Las pérdidas de aire en los edificios

Los proyectos de acondicionamiento de aire y ventilación no son las soluciones únicas que deben considerar ingenieros y arquitectos en los edificios. Hemos hablado en varios artículos del aislamiento de los edificios, una cuestión realmente importante. Hoy vamos a centrarnos en un aspecto del diseño complementario y no menos importante, las pérdidas en los edificios.

La localización y tamaño de aperturas individuales en los edificios son extremadamente importantes porque influyen en la infiltración de aire y en las características de transferencia de humedad y calor. Los procedimientos de ensayo para componentes individuales de los edificios tales como ventanas, paredes, y puertas se discuten en ASTM Standards E 283 y E 783.

Distribución de las pérdidas

En los siguientes puntos resumimos los porcentajes de pérdidas de aire asociadas a varios componentes y sistemas. Los valores en paréntesis incluyen el rango determinado por cada componente y la media del rango.

Paredes (18 a 50 %; 35 %). Tanto las paredes interiores como exteriores contribuyen a la aparición de pérdidas en las estructuras. Las pérdidas pueden ocurrir entre paredes y cimentaciones, grietas en las conducciones eléctricas, penetraciones de tuberías y en los áticos.

Detalles de techos (3 a 30 %; 18 %). Las pérdidas en la parte superior del techo del espacio caliente son particularmente insidiosas porque se reduce la efectividad del aislamiento en el suelo del ático y se contribuye a la pérdida de calor por infiltración. Las pérdidas del techo también reducen la efectividad del aislamiento del techo en edificaciones sin áticos. La iluminación empotrada, tuberías y penetraciones eléctricas en los áticos son áreas principales de preocupación.

Sistemas de enfriamiento y/o calentamiento de aire forzado (3 a 28 %; 18 %). La localización del equipo de enfriamiento y calentamiento, manejo de aire, o conductos en espacios acondicionados o no acondicionados; la disposición de venteo de un dispositivo que quema combustibles; y la existencia y localización de un suministro de aire de la combustión todos afectan a las pérdidas. Varios estudios han demostrado que la variabilidad de pérdidas en conductos que pasan a través de espacios no acondicionados es alta, y el coeficiente de variación es del orden del 50 %. Estudios de campo han mostrado que en reparaciones in-situ puede eliminarse ¼ o 2/3 de las pérdidas observadas. El 18 % de la contribución de los conductos a las pérdidas totales desestiman significativamente su impacto porque durante la operación del sistema, los diferenciales de presión a través de las pérdidas del conducto son aproximadamente diez veces más altas que las diferencias de presión típica a través de las pérdidas de la envolvente y ello origina grandes cambios en las tasas de ventilación.

Ventanas y puertas (6 al 22 %; 15 %). Las pérdidas en las ventanas varían mucho según el tipo (por ejemplo vidrio simple o doble) y menos entre ventanas del mismo tipo de diferentes fabricantes. Las ventanas que sellan por compresión mantienen mejor la estanqueidad que las que lo hacen por deslizamiento.

Chimeneas (0 al 30 %; 12 %). Cuando una chimenea no está en uso, los sistemas de regulación permiten que escape el aire. Las puertas de vidrio reducen el exceso de aire mientras que la chimenea está encendida pero raramente sellan el espacio. Tapar las chimeneas de forma efectiva reduce las pérdidas.

Venteo en espacios acondicionados (2 al 12 %; 5 %). Los venteos de salida de gases en espacio acondicionado a menudo carecen de trampillas de regulación o no están apropiadamente cerradas.

Difusión a través de las paredes (< 1%). La difusión, en comparación con la infiltración a través de huecos y otras aperturas en la estructura, no es un mecanismo de flujo importante. A 5 Pa, la permeabilidad de los materiales del edificio producen un intercambio de aire de menos de 0.01 ACH por difusión de la pared en una casa típica.

Pérdidas en edificios multifamiliares

La distribución de pérdidas es particularmente importante en edificios de apartamentos multifamiliares. Estos edificios a menudo no pueden tratarse como zonas simples debido a la resistencia interna entre apartamentos. Sin embargo, las pérdidas entre apartamentos varían ampliamente, tendiendo a ser más pequeños en construcciones modernas, y llegan a ser tan altas como el 60 % en las pérdidas totales del apartamento.

Control de las pérdidas de aire

En los nuevos edificios es mucho más fácil controlar la estanqueidad que en los edificios existentes.

Un retardador de la infiltración de aire continuo es uno de los medios más efectivos para reducir las pérdidas de aire a través de las paredes, alrededor de las ventanas y los marcos de las puertas; y todas las penetraciones del retardador, tales como salidas e interruptores eléctricos, conexiones de tuberías, y penetraciones de servicios de utilidad. Los retardadores de vapor de plástico instalados en el techo se sellarán con el retardador de vapor en las paredes del exterior.

En los edificios existentes las pérdidas deben primero localizarse para ajustar la envolvente de un edificio existente. Muchos tipos de pérdidas son difíciles de encontrar. Una vez que las pérdidas se localizan deben ser reparadas con técnicas apropiadas al tamaño y localización de la grieta. Trabajando sobre las grietas puede mejorarse la estanqueidad del edificio desde un 5 % a un 50 %

Bibliografía: The 2001 ASHRAE handbook.