• Qué dice la normativa actual sobre ventilación en viviendas
• Ventilación natural y forzada
• Componentes del sistema de ventilación forzada
• Cómo funciona
• Qué es un sistema de ventilación mecánica controlada con recuperador de calor VMC-RC
• Ejemplos reales de aplicación del sistema de ventilación forzada con recuperador de calor en uso vivienda

Exigencia normativa para garantizar la calidad del aire interior mediante la ventilación forzada 

• La normativa que regula la ventilación en viviendas para garantizar la calidad del aire interior es la sección HS3 Calidad del aire interior del Documento Básico de Salubridad del Código Técnico de la Edificación (CTE). En dicha sección se caracteriza y se cuantifican la exigencias que todo sistema de ventilación de viviendas debe alcanzar como mínimo para garantizar una calidad básica.

  En este sentido, la sección HS3 establece dos tipos de ventilación para la renovación del aire interior de las estancias de las viviendas:

  • Ventilación híbrida

  La norma la define como la ventilación en la que, cuando las condiciones de presión y temperaturas ambientales son favorables, la renovación del aire se produce como en la ventilación natural. Cuando son desfavorables en cambio, la ventilación de la vivienda se produce con extracción mecánica.

  • Ventilación mecánica

  La ventilación mecánica o forzada es aquella en la que la renovación del aire se produce por el funcionamiento de aparatos electro-mecánicos dispuestos al efecto. Puede ser con admisión mecánica, con extracción mecánica o equilibrada.

  La ventilación será de caudal constante y aportará un caudal de aire exterior suficiente para garantizar la eliminación de los contaminantes: CO2, humedad, contaminantes que se desprenden de los materiales de construcción, etc. El aire del exterior entrará por estancias secas (dormitorios, estar, comedor, …) y circulará por las zonas de paso hacia las zonas húmedas (baños, cocina, lavadero, …) para su extracción.

  Adicionalmente al sistema general de ventilación, toda vivienda debe de contar con un sistema complementario de ventilación natural. Esta exigencia se satisface mediante la disposición de ventanas y puertas exteriores practicables en cocinas, comedores, dormitorios y salas de estar. Y también debe contar con un sistema adicional específico de ventilación con extracción mecánica para los vapores y los contaminantes de la cocción en las cocinas.

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Ventilación natural y forzada

Puede que exista un debate sobre si la mejor opción es la ventilación natural o la ventilación forzada. En el contexto normativo actual y teniendo en cuenta las exigencias de las normativas de ahorro energético, la ventilación natural no puede ser la única opción, sino más bien, una opción complementaria.

Existen estrategias de ventilación pasivas que pueden ser efectivas para la renovación del aire interior, cuando las condiciones de temperatura y presión ambientales y velocidad del viento, son las idóneas. Sin embargo, este escenario no siempre está garantizado. Además de que pueden existir otros factores adversos como el ruido, la seguridad o la contaminación del aire exterior. Por otro lado, puede existir un conflicto entre las necesidad de ventilar de forma natural y el consumo energético de la vivienda. Las exigencias de ahorro energético y de reducción de las emisiones contaminantes, determinan que el consumo energético debe de ser limitado. En este sentido, la ventilación natural puede llevar asociadas pérdidas energéticas que no son admisibles por incrementar la demanda energética de los servicios básicos de calefacción y refrigeración de la vivienda.

Con todo ello, la ventilación forzada o mecánica, tanto en admisión como en extracción, siempre va a ser la solución recomendada. Por un lado, se garantiza un caudal constante que no depende de las condiciones del exterior, las cuales pueden ser variables. Por otro lado, se limitan las pérdidas energéticas asociadas por la renovación del aire interior y por lo tanto se reduce el consumo energético asociado a las instalaciones de calefacción y refrigeración.

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Componentes principales del sistema de ventilación forzada

Un sistema de ventilación con admisión y extracción forzada, conforme a la sección HS3 del CTE, consta de varios componentes clave para asegurar una renovación de aire constante y controlada, sin depender de las condiciones climáticas del exterior. Por lo tanto, los componentes principales del sistema de ventilación forzada que podemos encontrar en una vivienda son los siguientes:

• Bocas de admisión

Son rejillas de entrada de aire ubicados en las estancias secas de la vivienda como pueden ser salas de estar, comedores, dormitorios, salas de estudio o de trabajo, etc. Su función consiste en permitir la entrada de aire nuevo que le llega conducido desde el exterior.

