La ventilación con recuperación, ventilación cruzada o ventilación de doble flujo. Es la ventilación hoy por hoy con más auge cuenta con un incremento muy importante ya que es elegida por ser el único sistema de ventilación que se AMORTIZA a la vez que tiene un ahorro muy importante en energía en consecuencia en el coste energético.
Si quiere clasificar energéticamente su vivienda en clase A es imprescindible contar con este sistema, ya que podemos recuperar hasta un 98%.
La necesidad de ventilación permanente en viviendas está justificada por varios factores pero sin duda el más importante es el cambio en la manera de construir. Por motivos de ahorro energético actualmente se construyen edificios cada vez más estancos e impermeables al aire y, por consiguiente, para mantenerlos habitables es necesario un sistema de ventilación controlada. Por otro lado, en el mundo moderno actual se pasa más tiempo en el interior de las viviendas y se ha conseguido un mayor conocimiento de la calidad del aire y de sus efectos en la salud.
El Código Técnico de la Edificación establece en la tabla 2.1. del CTE-HS3 los caudales mínimos exigidos en la vivienda. Los caudales exigidos están en la línea de lo recomendado en las normativas y estudios europeos (UNE-EN 15665:2009) y también en la de otras normativas nacionales. El objetivo de estos caudales mínimos es garantizar la calidad del aire interior de la vivienda en situaciones de uso normal. Para situaciones de uso que producen contaminación puntual como la cocción o excesiva ocupación, la normativa propone aumentar la ventilación usando la campana extractora de la cocina o abriendo las ventanas.
Por consiguiente, en principio según el CTE la posibilidad de regular la ventilación únicamente se permite aumentando puntualmente los caudales de extracción, nunca disminuyéndolos ya que los caudales exigidos son mínimos. Aún así, en algunos casos concretos se puede argumentar que los caudales exigidos por el CTE producen una ventilación excesiva conociendo la ocupación y el uso real de la vivienda.
En un sistema de ventilación mecánica la regulación siempre se debe controlar mediante el elemento activo del sistema, es decir, el extractor. Los aireadores de admisión son elementos pasivos que dejan pasar el aire por la diferencia de presión entre interior y exterior, de manera que si regulamos estos dispositivos no variamos el caudal de extracción total ya que el extractor es el controlador, simplemente cogeremos aire de otra vía incontrolada.
Vivienda filtraciones
Si no se facilita una admisión correcta del aire vía aireadores, el aire entra por filtraciones y empeora la calidad del aire interior.
Una vivienda totalmente estanca no es habitable.
Uno de los principios del CTE es mejorar el ahorro energético de los edificios aumentando el aislamiento térmico. Para obtener un buen aislamiento térmico es imprescindible evitar las fugas de aire por el envolvente del edificio. Por este motivo es necesario construir de manera muy estanca al aire. Esta exigencia es muy adecuada para el funcionamiento del aislamiento térmico pero a su vez impide que cualquier vivienda sin un sistema de ventilación diseñado específicamente pueda cumplir con su principal objetivo, ser habitable.
Por consiguiente, las viviendas modernas deben tener un sistema de ventilación controlada para poder minimizar la pérdida energética sin perjudicar la calidad del aire interior. La solución tradicional de ventilación a través de las ventanas ahora ya no puede cumplir con el objetivo principalmente por dos razones: la ventilación no es constante y por lo tanto los contaminantes del aire interior de la vivienda pueden llegar a ser un riesgo para la salud de los ocupantes; por otro lado, cuando se abren las ventanas, el caudal de ventilación es tan elevado que produce una pérdida energética significativa.
Resulta claro que el sistema de ventilación se convierte en un elemento importante en el comportamiento térmico del edificio y se tiene que tomar en cuenta en los cálculos.
Generalmente el consumo energético en los sistemas de ventilación se produce por dos factores:
-pérdida de energía al extraer el aire del interior.
