Uno de los parámetros más importantes en la mecánica de fluidos es el caudal. Se puede definir el caudal como la cantidad de fluido que circula a través de una sección por unidad de tiempo. Esta definición es válida para cualquier tipo de fluido, si bien el fluido utilizado en el ámbito de la ventilación es el aire. Amplía qué es el caudal de aire y sus principales métodos de medición.
Tabla de contenidos
Calcular el caudal sin normativa
La fórmula para calcular cualquier caudal de cualquier fluido es siempre la misma…
Q = v x S
… dónde v es la velocidad de paso del fluido a través de una sección S.
En unidades del Sistema Internacional (SI), tenemos que la velocidad se debe expresar en m/s, mientras que la sección se especificaría en m2. Por tanto, el caudal Q quedaría expresado en m3/s.
En el sector de la ventilación es más habitual ofrecer el caudal en m3/h (exceptuando casos de ventilación industrial, dónde se requieren grandes caudales), por lo que tan sólo se deberá multiplicar el resultado de la fórmula anterior por 3600, obteniendo así el caudal Q expresado en m3/h.
Para calcular el caudal necesario, debemos conocer a priori la velocidad de paso del aire y la sección por donde este circulará. La sección es un parámetro de fácil medición, pero la velocidad del aire es más difícil de determinar. Se suelen prestablecer diferentes rangos de velocidad según la aplicación del sistema de ventilación.
Caudal de aire y nivel acústico
Es importante saber que la velocidad del aire afecta directamente al ruido producido al circular el fluido por una sección cerrada. Por tanto, en lugares donde el nivel acústico es importante, la velocidad del aire debería estar limitada a un rango de entre 4-6 m/s, como suele ocurrir en viviendas (4 m/s, marcado por CTE), oficinas u hospitales, mientras que en ambientes industriales se puede aumentar hasta 10 m/s. En aplicaciones industriales específicas, se pueden alcanzar velocidades mayores a 25 m/s.
Renovación de aire por hora
En muchas ocasiones no disponemos de una sección concreta, sino que el proyecto es nuevo y se debe determinar un caudal concreto. En estos casos, la experiencia y unas tablas nos sirven de guía para determinar el caudal, sin tener en cuenta la velocidad de paso ni la sección, que podrán ser calculadas posteriormente. El parámetro utilizado es el de renovaciones por hora, es decir, el caudal necesario para renovar la totalidad del aire de un habitáculo cerrado por aire nuevo y limpio del exterior. La tabla de renovaciones/hora habitualmente seguida es la de renovación del aire en locales cerrados:
| Renovación del aire en locales habitados | Renovaciones/hora N | ||
| Catedrales | 0,5 | ||
| Iglesias modernas (techos bajos) | 1 – 2 | ||
| Talleres de mecanizado | 5 – 10 | ||
| Fábricas en general | 5 – 10 | ||
| Lavanderías | 20 – 30 | ||
| Fundiciones (sin extracciones localizadas) | 20 – 30 | ||
| Tintorerías | 20 – 30 | ||
| Obradores de panaderías | 25 – 35 | ||
| Naves industriales con hornos y baños (sin campanas) | 30 – 60 | ||
| Talleres de pintura (mejor instalar campana) | 40 – 60 |
Para calcular el caudal en estos casos, se multiplica el número de renovaciones/hora establecido por el volumen total de la dependencia a ventilar.
Calcular el caudal con normativa
Dependiendo del tipo de aplicación, se prestablece un caudal según la normativa correspondiente. Por ejemplo, en la instalación de ventilación de una vivienda, se debe aplicar el CTE, documento que especifica el caudal de ventilación para cada dependencia de la vivienda, así como la velocidad máxima de paso de aire para evitar ruidos incómodos. El CTE también especifica los caudales de ventilación para parkings y trasteros.
Otra normativa habitual en instalaciones de ventilación es el RITE, donde encontramos los caudales de diseño de sistemas de ventilación de edificios distintos a viviendas, como oficinas, escuelas, hoteles o museos.
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