• Bocas de extracción

En este caso son rejillas de salida de aire instaladas en las estancias húmedas de la vivienda como pueden ser cocinas, baños, aseos o lavaderos. Su función consiste en extraer el aire contaminado con olores, humedad y otros contaminantes, de dichas estancias.

• Aberturas de paso

Espacio o dispositivo que sirve para permitir el paso de aire de una estancia a otra contigua. En las viviendas estas aberturas suelen ser la holgura que existen entre las puertas de paso y el suelo y que comunica las estancias con los pasillos y distribuidores. También pueden ser rejillas o dispositivos que dejen pasar el aire a través del dintel de la puerta cuando está cerrada.

• Conductos de admisión

Los conductos son tuberías que conducen el aire exterior hacia las diferentes estancias secas. Están conectados a la unidad de impulsión.

• Conductos de extracción

Son tuberías que transportan el aire contaminado desde las bocas de extracción hacia el exterior de la vivienda. Dichos conductos están conectados a la unidad de extracción.

• Unidad de impulsión

Consiste en un ventilador que impulsa el aire exterior, a través de los conductos, hacia las estancias secas de la vivienda.

• Unidad de extracción

En este caso el ventilador aspira el aire contaminado de las estancias húmedas, a través de los conductos, el cual se expulsa al exterior.

¿Cómo funciona un sistema de ventilación forzada en viviendas?

El sistema de ventilación forzada funciona mediante un flujo de aire constante y controlado que circula desde las estancias secas hacia las estancias húmedas. Consiste en un proceso que se conoce como flujo unidireccional y se basa en el principio de que el aire limpio que entra en la vivienda desplaza los contaminantes y la humedad contenidos en el aire interior, al ser sustituido por aire fresco del exterior. El caudal de admisión tiene que ser igual al caudal de extracción para que esté equilibrado. Es decir, para no crear ni depresión ni sobrepresión dentro de la vivienda, que pueda ser causa de infiltraciones de aire no deseadas.

Una de las ventajas de instalar un sistema de ventilación mecánica en la vivienda puede ser la posibilidad de incluir un recuperador de calor. Un aparato que permite aprovechar el calor contenido en el aire de extracción para pre-acondicionar por ejemplo en invierno el aire frío que entra del exterior, a una temperatura menor, para la renovación del aire. Es lo que se conoce como sistema de ventilación mecánico de doble flujo. Un concepto que se ha hecho bastante popular en los últimos años ya que el sistema de construcción de alta eficiencia energética Passivhaus lo incluye como uno de los principios básicos para su aplicación en el diseño y construcción de edificios bajo dicho estándar. Un sistema que permite ahorrar en el consumo de energía tanto en invierno como en verano, por su alta eficiencia energética, en edificios diseñados y construidos para alcanzar la mayor hermeticidad posible con un alto grado de aislamiento y en ausencia total de puentes térmicos en su envolvente térmica.

Su funcionamiento es el siguiente:

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• Admisión del aire

La unidad de impulsión toma aire del exterior y lo introduce en el interior a través de las bocas de admisión.

• Circulación del aire

El aire circula en la vivienda desde las zonas con admisión o presión, pasando por las aberturas de paso hacia espacios de circulación y distribuidores, en dirección hacia las zonas húmedas. Este flujo direccionado es el principio por el cual se arrastran los contaminantes y la humedad generados en las estancias habitables.

• Extracción del aire

El aire llega, pasando por las aberturas de paso, a las estancias húmedas, donde existe depresión. Las bocas de extracción situadas principalmente en baños, aseos y cocina, captan el aire contaminado y la unidad de extracción lo expulsa hacia el exterior de la vivienda a través de los conductos de extracción.

El funcionamiento de un sistema de ventilación forzada consiste en un ciclo continuo que garantiza la renovación del volumen de aire de la vivienda de forma completa y eficiente, eliminando todos los contaminantes presentes en el ambiente interior. 

Qué es un sistema de ventilación mecánica controlada con recuperador de calor VMC-RC

Se trata de un sistema compatible con las viviendas de alta eficiencia energética, donde la envolvente es muy hermética para evitar fugas de aire no controladas. Las viviendas certificadas bajo el estándar Passivhaus son un ejemplo de ello. De hecho, es uno de los cinco principios que rigen el estándar de construcción de alta eficiencia energética.