-consumo energético de la maquinaria que mueve el aire (extractores e impulsores)
La principal solución para reducir la pérdida de energía en un sistema de ventilación es optimizar la necesidad de ventilación. En todo momento se debería ventilar con el caudal correcto en función de la contaminación que se genere en el interior de la vivienda. Este método es muy difícil de conseguir sin sistemas de ajuste avanzados, pero está claro que la tendencia opta por esta solución en el futuro. Optar por un control manual del usuario es un problema ya que estos no tienen suficiente información para usarlos correctamente y, en munchos casos, puede provocar que la calidad del aire no sea satisfactoria.
En edificios públicos es aplicable la normativa RITE y exige un elevado caudal de aire usando sistemas de recuperación de calor y frío. Existen sistemas similares para el uso doméstico y en muchos países europeos su uso en nueva edificación es rutinario. A pesar que con estos sistemas se puede recuperar gran parte de la energía que se pierde al extraer el aire desde el interior, los sistemas tienen una instalación complicada y cara que hace difícil justificar su uso en las viviendas en España. El consumo energético de estos máquinas es también más elevado que el de los sistemas tradicionales y en ciertas circunstancias se reduce su rentabilidad energética.
Para calcular la energía necesaria para mantener la temperatura del aire interior de la vivienda a 20 grados, es decir, para calentar o enfriar el aire exterior de admisión, debemos hacerlo con la información real de porcentajes de horas de diferentes temperaturas en una localidad concreta.
Por ejemplo, en una casa unifamiliar situada en Barcelona equipada con un sistema de extracción mecánico la pérdida energética al extraer el aire es 1500Kwh/al año. El consumo energético anual de los extractores (1 unidad de 45 W) es de 400 Kwh. En total el consumo energético es de 1900 Kwh.
Si la misma vivienda está equipada con un sistema de admisión/extracción mecánico por conductos con recuperación de calor-frío del 80%, la pérdida energética al extraer el aire es de 300 Kwh/al año. El consumo energético anual de la maquinaria (2 unidades de 60 W) es de 1050 Kwh. En total el consumo energético es de 1350 Kwh.
Analizando estos datos podemos ver que el ahorro energético total de los sistemas de ventilación con recuperador de calor no es del 80% sino aproximadamente del 30%.
Producción de contaminanates en el interior de la vivenda. Por cada 20m2 de suelo, los materiales y muebles producen la misma contaminación que una persona en actividad tranquila.
La ventilación híbrida es el tipo de ventilación que funciona como una ventilación natural si las condiciones meteorológicas son favorables y como un sistema de ventilación mecánica cuando las condiciones no son las adecuadas.
En un sistema de ventilación natural, las diferencias de presión que mueven el aire son más bajas que las necesarias en un sistema mecánico. Para que un sistema híbrido funcione correctamente se debe diseñar con las exigencias de un sistema natural para que la instalación genere la mínima pérdida de carga posible y las pequeñas diferencias de presión puedan mover el aire.
Por este motivo las secciones de los conductos tienen que ser grandes y además únicamente pueden ser verticales, sin codos o elementos que generen pérdidas de presión. Todos los elementos de ventilación deben estar especialmente diseñados para sistemas híbridos garantizando el correcto funcionamiento del sistema.
En la ventilación natural el tiro está generado por dos factores climatológicos:
Temperatura:
Cuando la diferencia de temperatura entre interior y exterior es suficientemente alta se produce un tiro natural porque el aire caliente, de menos densidad, tiende a subir hacia arriba. A mayor diferencia de temperatura, más tiro natural se genera.
Viento:
Cuando el viento es suficientemente fuerte se genera una diferencia de presión entre la fachada y la boca de expulsión situada en cubierta que facilita el tiro natural.
Hay que tener en cuenta que cualquier sistema de ventilación debe garantizar los caudales mínimos exigidos por el CTE. Estos caudales mínimos son muy elevados de manera debemos ser conscientes que se necesitan unas condiciones climatológicas muy exigentes para poder garantizar el tiro natural.
