Cómo integrar conductos de climatización en un edificio

• Consideraciones para una instalación eficiente
• Evaluación del espacio disponible
• Diseño del sistema de conductos y opciones técnicas
• ¿Qué desafíos presenta la integración de conductos en espacios reducidos y/o espacios verticales?
• Conclusiones

Consideraciones para una instalación eficiente

Con un sistema de aire acondicionado centralizado por conductos se mejora la eficiencia energética y se contribuye a la calidad del aire interior. Pero dichos conductos se deben integrar eficazmente en un edificio para garantizar la óptima distribución del aire acondicionado en todas las estancias del edificio y así asegurar un ambiente interior confortable y saludable. Estas son algunas consideraciones a tener en cuenta:

• El diseño de la red de conductos debe estar pensado para minimizar las pérdidas de carga y asegurar la estanqueidad. El RITE determina en la IT 1.2.4.2.3, las clases de estanqueidad de redes de conductos, siendo la clase B o superior la estanqueidad mínima requerida según la aplicación.

• La planificación técnica de la instalación de conductos debe tener en cuenta aspectos técnicos y de diseño. Por ejemplo, el tipo de instalación que se va a utilizar, ya sea un aire acondicionado inteligente con zonificación y control avanzado, o más tradicional, lo cual influirá en el tamaño y la complejidad de los conductos. O el diseño de las embocaduras de los conductos, que deben estar pensadas para minimizar el ruido y maximizar el flujo de aire, asegurando que se produce el barrido completo del aire acondicionado en cada una de las estancias.

• Es requisito reducir las posibles fuentes de contaminación del aire acondicionado en los conductos. La integración de conductos debe tener en cuenta la calidad del aire interior. Es por ello que se debe utilizar materiales que no liberen compuestos orgánicos volátiles, que sean resistentes al moho y otros contaminantes y que sean también de fácil limpieza.

• Reducción de contaminantes también durante la ejecución de la obra. Se habla poco de este asunto, pero la fase de ejecución es una fase crítica que puede influir en la calidad del aire interior una vez entregada la obra. Durante la fase de ejecución, los conductos y cualquier abertura, incluso los equipos de aire acondicionado, deben de estar protegidos, tanto cuando están acopiados como cuando están instalados. Al protegerlos se evita que el polvo y otros contaminantes penetren y se acumulen. Se recomienda incluso su revisión y limpieza, si procede, en caso de exposición a fuentes de contaminación. El RITE incluye una instrucción específica de preparación y limpieza de redes de conductos, entre las pruebas de recepción de redes de conductos de aire. En esta instrucción se indica que la limpieza interior de las redes de conductos de aire se efectuará una vez se haya completado el montaje de la red y de la unidad de tratamiento de aire, pero antes de conectar las unidades terminales y de montar los elementos de acabado y los muebles.

Todas estas consideraciones son fundamentales para garantizar un aire acondicionado sano, que no solo regule la temperatura, sino que también no perjudique la calidad del aire interior que se respira.

Evaluación del espacio disponible

En los edificios conviven diferentes tipos de instalaciones: electricidad, fontanería, ventilación, saneamiento, climatización, etc. Este es el principal reto técnico al que se puede enfrentar un proyectista o instalador de conductos de climatización, además de la mayor o menor disponibilidad de espacio para distribuir y ocultar las instalaciones por falsos techos y/o patinillos. Ambos factores pueden derivar en el estrangulamiento de los conductos, algo que se debe evitar.

Cuando el espacio disponible en falso techo es limitado, la solución generalmente pasa por utilizar conductos rectangulares, es decir, de gran base y poca altura. Este recurso puede aumentar la fricción y generar ruidos no deseados, por lo que se recomienda seguir la premisa de mantener una relación ancho: alto inferior a 4:1.

Otra de las limitaciones a la hora de plantear una instalación de climatización de este tipo, es la integración de la red de conductos con la estructura del edificio. Se deben coordinar ambas infraestructuras y tener en cuenta que pueden existir vigas de cuelgue, pilares, muros, etc., que pueden no ser compatibles con la trayectoria de los conductos. Incluso podrá ser necesario realizar huecos de ciertas dimensiones en forjados que el estructurista deberá conocer para tenerlos en cuenta en sus cálculos. La recomendación pasa por la coordinación técnica desde la fase de proyecto básico entre ambos proyectistas.

Diseño del sistema de conductos y opciones técnicas

La elección del material y la tipología del sistema es determinante para la vida útil de la instalación y la salud de los ocupantes.

Sistemas de conductos flexibles

Los conductos flexibles se suelen utilizar para las conexiones finales entre el conducto principal y los difusores. Se utilizan porque facilitan la instalación en zonas complejas, pero tienen el inconveniente de que su uso excesivo puede disparar la pérdida de presión. Es por ello que su uso debe ser limitado.

Por otro lado, el RITE establece que los conductos flexibles que se utilicen para la conexión de la red a las unidades terminales se instalarán totalmente desplegados y con curvas de radio igual o mayor que el diámetro nominal y cumplirán en cuanto a materiales y fabricación la norma UNE EN 13180. La longitud de cada conexión flexible no será mayor de 1,5 m.

