XORNADAS CTE CODIGO TECNICO DA EDIFICACIÓN

1. XORNADAS CTE CODIGO TECNICO DA EDIFICACIÓN << DOCUMENTO BÁSICO HS SALUBRIDAD SECCIÓN HE 3: CALIDAD DEL AIRE INTERIOR>> Ponente: Luis Jesús Arizmendi Barnés Catedrático de Construcciones Arquitectónicas Universidad del País Vasco

2. EXIGENCIA BÁSICA HS Salubridad: Sección HS 3 Calidad del aire interior 1.- Presentación. <<Los edificios dispondrán de medios para que sus recintos se puedan ventilar adecuadamente, eliminando los contaminantes que se produzcan de forma habitual durante el uso normal de los edificios, de forma que se aporte un caudal suficiente de aire exterior y se garantice la extracción y expulsión del aire viciado por los contaminantes, sin transmisión a otros recintos>>. Esta exigencia constituye una novedad del CTE, nada fácil de ejecutar por otra parte,con objeto de resolver la dicotomía constructiva entre << Aislamiento, Ventilación y Hermeticidad >>. Se definen las necesidades específicas relativas a edificios de viviendas y se establecen los caudales de ventilación mínimos en estos edificios en sus diversos usos (locales habitables, almacenes de residuos y trasteros) así como en los garajes y aparcamientos. Para locales de otros tipos ( Local = Recinto interior ) se limita a indicar que “ la demostración de la conformidad con las exigencias básicas debe verificarse mediante un tratamiento específico empleando criterios análogos a los que caracterizan las condiciones establecidas en esta sección”.La inconcreción es ciertamente notable pero ello no debe hacer olvidar que también deben cumplirse las condiciones de calidad del aire interior en otras tipologías de locales ( despachos,oficios) aunque no se explicite debidamente la metodología a seguir. Esta exigencia es, desde un punto de vista constructivo, diferente y aún opuesta de la relativa a las infiltraciones exigidas en HE 1 Limitación de la demanda energética. Energéticamente lo deseable es que las infiltraciones sean siempre mínimas pero las demandas de salubridad plantean al mismo tiempo unos valores de renovación obligados con objeto de asegurar, en teoría, la calidad del aire interior.

3. Es por ello que tanto desde un punto de vista puramente constructivo como el más complejo del tratamiento energético uno de los aspectos más polémicos del CTE lo constituye la disociación entre “infiltraciones” ( de la carpintería ) y los “ sistemas de renovación de aire “ ( de los espacios interiores ). Ambos se superponen con una nada fácil disociación puesto que los mismos, si bien opuestos, deben cubrirse simultáneamente: tanto las exigencias de permeabilidad al aire ( 50 m3/h m2 para las zonas climáticas A y B y 27 m3/hm2 para las zonas climáticas C, D y E ) contenidas en la Sección HE 1 como las relativas a la salubridad contenidas en la Tabla 2.1 de esta Sección. El criterio es , al parecer, que la búsqueda de un ahorro de energía no provoque una falta de ventilación en el edificio que pueda ser origen de insalubridad e incluso peligro para la salud de los ocupantes debido al deterioro ambiental consecuencia de una ausencia de renovaciones de aire. En resumen, según se desprende de su lectura mediante HS 3 y EH 1 , el CTE pretende diferenciar la calidad térmica de la envolvente para asegurarse del cumplimiento higiénico de las exigencias de calidad interior de ventilación mediante la incorporación de unos valores mínimos de renovación de aire interior propiamente dicho. Para ello dispone de unos volúmenes específicos pero, en nuestra opinión, la solución planteada es confusa para su puesta en ejecución práctica. Posiblemente cuando se produzca la aprobación de la Revisión del Reglamento de las Instalaciones Térmicas en los Edificios ( RITE ) se defina mejor esta situación pero en la última versión que conocemos del RITE ( Instrucción Técnica IT.1 Diseño y cálculo ) se insiste en la necesidad de aplicar también los requisitos de calidad de aire interior establecidos en la Sección HS 3 del CTE. En todo caso en el momento actual la situación se plantea con arreglo a la sistemática que sigue.

4. 2.- SISTEMÁTICA PLANTEADA EN VIVIENDAS SEGÚN HS 3. El caudal mínimo de ventilación que se exige tanto a efectos de salubridadcomo energéticos se recoge en la Tabla 2.1 de HS 3: Tabla 2.1 Caudales de ventilación mínimos exigidos (1) En las cocinas con sistema de cocción por combustión o dotadas de calderas no estancas este caudal se incrementará en 8 l/s. (2) Este es el caudal correspondiente a la ventilación adicional específica de la cocina (véase el párrafo 3 del apartado 3.1.1 de HS 3).