Para poder determinar si es viable realizar el sistema de ventilación mediante un sistema híbrido se debería analizar los datos meteorológicos detallados en cada zona. Ejecutar un sistema de ventilación híbrido según el CTE sin garantías de su correcto y eficaz funcionamiento de forma natural no tiene sentido.
En situaciones óptimas, un sistema de ventilación híbrido genera ahorros porque el extractor no tiene que estar funcionando permanentemente. Aun así, con las condiciones climatológicas de España que no facilitan el funcionamiento natural la mayor parte del año es muy difícil justificar el ahorro dado que la instalación de un sistema híbrido es más cara y complicada. Además, en épocas de frío, cuando el sistema funciona mejor naturalmente, puede producirse una pérdida energética más elevada que en los sistemas mecánicos ya que las viviendas pueden estar sobreventiladas al extraer caudales más elevados que los exigidos por el CTE si el sistema está bien diseñado.
La ventilación mecánica es el tipo de ventilación en el que la renovación del aire se produce mediante la utilización de aparatos electromecánicos dispuestos a tal efecto. Los caudales en un sistema mecánico no están afectados por las condiciones climatológicas.
Además, las diferencias de presión están generadas por los extractores de manera que pueden ser más altas y controlables, factor que ofrece una clara ventaja en el diseño y la instalación. Un sistema mecánico permite mucha flexibilidad en el diseño de los conductos al no tener límites de longitud ni restricción de los ramales horizontales.
El radón es un gas radiactivo de origen natural que se produce en la tierra por la desintegración del uranio. La presencia de radón en la superficie del suelo depende del tipo de roca y de otras características como son su porosidad y permeabilidad, así como las condiciones climatológicas en cada momento.
Otra fuente de producción de este elemento son los materiales de construcción que usan arena y roca en su fabricación, como el hormigón.
La concentración de radón en el interior de las viviendas depende de tres factores: características físicas del suelo, materiales de construcción empleados y la renovación del aire interior.
El radón es un gas inodoro difícil de detectar por los usuarios en el interior de las viviendas. Para minimizar sus efectos en la salud, la concentración de radón media anual en el aire interior no debería ser mayor de 200 Bq/m³.
Teniendo en cuenta estos factores se recomienda actuar de manera preventiva en las fuentes de origen, suelo y materiales de construcción, y dotar a los edificios de un adecuado sistema de ventilación general que garantice una adecuada renovación del aire interior.
La construcción de nuevas edificaciones en zonas geológicas con alta concentración de radón debe tener, además de la ventilación general de la vivienda según el CTE, medidas preventivas específicas para garantizar una calidad del aire interior adecuado y saludable. Los criterios de diseño a seguir son:
Construir la solera o el forjado de la planta baja lo más impermeable posible para dificultar la entrada del gas desde el suelo al aire interior de la vivienda.
Se recomienda usar una lámina impermeable específica entre pavimento y solera para garantizar la estanquidad al aire. Se debe tener especial cuidado en los puntos críticos como juntas, paso de instalaciones, conductos, etc.
Dotar a la vivienda de un sistema específico de extracción mecánica que facilite una ruta de salida del gas producido en el suelo. Para determinar el caudal a extraer se debe usar el criterio 0,05 l/m² de superficie en planta.
La elección del sistema de extracción depende de si el edificio tiene un forjado sanitario o bien si está construido encima de una solera.
En el primer caso, es necesario hacer una buena ventilación del forjado sanitario. La admisión del aire exterior hacia el interior de la cámara se realiza mediante postes de ventilación ROSS de la marca Vilpe. Estos postes están especialmente diseñados para garantizar la admisión de aire en espacios enterrados. Para la extracción del aire se debe instalar un sistema de extracción mecánico desde el forjado hasta la cubierta. Este sistema debe ser totalmente independiente del sistema de ventilación general de la vivienda. Se puede usar un conducto de extracción de chapa helicoidal o un tubo de PVC de diámetro 110 mm. Este conducto vertical se conecta al extractor Vilpe E80, dotado con conexión 125 mm, mediante una pieza intermedia ampliadora de diámetro. Dado que el caudal a extraer no es demasiado elevado, el extractor se debe conectar a 135V vía un transformador. En este caso, el consumo energético del extractor es de 18W.