Consiste básicamente en una evolución del sistema de ventilación mecánica convencional que tiene como componente principal un recuperador o intercambiador de calor. El funcionamiento es similar al sistema de ventilación forzada descrito anteriormente, pero con una diferencia clave:

• Pretratamiento del aire

Puede ser precalentamiento o preenfriamiento, según nos encontremos en época estival o invernal. El aire de extracción climatizado, antes de ser expulsado, se hace pasar por el recuperador de calor para aprovechar la energía contenida en el mismo. Dicha energía se aprovecha para pretratar el aire fresco de admisión que también pasa por el intercambiador.

• Eficiencia del recuperador

El recuperador permite, por ejemplo, precalentar a 20°C, el aire fresco que se encuentra a 0°C, al aprovechar el calor contenido en el aire que se extrae y que está acondicionado a 22°C. Se trata de un proceso en el que el aire fresco se precalienta sin mezclarse con el aire que se expulsa por estar contaminado. Por lo tanto, el intercambiador puede recuperar hasta un 95% de la energía térmica del aire extraído. El mismo proceso se da en verano, pero al contrario, es decir, preenfriando el aire.

• Modos de funcionamiento

El intercambiador de calor incluye el control del caudal de ventilación y permite regular el mismo en diferentes modos de funcionamiento. Al menos tres: modo de funcionamiento con caudal de cálculo, modo de funcionamiento con caudal reducido para cuando la vivienda está vacía (modo vacaciones) y un modo intenso cuando conviene aumentar el caudal de ventilación porque aumenta la ocupación de la vivienda, se desea eliminar un olor intenso al cocinar o se ha producido una elevada cantidad de vapor de agua.

Además, el sistema de sistema de ventilación mecánica controlada con recuperador de calor VMC-RC, tiene una serie de funciones adicionales, además de la de garantizar la calidad del aire interior:

• Filtrado del aire

El aire que entra del exterior no siempre es absolutamente puro, principalmente en entornos urbanos o próximos a entornos industriales. Los sistemas de ventilación VMC-RC de alta calidad incluyen filtros, en el propio recuperador de calor, tanto en la admisión como la extracción. Se trata de filtros que desempeñan las siguientes funciones:

• Mejora de la calidad del aire interior. Los sistemas más avanzados pueden incluir filtros más finos, de clase F7 al menos, e incluso filtro HEPA (High Efficiency Particulate Air), que son capaces de retener partículas muy pequeñas como esporas de moho, bacterias y virus del aire que entra del exterior. Este tipo de filtros son especialmente adecuados para personas con alergias, asma o problemas respiratorios, al garantizar un aire interior más limpio y saludable.
• Protección del intercambiador de calor. Los filtros de partículas gruesas evitan que el polvo, el polen y otros contaminantes lleguen al recuperador de calor, protegiendo sus componentes y manteniendo su eficiencia. Será de al menos clase G4 y es un filtro del aire de extracción, es decir, se instala antes de que el aire contaminado que se extrae pase por el recuperador.

• Calefacción y refrigeración

Las viviendas diseñadas y construidas bajo los principios del estándar Passivhaus se caracterizan por una demanda de calefacción y de refrigeración muy reducidas. En este contexto se puede decir que, en determinados casos, el sistema de ventilación VMC-RC puede calefactar o refrigerar el aire sin necesidad de equipos activos adicionales. Será la herramienta de cálculo del estándar el medio para determinar su viabilidad. Adicionalmente algunos sistemas incorporan una batería, de calor o de frío, que puede ser eléctrica o bien estar conectada a una bomba de calor. Dicha batería puede elevar la temperatura del aire o enfriar de manera más intensa.

• Control de la humedad

El recuperador de calor también puede regular la humedad relativa del aire. El control de la humedad en los espacios interiores previene de la aparición de humedades y la generación de moho si esta es demasiado alta, o de problemas de salud en los usuarios si es demasiado alta o demasiado baja. Se considera un rango óptimo de humedad relativa en los espacios interiores de entre un 35% y un 55%. Existen en el mercado recuperadores entálpicos, es decir, que transfieren también una parte de la humedad del aire que sale al aire fresco que entra para garantizar un nivel óptimo de humedad. En otras ocasiones, en lugar de humidificar el aire lo deshumidifican, por ejemplo en verano, al hacer condensar el aire que entra del exterior si está excesivamente húmedo. 