5. DISEÑO EN EL INTERIOR DE LAS VIVIENDAS. • >LA VENTILACIÓN PODRÁ SER HÍBRIDA O MECÁNICA. • Condiciones generales de diseño: • el aire debe circular desde los locales secos a los húmedos, para ello los comedores, los dormitorios y las salas de estar deben disponer de aberturas de admisión; los aseos, las cocinas y los cuartos de baño deben disponer de aberturas de extracción; las particiones situadas entre los locales con admisión y los locales con extracción deben disponer de aberturas de paso; • b) los locales con varios usos de los del punto anterior, deben disponer en cada zona destinada a un uso diferente de las aberturas correspondientes; • c) cuando las carpinterías exteriores sean de clase 2, 3 ó 4 según norma UNE EN 12207:2000 deben utilizarse, como aberturas de admisión, aberturas dotadas de aireadores o aperturas fijas de la carpintería; cuando las carpinterías exteriores sean de clase 0 ó 1 pueden utilizarse como aberturas de admisión las juntas de apertura; • d) cuando la ventilación sea híbrida las aberturas de admisión deben comunicar directamente con el exterior; • e) los aireadores deben disponerse a una distancia del suelo mayor que 1,80 m; • f) cuando algún local con extracción esté compartimentado, deben disponerse aberturas de paso entre los compartimentos; la abertura de extracción debe disponerse en el compartimento más contaminado que, en el caso de aseos y cuartos de baños, es aquel en el que está situado el inodoro, y en el caso de cocinas es aquel en el que está situada la zona de cocción; la abertura de paso que conecta con el resto de la vivienda debe estar situada en el local menos contaminado;

6. g) las aberturas de extracción deben conectarse a conductos de extracción y deben disponerse a una distancia del techo menor que 100 mm y a una distancia de cualquier rincón o esquina vertical mayor que 100 mm; h) los conductos de extracción no pueden compartirse con locales de otros usos salvo con los trasteros. i) las cocinas, comedores, dormitorios y salas de estar deben disponer de un sistema complementario de ventilación natural. Para ello debe disponer una ventana exterior practicable o una puerta exterior. La superficie total practicable de las ventanas y puertas exteriores de cada local debe ser, como mínimo, de un veinteavo de la superficie útil del mismo. j) Las cocinas deben disponer de un sistema adicional específico de ventilación con extracción mecánica para los vapores y los contaminantes de la cocción. Para ello debe disponerse un extractor conectado a un conducto de extracción independiente de los de la ventilación general de la vivienda que no puede utilizarse para la extracción de aire de locales de otro uso. Cuando este conducto sea compartido por varios extractores, cada uno de éstos debe estar dotado de una válvula automática que mantenga abierta su conexión con el conducto sólo cuando esté funcionando o de cualquier otro sistema antirrevoco.

7. Edificios de viviendas:Sistema de ventilación híbrida o mecánica. (Sistema adicional especifico en cocinas con extracción mecánica.)

8. COMENTARIOS RELATIVOS A LAS CONDICIONES GENERALES. • Resulta destacable que no se haga referencia concreta y detallada ( excepto la muy limitada a las calderas estancas ) a la problemática que presenta, particularmente en las cocinas, la instalación de aparatos de gas tanto desde el punto de vista de evacuación de Productos de Combustión, como de introducción del aire exterior de combustión. • En cuanto a las carpinterías se refiere la Sección EH 1: Limitación de demanda energética especifica en su apartado 2.3 (ap.3 ) la exigencia de que en las zonas climáticas A y B no se superen el valor de permeabilidad al aire de 50 m3/ h m2 ( clase 1 ) y en las zonas climáticas C, D y E el de 27 m3/h m2 ( clase 2 ) por lo que los locales que dispongan de esta carpintería deben utilizarse las aperturas en carpintería sean en forma de aireadores o fijas sin que sea necesaria abertura alguna en el cerramiento. • En el resto de los casos se dispondrán los aireadores en el cerramiento a una altura ≥ 1,80 m lo cual dificulta la existencia de una ventilación cruzada eficaz. • El espacio exterior ( ver ap.3.2.1 de HS 3 para mayor detalle ) al que comunican las aberturas de admisión, las mixtas y las bocas de toma, será de dimensión superior a un círculo cuyo diámetro sea superior a 4 m de tal modo que ningún punto del cerramiento sea interior al círculo. Esta exigencia condiciona los patios interiores en viviendas colectivas así como en medianerías, mancomunados,, etc., de los que existe una amplia tipología relativa al tipo de paramentos ( con huecos o ciegos), de locales recayentes ( cocinas, dormitorios…). ¿ Se han tenido en cuenta ? • El tiro forzado debe mantener la aspiración incluso en circunstancias de inversión térmica.Ventilación híbrida es aquella que, cuando la presión y temperaturas ambientales son desfavorables, se produce como en la ventilación natural y, cuando son desfavorables, como en la ventilación con extracción mecánica. ( Obviamente la prudencia exige considerar los factores más desfavorables por lo que la adopción de ventiladores mecánicos en el extremo resultará obligada )