Sistemas centralizados tipo VRF

Los sistemas de caudal de refrigerante variable permiten una zonificación precisa, ya que se puede conectar múltiples unidades interiores a una sola exterior, optimizando el espacio y permitiendo un control independiente por zonas. La integración de estos sistemas de climatización por conductos mejora la eficiencia energética global del edificio.

¿Qué desafíos presenta la integración de conductos en espacios reducidos y/o espacios verticales?

A continuación, los vemos uno a uno.

Normativas y requisitos técnicos

La integración de conductos en los edificios está regulada por un marco normativo que garantiza la seguridad, la higiene y la eficiencia. El cumplimiento legal se articula principalmente a través de dos textos fundamentales, como son el RITE y el CTE.

El RITE (RD 1027/2007 de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios)

En relación al diseño y dimensionado de conductos, el RITE especifica en su Instrucción Técnica IT 1.2.4.2, las exigencias de eficiencia energética que deben cumplir las redes de conductos. En primer lugar, la IT 1.2.4.2.2 que regula el aislamiento térmico en redes de conductos y su espesor, ya sea para evitar pérdidas de calor o evitar la generación de condensaciones, en función de si se trata de conductos de impulsión, retorno o toma de aire, y si discurren por el interior o el exterior del edificio o por locales no acondicionados. También será determinante la temperatura del aire conducido respecto de la temperatura del ambiente por el que discurre el conducto. En segundo lugar, la IT 1.2.4.2.3 que determina la estanqueidad que se le exige a los conductos que distribuyen el aire.

En lo que respecta a las exigencias de seguridad, también relacionadas con el diseño y dimensionado, el RITE incluye la IT 1.3.4.2.10 donde hace referencia a los conductos de aire, donde se determinan aspectos como la normativa que deben cumplir los materiales y la fabricación de los conductos, la resistencia del revestimiento interior, la velocidad y presión máximas admitidas en conductos o el diseño de los soportes de los conductos. También hace referencia a los plenums y a la conexión de la red de conductos a unidades terminales mediante conductos flexibles.

Por otro lado, la IT 1.1.4.3.4 regula las aperturas de servicio para limpieza de conductos y plenums de aire, en relación a la exigencia de higiene en las instalaciones térmicas de los edificios.

En relación al montaje, el RITE también regula las pruebas de recepción de redes de conductos de aire en su IT 2.2.5, y el ajuste y equilibrado, de sistemas de distribución y difusión de aire, en este caso, en la IT 2.3.2. Entre las pruebas de recepción se incluyen la preparación y limpieza de redes de conductos o las pruebas de resistencia estructural y estanqueidad.

CTE (RD 314/2006, por el que se aprueba el Código Técnico de la Edificación

El CTE se organiza en distintos Documentos Básicos (DB), y cada uno con un ámbito de regulación específico que recoge exigencias que deben cumplirse para alcanzar la calidad mínima en los edificios. Estos son los DB que regulan aspectos relacionados con el diseño e instalación de conductos de climatización y distribución del aire en los edificios:

• DB HE. Ahorro de energía

El DB HE, en general, establece las condiciones de limitación del consumo energético y de la demanda térmica del edificio, y el HE2 en particular, hace referencia a las condiciones de las instalaciones térmicas, incluidas las redes de conductos para sistemas de climatización y distribución del aire. Sin embargo, esta sección determina que las instalaciones térmicas que dispongan los edificios serán apropiadas para lograr el bienestar térmico de sus ocupantes, exigencias que se desarrollan en el RITE.

• DB HS. Salubridad

La sección HS3 de Calidad del aire interior del DB HS establece las exigencias básicas de ventilación que deben cumplir los edificios que quedan dentro de su ámbito de aplicación. Básicamente son los edificios de viviendas (viviendas, almacenes de residuos, trasteros, garajes y aparcamientos) y los aparcamientos y garajes de edificios de cualquier otro uso.  En general, esta sección obliga a que los edificios dispongan de medios y sistemas de ventilación que aseguren la renovación del aire interior, estableciendo una serie de condiciones de diseño para los diferentes elementos que componen la instalación incluido los conductos de admisión y extracción.

• DB SI. Seguridad en caso de incendio

El DB SI establece criterios para limitar la propagación del fuego a través de las instalaciones, incluyendo requisitos de compartimentación y sectorización con barreras o compuertas cortafuegos, cuando los conductos atraviesan elementos de compartimentación de incendios. Esas exigencias implican que los conductos de climatización y ventilación que crucen sectores de incendio diferentes deben cumplir con determinados requisitos de resistencia al fuego y/o cierre automático en presencia de incendio, lo cual afecta al diseño e instalación de conductos de aire en los edificios. Todo ello viene recogido en las secciones SI1 y SI3 del documento básico.

• DB HR. Protección frente al ruido

Este documento no está dirigido específicamente a conductos de climatización, pero regula la transmisión sonora de las instalaciones, incluyendo equipos de climatización y sus redes de conductos, con límites máximos de ruido transmitido a los espacios ocupados. Esta circunstancia obliga al proyectista a considerar el aislamiento acústico de conductos y equipos, así como materiales o soluciones constructivas que reduzcan la transmisión de ruido asociado a las instalaciones, incluidas las vibraciones.