En el caso de un edificio con solera, el sistema de extracción se debe colocar dentro de la grava usando tubos de drenaje independientes.
Para garantizar su funcionamiento, los tubos de drenaje específicos para la evacuación del radón deben estar a una cota superior que los tubos de drenaje de agua. Los conductos se deben colocar paralelamente a la fachada perimetral a 1.5 m hacia el interior y garantizar una separación entre tubos interiores de 3 m. Es necesario colocar un registro en la entrega del conducto horizontal con la vertical hasta cubierta y asegurarse que quede bien estanco.
Generalmente se puede usar el mismo modelo de extractor Vilpe E80 conectado vía un transformador al mismo voltaje de 135V.
En ambos casos es necesario colocar un registro de regulación en el conducto vertical, justo antes del extractor.
La elección de este sistema de extracción es válido para viviendas unifamiliares, para edificaciones más grandes se debe estudiar en detalle la situación de los extractores y los modelos más adecuados.
En edificios existentes donde la concentración de radón supere el nivel de referencia se debe actuar exteriormente para ventilar el terreno inferior a la edificación. La solución más adecuada es realizar una red exterior enterrada de conductos de drenaje, situada perimetralmente a la vivienda, y conectada a un extractor enterrado. La salida al exterior del aire del extractor se puede realizar mediante postes de ventilación ROSS. Se debe colocar el extractor en una zona accesible y registrable para su manipulación.
Situación actual:
Durante los últimos años, en gran parte de las viviendas de nueva construcción se han instalado carpinterías con aberturas de microventilación para cumplir con la ventilación según el CTE-HS3. El sistema de microventilación está aceptado y reconocido por el Ministerio de Vivienda como una solución alternativa al sistema de ventilación mediante aireadores de admisión.
La microventilación es un sistema de herraje que permite fijar la ventana en una posición fija, abierta tan sólo unos milímetros. En esta posición, la ventana en sí misma actúa como abertura de admisión de aire y, según los fabricantes de carpintería, no es necesario instalar un aireador adicional.
Sin duda, la microventilación tiene una clara ventaja económica y estética pero técnicamente el sistema comporta varios problemas.
Dimensionado no específico:
El sistema general de ventilación para las viviendas exigido por el CTE-HS3 está basado en un elemento activo (extractor mecánico o híbrido) y elementos pasivos (aireadores de admisión y aireadores de paso). Los técnicos redactores de los proyectos han de justificar que el sistema diseñado garantiza unas renovaciones de aire en cada estancia de la vivienda en situaciones de uso normal y, para ello, es necesario dimensionar correctamente todas las aberturas de admisión, de paso y extracción en cada caso concreto.
En un sistema de admisión por microventilación no es posible dimensionar las aberturas de admisión independientemente de las dimensiones de los huecos. El caudal de admisión está en función de la dimensión de las ventanas. Estancias con grandes aberturas tendrán más abertura de admisión aunque no corresponda con las necesidades de ventilación del local en función del uso como dictamina el CTE. Así pues, usando la microventilación la vivienda no está ventilada correctamente en cada estancia de acuerdo a los caudales exigidos por el CTE-HS3.
Incumplimiento condiciones de diseño de las aberturas de admisión (atenuación acústica, evitar entrada agua e insectos y confort)
Según el CTE-HS3, uno de los objetivos de cualquier sistema de ventilación es garantizar la correcta renovación del aire interior minimizando las posibles molestias causadas a los ocupantes. Para este fin, el CTE-HS3 exige el cumplimiento de las condiciones de diseño para las aberturas de admisión basadas en permitir el caudal de aire sin crear sensación de corriente (colocación a altura superior a 1.80m), atenuación del ruido exterior y evitar la entrada de agua, insectos o polvo desde el exterior. Estas condiciones de diseño no se pueden cumplir con un sistema de microventilación. Las exigencias para cualquier dispositivo de entrada de aire no son las mismas que para los dispositivos de microventilación.