9. DISEÑO DE ELEMENTOS: EJEMPLO DE CONDUCTO DE EXTRACCIÓN PARA VENTILACIÓN HIBRIDA CON CONDUCTO COLECTIVO Condiciones a cumplir: Conductos de admisión: sección uniforme. Inspeccionables cada 10m Conductos de extracción hibrida: Aspirador hibrido. Verticales. Colectivos hasta seis plantas. ( No se especifica cual es el sistema a adoptar para más de ocho plantas ) Dos últimas plantas con conductos independientes. Las piezas pueden ser de hormigón en masa o cerámicas así como de chapa si se ejecutan según la norma UNE 100 102:1988. El tramo de conducto de cada planta debe apoyarse sobre el forjado inferior de la misma. Nota: Los conductos que atraviesen elementos separadores de sectores de incendio deben cumplir las condiciones de resistencia al fuego del apartado 3 de la Sección SI 1.( En la misma se indica que los elementos pasantes aportarán una resistencia al fuego al menos igual al del elemento atravesado que, en este caso, será la del forjado).

10. DISEÑO DE ELEMENTOS Modelos de conductos de extracción mecánica ( excepto cocinas) Varios conductos de extracción con una sola boca de expulsión y un solo aspirador mecánico en cubierta Varios conductos de extracción independientes con un aspirador mecánico cada uno en cubierta

11. DISEÑO EN ALMACENES DE RESIDUOS EN VIVIENDAS. >LA VENTILACIÓN PODRÁ SER NATURAL, HÍBRIDA O MECÁNICA. Medios de ventilación natural 1 Cuando el almacén se ventile a través de aberturas mixtas (* ), éstas deben disponerse al menos en dos partes opuestas del cerramiento, de tal forma que ningún punto de la zona diste más de 15 m de la abertura más próxima. 2 Cuando los trasteros se ventilen a través de aberturas de admisión y extracción, éstas deben comunicar directamente con el exterior y la separación vertical entre ellas debe ser como mínimo 1,5 m. Medios de ventilación híbrida y mecánica 1 Si se disponen conductos de admisión, en el caso de ventilación híbrida, éstos no deben tener una longitud mayor que 10 m. 2 Cuando el almacén esté compartimentado, la abertura de extracción debe disponerse en el compartimento más contaminado, la de admisión en el otro u otros y deben disponerse aberturas de paso entre los compartimentos. 3 Las aberturas de extracción deben conectarse a conductos de extracción. 4 Los conductos de extracción no pueden compartirse con locales de otro uso. (*) Aberturas mixtas son las que comunican el local directamente con el exterior y que en ciertas circunstancias funcionan como aberturas de admisión y en otras como aberturas de extracción.

12. DISEÑO DE GARAJES EN CUALQUIER TIPO DE EDIFICIO > LA VENTILACIÓN PODRÁ SER NATURAL O MECÁNICA 1.- Ventilación natural Con aberturas mixtas en dos zonas opuestas de fachadas.La distancia a lo largo del recorrido mínimo libre de obstáculos entre cualquier punto del local y la abertura más próxima a el sea como máximo iguall a 25m.Para garajes con menos de cinco plazas pueden disponerse una o varias aberturas de admisión que comuniquen directamente con el exterior en la parte inferior de un cerramiento y una o varias aberturas de extracción que comuniquen directamente con el exterior en la parte superior del mismo cerramiento, separadas verticalmente como mínimo 1,5m. 2.- Ventilación mecánica Será ventilación por depresión, uso exclusivo; extracción mecánica o admisión y extracción mecánica. Debe evitarse que se produzcan estancamientos de los gases contaminantes para ello debe disponerse una abertura de admisión y otra de extracción por cada 100m2 de superficie útil. La separación entre aberturas de extracción deben disponerse a una distancia mínima de 10 m y emplazarse a una distancia del techo menor o igual a 0,5m. Debe disponerse como mínimo una red de conductos de extracción con un aspirador mecánico según la tabla 3.1 ( siendo P el número de plazas de aparcamiento ) Tabla 3.1 Número mínimo de redes de conductos de extracción

