Definición
La ventilación natural es la técnica por la cual se permite el ingreso de aire exterior dentro de un edificio por medios naturales (no mecánicos).
Objetivos de la ventilación natural
El objetivo de la ventilación natural es múltiple en función de la climatología y las características internas del edificio.
- Mejora del confort interior
El objetivo principal en aplicaciones para Arquitectura de la ventilación natural es la de generar un confort mejorado en un local por el simple hecho de mover aire dentro del mismo. En ambientes cálidos (y eventualmente húmedos), el movimiento de aire alrededor del cuerpo humano provoca un mayor intercambio térmico con el cuerpo y por lo tanto enfriamiento por lo que aumenta la sensación de confort.
La ventilación natural no enfría de por si, error que puede verse muy comúnmente afirmado, sino que amplía el rango de confort aceptable para el cuerpo humano para temperaturas más altas de las aceptables. Un error muy típico es considerar que la ventilación natural genera de por si un enfriamiento. La verdadera ventaja de la ventilación es que amplía el rango de confort humano en los ambientes donde se emplea.
La velocidad mínima para una ventilación natural es de 0, 2 m/s
La sensación térmica es la temperatura corregida por la existencia de movimiento de aire.
- Eliminación de contaminantes internos u olores
Si existe generación de contaminantes internos u olores, la introducción de aire exterior permite su eliminación. Se exige una purga de aire viciado y sustitución por aire limpio.
En cada país pueden existir reglamentos que exijan un ratio de renovación de aire en función de la actividad, la ocupación y el nivel de limpieza a asegurar en el interior. Por lógica, es necesario tener en cuenta la limpieza del aire exterior.
- Eliminación de cargas internas.
En algunas ocasiones, existe una gran generación de cargas térmicas interiores en un edificio (civil o industrial). Por ejemplo, una nave de inyección de plástico, generará una cantidad de calor muy alta que provocará una elevación de la temperatura de la misma por encima de la temperatura exterior. Si este es el caso es posible extraer aire de las zonas calientes y sustituirlo por aire exterior limpio. Una técnica para ello es la ventilación natural.
Ventajas e inconvenientes de la ventilación natural
La ventilación natural tiene las siguientes ventajas:
- Consumo energético reducido
- Fácil y barato de implementar
- Es un sistema natural al que el cuerpo humano reacciona favorablemente
Sin embargo, también tiene una serie de inconvenientes
- Es difícil de controlar: Velocidades excesivas, contraflujos, etc.
- No permite controlar la calidad del aire que se introduce en el edificio. La colocación de filtros en las rejillas de entrada de aire es una opción pero en general la pérdida de carga provocada reducirá en gran medida el caudal de aire.
- Posibilidad de acceso de ruido al interior del edificio
- Posibilidad de acceso de agua, insectos, aves al interior si no está bien diseñado el sistema
Técnicas para ventilación natural
La ventilación natural es fenómeno simple de entender y difícil de controlar de forma efectiva.
El movimiento de cualquier fluido, y el aire lo es, es provocado por la diferencia de presión entre dos puntos: Alta presión (entrada de aire) y baja presión (salida de aire). Los medios para provocar diferencias de presión son los siguientes:
- Diferencias de presión por efectos térmicos
El aire caliente es menos denso que el aire frío y por lo tanto tiende a ascender. En ese ascenso, el aire frío ocupa su lugar. Es un movimiento de convección natural.
Una técnica para provocar ventilación natural es la de generar zonas calientes en el edificio que harán de «motor» del aire. Estas zonas se ubicarán en la parte alta del edificio en la que además se ubicarán las rejas de salida de aire mientras que el aire «frío» ingresará por la parte inferior del mismo.
El viento provoca sobrepresiones sobre fachadas (y depresiones en otras) por lo que se generará la deseada diferencia de presión que provocará el movimiento de aire dentro del edificio. Si se ubican convenientemente las rejas de entrada y salida de aire se generará un movimiento de ventilación entre ellas.
- Diferencias de presión combinadas temperatura + efectos del viento
En general y en la mayoría de las ocasiones, uno de los dos efectos es dominante aunque puede haber casos en los que sean fuerzas del mismo signo o de signo opuesto lo que complica su control y predicción.
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