*20 = 160 metros cúbicos por hora;
- Habitación infantil 1 persona * 60 = 60 metros cúbicos por hora.
Total por afluencia — 400 metros cúbicos por hora.
No existen reglas estrictas para el número de habitantes permanentes y temporales de una casa; estos números se determinan basándose en la situación real y el sentido común.
El escape se calcula de acuerdo con los estándares establecidos en la tabla anterior y se incrementa al indicador de flujo de entrada total:
- Cocina - 60 metros cúbicos. — 300 metros cúbicos/h;
- Baño - 9 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/h;
- Baño - 12 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/hora.
Total por capó: 400 metros cúbicos/h.
Mayor intercambio de aire para la cocina y el baño. Un volumen de escape insuficiente se puede dividir entre todas las habitaciones en las que está instalada la unidad. ventilación de escape. O aumente este indicador solo para una habitación, como se hizo al calcular en múltiplos.
De acuerdo con las normas sanitarias, el intercambio de aire se calcula de forma similar. Digamos que el área de la casa es de 130 metros cuadrados. Entonces el intercambio de aire a lo largo de la entrada debe ser de 130 m2*3 metros cúbicos/hora = 390 metros cúbicos/hora.
Queda por distribuir este volumen entre las salas de extracción, por ejemplo, de esta forma:
- Cocina - 60 metros cúbicos. — 290 metros cúbicos/h;
- Baño - 9 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/h;
- Baño - 12 metros cúbicos. — no menos de 50 metros cúbicos/hora.
Total por capó: 390 metros cúbicos/h.
El equilibrio del intercambio de aire es uno de los principales indicadores a la hora de diseñar sistemas de ventilación. Se realizan más cálculos basados en esta información.
¿Cómo elegir la sección transversal del conducto de aire?
El sistema de ventilación, como se sabe, puede ser por conductos o sin conductos. En el primer caso, es necesario elegir la sección transversal del canal adecuada.Si se decide instalar estructuras con una sección transversal rectangular, entonces la relación entre su largo y ancho debe acercarse a 3:1.
Estándar velocidad de movimiento de masas de aire a lo largo del conducto de ventilación principal debe haber unos cinco metros por segundo, y en las ramas, hasta tres metros por segundo. Esto asegurará que el sistema funcione con el mínimo ruido. La velocidad del movimiento del aire depende en gran medida del área de la sección transversal del conducto.
Para seleccionar las dimensiones de la estructura, puede utilizar tablas de cálculo especiales. En dicha tabla, debe seleccionar el volumen de intercambio de aire a la izquierda, por ejemplo, 400 metros cúbicos por hora, y seleccionar el valor de velocidad en la parte superior: cinco metros por segundo.
Luego necesitas encontrar la intersección de la línea horizontal para el intercambio de aire con la línea vertical para la velocidad.
Desde esta intersección, dibuje una línea hasta una curva a partir de la cual se pueda determinar una sección adecuada. Para un conducto rectangular, esta será el área y, para un conducto redondo, será el diámetro en milímetros. Primero, se realizan cálculos para el conducto de aire principal y luego para las ramas.
Por lo tanto, los cálculos se realizan si solo se planea un conducto de escape en la casa. Si se pretende instalar varios conductos de escape, entonces el volumen total del conducto de escape debe dividirse por el número de conductos y luego se deben realizar los cálculos de acuerdo con el principio indicado.
Además, existen programas de cálculo especializados que se pueden utilizar para realizar dichos cálculos. Para apartamentos y edificios residenciales, estos programas pueden resultar aún más convenientes, ya que dan un resultado más preciso.
El intercambio de aire normal está influenciado por un fenómeno como la corriente inversa, cuyos detalles y formas de combatirlo le resultarán familiares. nuestro artículo recomendado.
Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.
Vídeo #1. Información útil sobre los principios de funcionamiento del sistema de ventilación:
Vídeo #2. Junto con el aire de escape, también sale calor de la casa. Aquí se demuestran claramente los cálculos de las pérdidas de calor asociadas con el funcionamiento del sistema de ventilación:
El cálculo correcto de la ventilación es la base de su funcionamiento exitoso y la clave para un microclima favorable en una casa o departamento.. El conocimiento de los parámetros básicos en los que se basan dichos cálculos permitirá no solo diseñar correctamente el sistema de ventilación durante la construcción, sino también ajustar su condición si cambian las circunstancias.
¿Le gustaría compartir su propia experiencia en el cálculo y construcción de ventilación? ¿Tuvo alguna pregunta mientras revisaba la información? ¿Encontraste algún defecto en el texto? Escriba comentarios en el bloque ubicado debajo del texto del artículo.
Debo decir que tuve una situación similar con la ventilación de la cocina. También tuve que retocar los cálculos, etc.Pero me gustaría saber: ¿puede la ventilación afectar de alguna manera la temperatura de la habitación? Al fin y al cabo, hay situaciones en las que es necesario, por ejemplo, ampliar el conducto de ventilación, pero aun así se quiere comer la comida caliente para que no se enfríe.
Buenas tardes, Iván. Si hablamos de ventilación natural, sin ventilación equipada, entonces con ventanas y puertas cerradas el caudal de aire será mínimo, por ancho que sea el canal.
El tamaño de la sección transversal del conducto de ventilación influye en el rendimiento máximo. No recomiendo ampliar el canal porque "es necesario ampliarlo". Las decisiones deben tomarse claramente y basándose en cálculos.
Daré ejemplos sencillos. El aumento de humedad en la casa con cálculos de ventilación correctos puede deberse a:
1. Violación de la tecnología de impermeabilización de suelos. La humedad se extrae del suelo.
2. Espesor de pared insuficiente.
3. La estanqueidad y la tecnología de aislamiento de pendientes están rotas.
4. Aislamiento térmico insuficiente del espacio del ático.
La humedad se condensa en el punto más frío, lo que provoca la formación de moho. Aumentar irreflexivamente la capacidad del sistema de ventilación no elimina la causa original, sino que en la mayoría de los casos sólo la empeora.
Estoy tan cansado de lidiar con este problema en mi baño. No importa lo que haga, las ventanas todavía se empañan y aparece moho. Fue necesario calcular todo durante la construcción. Me di cuenta de que no podía resolver esto por mi cuenta.
Hola.Se puede calcular el punto de rocío, realizar aislamiento externo durante la época cálida cuando las paredes están secas (en este momento es recomendable no utilizar la bañera), eliminar el moho existente y también instalar un sistema de ventilación. En principio, es bastante posible.
¡Hola! Tuvimos el mismo problema. Crecía moho en el techo a lo largo de la pared de la habitación y en la masilla de silicona de la ventana de plástico. No instalamos las ventanas. Compramos un apartamento con ventanas existentes. Quitaron las ventanas y fue terrible. Casi nada de espuma. Donde rellenaron el periódico, donde lo sellaron con cemento y donde hasta había agujeros.
Hicieron todo según la ciencia y también colocaron la ventana. El moho se lavó con productos químicos. Reparaciones realizadas. El problema ha desaparecido. Por cierto, las ventanillas también dejaron de empañarse. Cuando las ventanas no son herméticas, hay corrientes de aire y puentes fríos, entonces el moho crecerá y florecerá.
¡Hola queridos especialistas! En mi apartamento, concretamente en la sala de estar, se ha formado moho en la esquina opuesta a las ventanas, ¿qué debo hacer para deshacerme del moho?