13. DISEÑO DE ELEMENTOS VENTILACIÓN HIBRIDA: UBICACIÓN DE BOCAS DE EXPULSIÓN Las bocas de expulsión se dispondrán separadas 3m en horizontal de cualquier elemento de entrada de aire para ventilación, del linde de parcela y de puntos donde pueda haber personas de forma habitual que se encuentren a menos de 10m de la boca. Las bocas de expulsión en el caso de ventilación híbrida se dispondrán en la cubierta del edificio a una altura sobre ella de 1 m como mínimo debiendo superar, en función de su emplazamiento, las alturas que se indican en la Figura 3.4. y siempre 2 m en cubiertas transitables. ( Es evidente las ventajas que a este respecto permiten las cubiertas planas. Y también evidente la coherencia con la implantación de los obligados colectores solares para ACS). Figura 3.4 Ejemplos de altura libre de la boca de expulsión sobre la cubierta

14. DIMENSIONADO ABERTURAS DE VENTILACIÓN Tabla 4.1 Área efectiva de las aberturas de ventilación de un local (1)Cuando se trate de una abertura de admisión constituida por una apertura fija, la dimensión que se obtenga de la tabla no podrá excederse en más de un 10%. (2)El área efectiva total de las aberturas mixtas de cada zona opuesta de fachada y de la zona equidistante debe ser como mínimo la mitad del área total exigida. Notación: Q(v): caudal de ventilación mínimo exigido para un local [l/s], obtenido de la tabla 2.1. Q(va) caudal de ventilación correspondiente a la abertura de admisión calculado por un procedimiento de equilibrado de caudales de admisión y de extracción y con una hipótesis de circulación del aire según la distribución de los locales, [l/s]. Q(ve) caudal de ventilación correspondiente a la abertura de extracción calculado por un procedimiento de equilibrado de caudales de admisión y de extracción y con una hipótesis de circulación del aire según la distribución de los locales, [l/s]. Q(vp) caudal de ventilación correspondiente a la abertura de paso calculado por un procedimiento de equilibrado de caudales de admisión y de extracción y con una hipótesis de circulación del aire según la distribución de los locales, [l/s].

15. Comentario previo al dimensionado: La existencia de una sistemática detallada tanto de aberturas como de conductos no debehacer perder de vista que los datos de partida, concretamente la entrada de aire exterior, será extraordinariamente variable en función de la exposición y orientación del edificio. DIMENSIONADO DE CONDUCTOS DE EXTRACCIÓN MECANICA Secciones de conductos de extracción interiores, siendo q (vt) el caudal de aire en el tramo del conducto en l/s igual a la suma de todos los caudales que pasan por las aberturas de extracción que vierten al tramo. Secciones de conductos de extracción en cubierta: al igual que en el caso anterior el caudal de aire en l/s es igual a la suma de todos los caudales que deben atravesarlo.

16. Tabla 4.4 Zonas térmicas en que se ubica el edificio

17. DIMENSIONADO: CONDUCTOS DE EXTRACCIÓN HIBRIDA Tabla 4.2 Secciones del conducto de extracción en cm2 Tabla 4.3 Clases de tiro ( según nº de plantas y zona térmica)