Ejemplos reales de aplicación del sistema de ventilación forzada con recuperador de calor en uso vivienda

La Torre Bolueta ubicada en Bilbao (Bizkaia) es un ejemplo muy conocido. Se trata de un edificio residencial que cuenta con 28 plantas y 171 viviendas. Diseñado por el estudio de arquitectura Varquitectos, su construcción se inició en 2017 y se terminó en 2018. Las características principales de este edificio de viviendas son el alto nivel de aislamiento térmico y de hermeticidad, la integración de energías renovables, como la aerotermia y la fotovoltaica, y la ventilación mecánica con recuperador de calor individual para cada vivienda, garantizando así una alta calidad del aire interior y un control personalizado. En este edificio, cada vivienda cuenta con su propia unidad de ventilación con recuperación de calor. Cada unidad de ventilación está equipada con filtros finos en la admisión del aire exterior para atrapar partículas finas con el polvo y el polen. El sistema de recuperación de calor VMC-RC recupera hasta el 75% del calor del aire extraído para precalentar el aire fresco que entra, minimizando así la demanda de calefacción de cada vivienda. La Torre Bolueta fue certificada como Passivhaus Classic. Es un hito importante porque representó el edificio residencial más alto del mundo en el momento de su certificación en 2018.

La Casa 135 es el siguiente ejemplo. Una vivienda unifamiliar ubicada en El Álamo (Madrid) y certificada también como Passivhaus Classic. Diseñada por el estudio de arquitectura Trasbordo Arquitectura, la construcción finalizó en 2017. El diseño de la vivienda combina estrategias pasivas y un sistema de ventilación de alta eficiencia energética. Su envolvente tiene un elevado aislamiento térmico y cuenta con ventanas y puertas de altas prestaciones con marcos de PVC y triple acristalamiento. La hermeticidad se verificó con el ensayo blower-door con un resultado de menos de 0,6 renovaciones hora. Además, se implementaron estrategias de diseño bioclimático. El corazón del sistema de ventilación de esta vivienda es un sistema de ventilación mecánica con recuperador de calor y cuenta con un rendimiento energético superior al 80%. Con ello se mantiene una temperatura interior estable y a la vez un consumo energético mínimo. El sistema incluye filtros que purifican el aire de entrada, eliminando polen y otras partículas consideradas contaminantes, garantizando así una alta calidad del aire interior para los usuarios. 

Climatización y ventilación eficiente en el CEIP Bosco de Cocentaina (Alicante).  En la búsqueda de crear un entorno educativo más moderno y eficiente, el CEIP Bosco de Cocentaina es un ejemplo destacado de innovación y diseño centrado en la sostenibilidad. Después de años con un centro anticuado y dividido en dos edificios, el nuevo colegio, con una extensión de 4.655 m² distribuidos en tres plantas, se diseñó con instalaciones de última generación, con la más avanzada tecnología de climatización y ventilación. 

El centro cuenta con un sistema de ventilación descentralizada que funciona de manera inteligente, utilizando sensores de CO2 para regular la entrada de aire fresco de acuerdo con la ocupación de cada aula, asegurando así una calidad de aire óptima en todo momento. Además, el aire viciado es expulsado al exterior a través de los extractores. En las zonas comunes del colegio, se instalaron recuperadores de calor que contribuyen a una mayor eficiencia energética.

Conclusiones

En este artículo hemos podido comprobar las ventajas del sistema de ventilación forzada en viviendas. Un sistema que garantiza la calidad del aire interior y a la vez la eficiencia energética. A diferencia de la ventilación natural, que depende de las condiciones ambientales, este sistema utiliza equipos electromecánicos para asegurar un flujo de aire constante y controlado. La normativa actual, como el CTE, respalda su uso, ya que permite la renovación continua del aire interior, sin comprometer el consumo energético asociado al uso de la calefacción y la refrigeración.

Un elemento clave en esta tecnología es el sistema de ventilación mecánica controlada con recuperador de calor VMC-RC. Un tipo de sistema que garantiza la ventilación y que también recupera la energía del aire extraído para precalentar o preenfriar el aire fresco que entra, optimizando así la eficiencia energética del sistema. Además, el sistema incorpora funciones adicionales de filtrado de partículas, para un aire más puro, de control de la humedad relativa y en algunos casos, de capacidad de calefacción y refrigeración sin equipos activos adicionales. Todo ello lo convierte en una solución ideal para viviendas de alta eficiencia energética como las diseñadas y construidas bajo el estándar Passivhaus.

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