Sistemas de ventilación en viviendas: consideraciones, problemas y soluciones

• La ventilación mecánica en las viviendas exigida por el CTE
• Tipos de ventilación según la normativa de salubridad
• Caudales mínimos de ventilación
• Principales problemas detectados en el sistema de ventilación
• Conclusiones

En nuestros hogares, la contaminación del aire puede ser hasta 5 veces superior a la del aire exterior.  Las fuentes de contaminación están relacionadas con las actividades que los propios usuarios realizan en su interior y con su metabolismo. Principalmente respiración y transpiración, higiene personal, lavado y secado de ropa, limpieza y preparación de alimentos que generan humedad y olores que hay que eliminar.

Por otro lado, tampoco podemos olvidar los famosos compuestos orgánicos volátiles presentes en materiales de construcción como pinturas y revestimientos, adhesivos, aislamientos térmicos o el propio mobiliario de nuestras viviendas entre otros, además de determinados productos de limpieza. Incluso se debe de considerar también la propia calidad del aire exterior utilizado para la renovación del aire interior. Llegando incluso a tener la necesidad de filtrar el aire exterior cuando está muy contaminado.   

La ventilación mecánica en las viviendas exigida por el CTE

La calidad del aire interior en edificios de uso residencial vivienda se regula en el Documento Básico de Salubridad (DB HS) del Código Técnico de la Edificación (CTE). La sección HS3 Calidad del aire interior incluye al interior de las viviendas.

El sistema general de ventilación que exista debe de aportar suficiente caudal de aire exterior en los locales habitables para evitar que la concentración de CO² supere los valores límite. Por otro lado, dicho caudal también debe ser suficiente para eliminar otros contaminantes no directamente relacionados con la presencia humana. Adicionalmente en las cocinas, debe de existir un sistema exclusivo de extracción mecánica e independiente del anterior, para la evacuación de los contaminantes asociados a la preparación de alimentos.  Las ventanas que comunican con el exterior y practicables, siempre se deben de considerar como un sistema complementario del sistema de ventilación general. Nunca como sistema único de ventilación de la vivienda. 

Tipos de ventilación según la normativa de salubridad

El DB HS3 exige que el sistema general de ventilación de la vivienda sea híbrido o mecánico:

• Cuando el sistema es híbrido, la admisión de aire exterior se produce de manera natural por las estancias secas (comedor-salón y habitaciones) a través de aireadores o aperturas fijas en las ventanas. La normativa exige que se alcance un caudal mínimo que entra por dichas aberturas y que desde las estancias secas se distribuye hacia las estancias húmedas (baños, aseo y cocina). Posteriormente el aire expulsado hacia el exterior a través de las aberturas de extracción situado en estas estancias. En el sistema híbrido, la expulsión es generalmente mecánica, aunque también puede ser natural.  A este sistema se le conoce como ventilación de simple flujo.
• Si en cambio el sistema de ventilación es mecánico, entonces el sistema es de doble flujo. En este caso se canaliza tanto el aire de admisión como el de extracción. El aire conducido entra desde el exterior a la vivienda de forma mecánica y es distribuido a las diferentes estancias secas. Es en las estancias húmedas donde se instalan las aberturas de extracción por donde el aire es conducido nuevamente hacia el exterior. Este sistema de ventilación permite la instalación de recuperador de calor mejorando la eficiencia energética de la vivienda.

Es importante indicar que, a efectos del CTE, cuando se habla de ventilación híbrida, nos referimos a un sistema de ventilación en el que la renovación del aire es natural cuando las condiciones de presión y temperatura ambientales son favorables. En caso contrario, la extracción es mecánica. 

Caudales mínimos de ventilación

Los caudales mínimos de ventilación para uso vivienda, se establecen también en el DB HS3 comentado en el apartado anterior. En la tabla inferior se puede comprobar las exigencias reglamentarias. En definitiva, lo que pretende la normativa es exigir un caudal mínimo y constante para garantizar la eliminación de los contaminantes en los locales habitables.

Por un lado, se calcula el caudal mínimo en locales secos y por otro en locales húmedos. El caudal mínimo de ventilación será el mayor de los dos. 

Garantizar que se cumple con las exigencias reglamentarias

El grupo de investigación de la Universidad del País Vasco ENEDI (Energética en la Edificación) realizó un estudio en el que se llevaron a cabo mediciones de caudales de ventilación en 10 viviendas de distintas promociones. Dichas viviendas fueron construidas bajo las exigencias del DB HS3 anterior al de junio de 2017 (actuales exigencias, ver tabla anterior). Año en el que se redujeron los valores exigidos para el cálculo del caudal mínimo para garantizar la calidad del aire interior en viviendas. Aun así, el estudio sigue siendo interesante a pesar de que la normativa tenida en cuenta está desactualizada por este motivo.

Las mediciones se realizaron mediante la técnica de los gases trazadores. Más concretamente, mediante el método de la caída de la concentración comparando los caudales medidos con los exigidos en la norma. El resultado concluyó que el 57% de los locales ensayados no alcanzaban los caudales mínimos exigidos. Y, además un 60% presentaba una desviación superior al 20% respecto del valor esperado. 

Principales problemas detectados en el sistema de ventilación

En el estudio se expuso un caso práctico de una vivienda con tres dormitorios dobles, una sala de estar, cocina, cuarto de baño, aseo y pasillo. El sistema de ventilación de simple flujo con extracción continua. Las bocas de admisión se situaron en los marcos de las ventanas de los locales de admisión.