18. 3.- INCIDENCIA EN EL COMPORTAMIENTO TÉRMICO DEL EDIFICIO. En el caso de la existencia de instalaciones de refrigeración ( las cuales incluyen tanto la renovación de aire como el filtrado de aire ) esta dualidad puede resolverse con relativa facilidad pero en las exclusivas de calefacción la dificultad así originada puede llegar a exigir la presencia de instalaciones de ventilación mecánica controlada y, en todos los casos, la situación supondrá un apreciable aumento de consumo energético para mantener las exigencias de temperatura y humedad interiores en las viviendas. ¿ Puede plantearse en base a lo anterior la oportunidad de las instalaciones de refrigeración ? De no ser así ¿ cómo se puede garantizar las condiciones interiores de temperatura y humedad relativa que son exigibles por el RITE ? Para garantizar una ventilación continua se combinarán las aberturas de admisión con el tiro forzado. Dicho de otra manera , la inclusión sistemática de ventiladores parece obligada. Ello conlleva un aumento del consumo eléctrico así como, en lo sucesivo, una seria dependencia de todos los edificios respecto del suministro eléctrico con la correspondiente problemática en caso de interrupción del mismo. Se establecen las condiciones de diseño generales de los sistemas de ventilación y las particulares de los locales de vivienda indicando que las viviendas deben disponer de un sistema de ventilación híbrida o mecánica en el que los aseos, las cocinas y los cuartos de baño dispondrán de aberturas de extracción: los comedores, dormitorios y las salas de estar dispondrán de aberturas de admisión y de paso para permitir la circulación de aire de los locales con admisión a los de extracción. Además las cocinas deben disponer de un sistema adicional específico con extracción mecánica para los vapores y contaminantes de la cocción mediante un extractor conectado a un conducto de extracción independiente del de la ventilación general de la vivienda y exclusivo. El mismo no será utilizable, por tanto, para la extracción de aire de ningún otro local.

19. Un aspecto complementario está constituido por una indeterminación que, por su incidencia en la calidad del aire interior conviene resaltar: es el referido a los “ Espacios de almacenamiento inmediato de residuos en el interior de las unidades de uso “ en las viviendas. No existe especificación concreta a este respecto ( solo para Almacenes de Residuos ) pero se supone que será suficiente limitarlos al caudal de ventilación de las cocinas cuando se encuentren ubicados en este local. Como ya se ha visto anteriormente, las cocinas, comedores, dormitorios y salas de estar dispondrán de un sistema complementario de ventilación natural ( ventana exterior practicable o una puerta exterior ) las cuales deben estar dotadas de aireadores o aperturas fijas de carpintería si son de clase 2,3,o 4. ( Según UNE EN 12207:2000 ).Resulta significativo comentar que se dice literalmente que “ cuando las carpinterías exteriores sean de clase 2,3, y 4 según la norma anterior “ deben utilizarse, como aberturas de admisión, aberturas dotadas de aireadores o aperturas fijas de la carpintería”. Hay una cierta confusión a este respecto. En HE 1 se fijan las carpinterías a disponer para las distintas zonas climáticas. En HS 3 se indica que, según su calificación, la ventilación se realizará bien mediante las juntas de apertura ( clase 0 y 1 ) bien mediante aireadores o aperturas fijas en las mismas( clases 2, 3 y 4 ). Es decir, la causa principal de las infiltraciones será, en estos casos, las carpinterías cuya influencia en el balance térmico va a ser determinante. Se tendrá presente que las cocinas dispondrán de dos caudales de ventilación: uno destinado al de la cocina como local propiamente dicho de 2 l/s ( el cual se aumentará con 8 l/s cuando exista un sistema de cocción por combustión o incluya una caldera no estanca ) y un segundo correspondiente a la ventilación adicional de la campana extractora para la condimentación de alimentos ( de un caudal de 50 l/s ). La repercusión energética de ambas es evidente.

20. 4.- CONCLUSIONES. El texto es confuso y la aplicación de esta Sección resultará conflictiva, pero de forma simplificada puede resumirse la situación originada como sigue: 4.1.- Factores favorables. Práctica imposibilidad de existencia de condensaciones interiores. Práctica desaparición de monóxido de carbono en el caso de combustiones interiores. 4.2.- Factores desfavorables. Notable aumento del consumo energético para mantener las condiciones térmicas interiores, tanto por entrada de aire frío ( en invierno ) como de aire caliente( en verano). En la práctica el dimensionamiento de las aberturas, salvo en el caso de las carpinterías, carecerá de precisión según condiciones climáticas y exposición y altura del edificio. En determinadas épocas climáticas, concretamente en primavera, la introducción de polen al interior será inevitable. Asimismo el aumento de sonoridad en el interior de las viviendas hará imposible el cumplimiento de la legislación al respecto ( NBE-CA-88 ) y, salvo cambio radical el futuro documento HR Exigencia básica de protección frente al ruido. Se originan serios problemas de compartimentación contra el fuego en las fachadas. PROPUESTA FINAL: <<Resultaría razonable retrasar la entrada en vigor de esta Sección HS 3 hasta la definitiva aparición del RITE ( Exigencia Básica HE 2 Rendimiento de las instalaciones térmicas ) para asegurar una mayor coherencia documental.>> San Sebastián, junio de 2006.