La eficiencia energética y la calidad del aire interior son características deseables en un edificio. La eficiencia energética reduce los costos operativos y el impacto ambiental de los edificios, mientras que la mejora de la calidad del aire interior crea un ambiente más saludable para los ocupantes. Además, la eficiencia energética y la IAQ pueden ayudar a sumar puntos para obtener una certificación de edificio ecológico como LEED. Existe la creencia común de que la eficiencia energética tiene un impacto negativo en la calidad del aire y viceversa. Sin embargo, ambos aspectos se pueden mejorar junto con decisiones de diseño inteligentes.
Los sistemas HVAC son responsables de la mayor parte del consumo de energía en la mayoría de los edificios residenciales y comerciales. Además, la calidad del aire interior depende en gran medida del rendimiento del sistema HVAC. Esto significa que un buen diseño de HVAC es fundamental para lograr eficiencia energética y IAQ en un proyecto de construcción.
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Usar la ventilación de manera efectiva
La ventilación utiliza menos energía que la calefacción y el aire acondicionado. Sin embargo, la cantidad de aire exterior suministrada a un edificio afecta las cargas de calefacción y refrigeración. Por ejemplo, si los controladores de aire aumentan el flujo de aire exterior en un día caluroso de verano, el sistema de aire acondicionado debe trabajar más para compensar el calor adicional que ingresa al edificio. Lo mismo se aplica a los sistemas de calefacción si se aumenta la ventilación en un día frío de invierno.
Según la Agencia de Protección Ambiental de EE. UU., el aire interior suele estar entre 2 y 5 veces más contaminado que el aire exterior, incluso en las ciudades. Por tanto, diluir el aire interior con aire exterior es una forma eficaz de reducir la concentración de contaminantes atmosféricos. Como pasamos el 90% de nuestro tiempo en interiores, mantener la calidad del aire interior es muy importante.
La falta de ventilación es perjudicial para la calidad del aire interior, pero una ventilación excesiva representa un desperdicio de energía. Idealmente, un sistema de ventilación debería proporcionar la cantidad adecuada de aire que necesita un edificio. Esto se puede lograr cumpliendo dos requisitos de diseño:
- Mida los contaminantes del aire interior y aumente o disminuya las tasas de ventilación según sea necesario.
- Asegúrese de que la tasa de ventilación nunca disminuya por debajo de los valores mínimos establecidos en los códigos de construcción locales.
ASHRAE proporciona dos métodos para diseñar sistemas de ventilación mecánica, el Procedimiento de tasa de ventilación (VRP) y el Procedimiento de calidad del aire interior (IAQP). El VRP se basa en tasas de ventilación prescriptivas que fueron determinadas por ASHRAE después de extensas pruebas de laboratorio. Estas tarifas se basan en el tipo de edificio, su superficie y el número de ocupantes. Por otro lado, IAQP no utiliza valores prescriptivos y en cambio la ventilación se controla según mediciones de la calidad del aire. IAQP tiene el potencial de mejorar la eficiencia, ya que no existe una tasa de ventilación mínima. Sin embargo, muchos códigos de construcción locales se basan en el VRP porque es más fácil utilizar valores prescriptivos.
Para optimizar el rendimiento de la ventilación y al mismo tiempo cumplir con los códigos de construcción, es posible un enfoque de diseño híbrido. Las tasas mínimas de flujo de aire se basan en los requisitos del código, pero se utilizan controles inteligentes para ajustar el flujo de aire en función de las mediciones de la calidad del aire. Cuando las tasas de ventilación se controlan cuidadosamente, los propietarios de edificios también ahorran en calefacción y aire acondicionado.
Actualización de los sistemas HVAC para mejorar la eficiencia y la calidad del aire interior
Cuando las medidas de eficiencia energética se implementan sin una cuidadosa consideración, pueden tener un impacto negativo en la calidad del aire interior. Por ejemplo, si las tasas de ventilación se reducen arbitrariamente, los contaminantes del aire interior pueden alcanzar concentraciones más altas. Sin embargo, con una auditoría energética profesional, los propietarios de edificios pueden identificar medidas de ahorro de energía que no afectan la IAQ, o incluso medidas que también mejoran la IAQ.
Muchos sistemas de ventilación son del tipo de volumen de aire constante (CAV), lo que significa que siempre funcionan a plena capacidad del ventilador. Al convertirlos en sistemas de volumen de aire variable (VAV), la ventilación se puede optimizar con controles inteligentes. La calidad del aire interior no se verá afectada si el control de la ventilación mide la concentración de contaminantes atmosféricos. La Agencia de Protección Ambiental de EE. UU. descubrió que una actualización de la ventilación de CAV a VAV puede lograr ahorros de energía anuales del 10% al 21%.
Dependiendo del clima local, los sistemas HVAC también se pueden mejorar con un economizador del lado del aire o un ventilador de recuperación de energía:
- Un economizador del lado del aire puede determinar cuándo un aumento en el flujo de aire exterior tendrá el mismo efecto de enfriamiento que un aire acondicionado. En estos casos, el economizador suministra más aire exterior y al mismo tiempo reduce la salida de refrigeración del aire acondicionado. Los ventiladores consumen más energía para suministrar más aire, pero el ahorro de aire acondicionado que se consigue es mayor.
- Un ventilador de recuperación de energía intercambia calor y humedad entre el aire de suministro exterior y el aire de escape. Esta medida puede ahorrar en calefacción, refrigeración, humidificación o deshumidificación. Cuando sólo se intercambia calor pero no humedad, el sistema se denomina ventilador de recuperación de calor.
Los economizadores de aire y los ERV son útiles en los edificios porque permiten una mayor ventilación y al mismo tiempo mantienen la eficiencia energética. Sin embargo, la eficacia de estas medidas cambia según el clima local. Se recomienda que los servicios profesionales de modelización energética estudien el desempeño de estas medidas antes de invertir en ellas.
Mejorar la calidad del aire interior suele considerarse una medida para sentirse bien, pero también tiene un beneficio económico significativo. Según JLL Incorporated, una de las empresas inmobiliarias más grandes del mundo, la nómina y otros gastos laborales son 10 veces más altos que las facturas de servicios públicos en los edificios comerciales. Esto significa que una mejora del 1% en la productividad de la oficina es comparable a una mejora del 10% en la eficiencia energética y del agua. Dado que la calidad del aire interior hace que los edificios sean más saludables y confortables, puede mejorar directamente la productividad.
