El equilibrio del aire es una habilidad de diseño fundamental para los ingenieros y consultores de HVAC . Dependiendo del propósito previsto de cada área de construcción, puede requerir presurización negativa, positiva o neutra. Esto se logra ajustando los flujos de aire de suministro y escape: un mayor suministro de aire provoca una presión positiva, mientras que un mayor escape de aire provoca una presión negativa.
Aunque lo ideal sería ventilar naturalmente todas las zonas del edificio, en la práctica esto no es posible. Por ejemplo, no es posible utilizar ventilación natural en áreas completamente rodeadas por otras habitaciones, así como en niveles subterráneos. El propósito de la ventilación puede variar desde el confort humano hasta la seguridad de las instalaciones: la ventilación en entornos residenciales y comerciales se centra en proporcionar aire de calidad respirable, mientras que la ventilación industrial se utiliza a menudo para mantener los gases peligrosos alejados de determinadas zonas o por debajo de una determinada concentración.
Los espacios interiores están sujetos a mucho flujo de aire y normalmente se miden en pies cúbicos por minuto (CFM). Solemos pensar sólo en el suministro de aire externo y en el aire de salida, pero consideramos que también hay escapes de aire no deseados (exfiltración) y ganancias de aire (infiltración). Los flujos de aire no deseados suelen ocurrir alrededor de los bordes de ventanas o puertas.
Los sistemas de ventilación mal equilibrados suelen provocar problemas en la calidad del aire. Por ejemplo, la presurización negativa puede atraer contaminantes desde arriba del techo o desde el exterior, y el aire puede entrar rápidamente cuando se abre una ventana o puerta.
Diseñe un sistema de ventilación bien equilibrado.
Cálculo del aire de admisión y escape.
Antes de realizar los cálculos del balance de aire, es importante conocer el aire de suministro y de escape requerido. Existen muchos procedimientos válidos, como lo indican los siguientes códigos:
- Código Mecánico de Nueva York , CH. 4 – Ventilación utilizando la Tabla 403.3 Tasas mínimas de ventilación
- ASHRAE 62.1 – Ventilación para una calidad de aire interior aceptable
- En el caso de hospitales, ASHRAE 170 – Ventilación de Instalaciones Sanitarias
Este artículo se centra en el procedimiento de cálculo del Código Mecánico de Nueva York. Para ilustrar el concepto, supongamos que una bodega se divide en las siguientes áreas:
| SALA DE ESTAR | ÁREA | DIRECCIÓN DEL FLUJO DE AIRE | FLUJO DE AIRE MÍNIMO | FLUJO DE AIRE DE DISEÑO |
|
cuarto electrico Cuarto de basura Sala Almacenar |
100 pies2 150 pies2 500 pies2 200 pies2 |
Para suministrar Escape Para suministrar Para suministrar |
0,06 cfm/pie2 1 cfm/pie2 0,06 cfm/pie2 0,12 cfm/pie2 |
6 cfm 150 cfm 30 cfm 24 cfm |
El suministro total de aire es de 60 cfm mientras que el aire de escape es de 150 cfm. Dado que el escape es 90 cfm más alto, el resultado es una presurización negativa. Es aceptable aumentar el suministro para equilibrar el flujo de aire ya que los valores indicados en el código son solo valores mínimos.
Suponga que todos los flujos de aire de admisión aumentan a los siguientes valores para evitar la presurización negativa:
- Sala eléctrica: 25 cfm
- Pasillo: 125 cfm
- Almacenamiento: 25 cfm
Esto da como resultado un aire de admisión total de 175 cfm, que es mayor que los 150 cfm de aire de escape. Esto significa que las zonas del sótano están presurizadas en relación con la sala de residuos, evitando la propagación de olores desagradables. Debido a que el flujo de aire debe equilibrarse al final, los 25 cfm adicionales se liberan mediante exfiltración, pero el olor a basura se limita al lugar previsto.
Solución de problemas de equilibrio de aire
Si un sistema de ventilación tiene problemas de equilibrio de aire, no asuma inmediatamente que la causa está en los propios ventiladores. Tenga en cuenta que los componentes del sistema, como los amortiguadores, pueden dañarse y también que los conductos de aire pueden desconectarse. En caso de duda, la mejor recomendación es obtener la opinión profesional de un ingeniero de diseño de HVAC.
Cuando los sistemas de ventilación están equipados con variadores de frecuencia para controlar la velocidad del ventilador, el equilibrio del aire se simplifica. Los VFD pueden ajustar las rpm de los ventiladores de suministro y extracción para que coincidan con la carga de ventilación mientras mantienen equilibrados los flujos de aire.