Se llevaron a cabo tres mediciones. Los problemas encontrados fueron principalmente:

• Deficiente estanqueidad al aire de la envolvente térmica de la vivienda. El aire necesario entra en la vivienda, pero no por donde por las bocas de admisión, sino mediante infiltraciones de aire no deseadas a través de la envolvente térmica. De ahí que no se cumpla con los caudales mínimos en locales de admisión. Esta deficiencia se corrige mediante el correcto diseño de los cerramientos y la adecuada ejecución en obra acompañada a ser posible de ensayos de estanqueidad al aire de la envolvente (Blower-door).
• Incorrecta instalación del sistema de ventilación. Durante las mediciones se detectó una fuente importante de infiltraciones de aire en la cocina. En particular a través del extractor de humos a través del cual se detectaron entradas de aire cuando dichos extractores no estaban en funcionamiento. Un problema que debe de ser corregido con la instalación de sistemas antirevoco.

En la primera medición se comprobó que los caudales de ventilación en los locales de admisión eran claramente inferiores a los exigidos y que en el cuarto de baño no se alcanzaba el caudal mínimo de extracción reglamentario. También se comprobó que había una diferencia de 18 l/s entre la suma de los caudales de admisión por un lado y los de extracción por otro. De todo ello se dedujo que parte del aire de admisión no entraba por las aberturas de admisión sino a través de infiltraciones en la cocina, siendo uno de los puntos calientes el conducto de extracción de la cocina. No existía sistema antirevoco. También se pudo comprobar que el 50 % de las aberturas de admisión no eran efectivas, ya que no entraba aire a través de toda la sección de la abertura.

La segunda medición se realizó sellando el conducto de extracción de la cocina. Se produjo un aumento de los caudales de admisión en los locales secos sin que alcanzaran los valores mínimos reglamentarios. En esta ocasión la diferencia entre la suma de los caudales de admisión y los de extracción se redujo a 12,5 l/s, atribuyendo por lo tanto los 5,5 l/s restantes a las infiltraciones asociadas a la extracción en cocina.

En la tercera y última medición se retiraron unas láminas de plástico que limitaban la entrada de aire en las aberturas de admisión en las ventanas. Una incorrecta disposición de las aberturas que no se había detectado inicialmente. Corregido este problema también se detectó que el caudal de extracción de la cocina era notablemente superior al mínimo exigido, además de que se producían infiltraciones de aire a través de la fachada de la misma, en contacto con el exterior, por este motivo. En este caso se optó por cambiar la boca de extracción de la cocina por otra de menor capacidad, reduciendo adicionalmente las infiltraciones de aire en cocina y aumentando a la vez el caudal de extracción en el cuarto de baño y aseo.

En la tabla inferior se puede comprobar todo lo comentado anteriormente:

 

Los valores de la tabla verifican que, sin aumentar el caudal de extracción en ninguna de las mediciones, se consiguió alcanzar el caudal mínimo de admisión en los locales secos. Todo ello mediante la correcta disposición de las aberturas de admisión y el ajuste del caudal de extracción de cocina.  

Conclusiones

En este artículo se demuestra por lo tanto, la importancia del correcto diseño y ejecución del sistema de ventilación de las viviendas para evitar problemas posteriores. Y no sólo eso, sino también se manifiesta la necesidad de reducir las infiltraciones de aire no deseadas a través de los cerramientos exteriores. Ya que como se ha visto en el estudio de ENEDI producen un desequilibrio entre los caudales de admisión y extracción del sistema de ventilación general de la vivienda.

Unos y otros aspectos, regulados por dos documentos básicos diferentes, el DB HS y el DB HE. Porque no olvidemos que existe una relación transversal entre los documentos básicos del CTE.

El DB HS3 establece las exigencias reglamentarias para garantizar la calidad del aire interior. Concretamente, se debe de garantizar que se alcanzan los caudales mínimos de aire exterior para garantizar la calidad del aire interior, cuya relación con el confort y la salud de los ocupantes es directa.

La nueva versión  del DB HE1 (2019) establece unos requisitos mínimos de permeabilidad al aire de la envolvente térmica. Por un lado, mediante el cumplimiento de los valores límite de permeabilidad al aire de los huecos. Por otro, mediante el establecimiento del valor límite de la relación del cambio de aire para toda la envolvente. Este último requisito de aplicación obligatoria para edificios nuevos de uso residencial privado, con una superficie útil total superior a los 120 m² y verificable mediante la ejecución del correspondiente ensayo (Blower-door).

Y existen más aspectos a considerar cuando hablamos de ventilación en las viviendas. No podemos hablar de ahorro energético (DB HE) sin considerar la influencia de la ventilación en la demanda energética de nuestras viviendas y por lo tanto en su consumo.

Tampoco se puede obviar la relación entre la ventilación y el riesgo de condensaciones superficiales en cerramientos en contacto con el exterior. Hecho que afecta a la durabilidad de los materiales de construcción y a la calidad del aire interior por la generación de humedades y presencia de moho en el interior de nuestros hogares.

Y por último las exigencias de protección frente al ruido (DB HR). En un sistema de simple flujo en el que las aberturas de admisión se sitúan en las propias ventanas. Compatibilizar la exigencia de aislamiento frente al ruido del exterior con la necesidad de garantizar una ventilación constante para la calidad del aire interior.

Fuente: Moises Odriozola Maritorena ENEDI Research Group - Universidad del País Vasco/Euskal Herriko Unibertsitatea UPV/EHU - Laboratorio de Control de la Calidad en la Edificación del Gobierno Vasco