Problemas derivados de una admisión no continuada
Basándonos en el punto anterior deducimos que el sistema de microventilación puede provocar molestias a los usuarios (ruido, corriente, polvo…) de manera que al final el usuario generalmente opta por no usar la posición de microventilación de la carpintería y dejar las ventanas cerradas, optando por ventilar tradicionalmente abriendo las ventanas según la necesidad. Este criterio podría ser válido antes de la implantación del CTE, pero hay que tener en cuenta que actualmente las viviendas construidas correctamente según el CTE son diferentes: las viviendas son mucho más estancas que antes y, además, disponen de extracción mecánica.
Actualmente, una vivienda equipada con extracción mecánica o híbrida pero sin aberturas de admisión (o aberturas cerradas) se expone a una importante presión negativa en el interior. Esta situación aumenta el riesgo de entrada de humedad en la estructura y la envolvente debido a la elevada diferencia de presión entre interior y exterior y a su vez provoca que el aire de admisión entre de manera incontrolada por filtración, es decir por cualquier ruta de entrada no especialmente diseñada para esta función.
Si hay extracción mecánica continua siempre hay una entrada de aire, el aire extraído siempre es sustituido por aire nuevo, si no facilitamos su entrada, encontrará otra vía de entrada. El problema radica en identificar la procedencia del aire nuevo. Si se obturan las aberturas de admisión que facilitan la entrada de aire controlada y filtrada, el aire entra en el interior por cualquier ruta alternativa como pasos de instalaciones, fisuras de muro, holgura puerta de entrada, falso techo, etc. Así pues, el aire nuevo introducido en la vivienda no es un aire de buena calidad ya que no sabemos de dónde procede y generalmente puede conllevar malos olores o incluso radón.
Para favorecer el ahorro energético es importante minimizar las filtraciones aumentando la impermeabilidad al aire de la envolvente del edificio. Al aumentar la estanquidad del edificio, para garantizar la calidad del aire interior y evitar filtraciones es importante instalar un sistema de ventilación con aberturas de admisión evitando así una excesiva presión negativa en el interior.
La verificación de estanquidad al aire de un edificio se realiza según la norma UNE-EN 13829:2002. El resultado se describe como n50 (tasa de paso de aire por las filtraciones a una diferencia de presión de 50 Pa). Una buena impermeabilidad al aire significa un valor n50 de 1 o 2; en edificios de muy bajas emisiones, el requisito de impermeabilidad ha de ser más bajo, alrededor de 0.6.
En varios países comunitarios se han realizado estudios de estanquidad en viviendas existentes y los valores obtenidos demuestran que la mayoría de las viviendas estudiadas superan los niveles razonables y la media del valor n50 se sitúa entre 5 y 7. Estos valores justifican la eficiencia de la ventilación tradicional sin aireadores en las viviendas ya construidas.
Por otro lado, en Inglaterra se ha comprobado que las viviendas de nueva construcción tienen un valor n50 inferior a 2. Así pues, actualmente la colocación de aireadores de admisión viene justificada por la elevada estanquidad de las viviendas de nueva construcción.
Si la envolvente de un edificio no es nada impermeable al aire como ha sucedido hasta la implantación del CTE, no es necesario abrir aberturas especiales para la admisión ni colocar extractores mecánicos ya que la ventilación natural hace su función perfectamente. Pero si se construye de acuerdo a lo exigido al CTE con el fin de ahorrar energía, los edificios deben ser lo más estancos posible y en este caso es importante tener un sistema de ventilación que funcione y garantice la habitabilidad de la vivienda.