Diseño arquitectónico

Es una realidad que la arquitectura tiene que convivir con las instalaciones técnicas en los edificios, siendo un reto su compatibilidad en muchas ocasiones. La tendencia, en general es a ocultarlas, pero no siempre tiene porqué ser así. Puede ser cuestión de imagen optar por una instalación donde la integración de los conductos se realice sin tener que ocultarlos detrás de falseados. En el mercado existen fabricantes que ofrecen soluciones de conductos pensados para que sean vistos con materiales como el acero inoxidable (acabado mate, satinado o pulido espejo) o el acero galvanizado (natural o lacado), que incluso pueden incorporar aislamiento térmico en un sistema de doble pared tipo sandwich. Con ello se consigue transmitir una imagen industrial que a la vez permita la integración eficaz de los conductos, aunando así estética y funcionalidad. También existen soluciones de conductos textiles que representan una solución técnica avanzada y conductos de lana de vidrio con acabado exterior reforzado, diseñados para quedar a la vista.

Con todo ello y desde el punto de vista de la ingeniería, un conducto visto exige un rigor superior en la selección de materiales, acabados y ejecución. La elección del material para un conducto, no sólo dependerá del diseño, sino de su capacidad para cumplir con el RITE en términos de aislamiento, estanqueidad y resistencia mecánica.

Accesibilidad para mantenimiento

Es un error bastante habitual no incluir registros para el mantenimiento y limpieza de los conductos. El RITE, determina en su IT 1.1.4.3.4 que las redes de conductos deben estar equipadas de aperturas de servicio de acuerdo a lo indicado en la norma UNE-ENV 12097 para permitir las operaciones de limpieza y desinfección. Adicionalmente los elementos instalados en una red de conductos deben ser desmontables y tener una apertura de acceso o una sección desmontable de conducto para permitir las operaciones de mantenimiento. Por último, los falsos techos deben tener registros de inspección en correspondencia con los registros en conductos y los aparatos situados en los mismos.

Por otro lado, la norma UNE 100012:2005 (cuya referencia se incluye en el RITE en la IT 2.2.5.1 Preparación y limpieza en redes de conductos) sobre higienización de sistemas de climatización exige que los conductos sean accesibles para su inspección y limpieza periódica con el objetivo de garantizar un aire sano eliminando las posibles fuentes de contaminación que puedan existir en el interior de los propios conductos. Adicionalmente incluye un apartado relativo a los trabajos de higienización, que requerirán la apertura de registros en las conducciones para llevar a cabo la evaluación del estado de limpieza y posteriormente la realización de las operaciones de limpieza.

Aislamiento, vibraciones y ruidos

El documento DB HR del CTE regula la protección frente al ruido en los edificios. En este documento se distingue entre ruido aéreo, ruido de impactos y ruido y vibraciones de las instalaciones. En este sentido las exigencias básicas pasan por limitar los niveles de ruido y de vibraciones que las instalaciones puedan transmitir a los recintos protegidos y habitables del edificio a través de sujeciones o puntos de contacto de aquellas con los elementos constructivos.

Para ello deben utilizarse elementos elásticos y sistemas antivibratorios en las sujeciones o puntos de contacto entre las instalaciones que produzcan vibraciones y los elementos constructivos. Por ejemplo, en el caso de un conducto que atraviese un elemento de separación horizontal, se recubrirá y se sellará la holgura del hueco efectuado en el forjado para el paso del conducto con un material elástico que garantice la estanqueidad e impida el paso de vibraciones a la estructura del edificio.

Por otro lado, en el caso de instalaciones de aire acondicionado, el DB HR establece que los conductos de aire acondicionado deben ser absorbentes acústicos cuando la instalación lo requiera y deben utilizarse silenciadores específicos. Además de esto, se evitará el paso de las vibraciones de los conductos a los elementos constructivos mediante sistemas antivibratorios, tales como abrazaderas, manguitos elásticos y suspensiones elásticas.

Conclusiones

De todo lo comentado anteriormente podemos afirmar que la planificación es el factor decisivo para integrar eficazmente los conductos de la instalación de climatización en el edificio. Esta planificación conlleva, además, la coordinación con otros profesionales que intervienen en el proceso de diseño como puede ser el estructurista, el arquitecto y otros profesionales encargados de proyectar el resto de instalaciones. Será necesario para ello tener en cuenta alturas de paso, zonas de registro, la integración con la estructura y la compatibilidad con el resto de las instalaciones técnicas del edificio. Para el instalador, el rigor en el sellado de juntas, la elección de los materiales, la protección de los conductos y de los equipos de clima de las fuentes de contaminación a las que puedan estar expuestos o la correcta colocación del aislamiento en los conductos, entre otros aspectos, marcará la diferencia entre una instalación de climatización por conductos eficiente, frente a una fuente constante de reclamaciones por ruidos y falta de confort.