Un estudio demuestra que la ventilación manual a través de las ventanas “nunca podría alcanzar” la calidad del aire que ofrece la ventilación equilibrada

El Grupo Zehnder, especialista suizo en climatización de interiores, ha llevado a cabo un proyecto de investigación sobre el ambiente interior y la calidad del aire en las viviendas. El objetivo del estudio era poder debatir sobre los sistemas mecánicos de ventilación de forma más objetiva y sobre una base más amplia.

El ensayo se realizó en una vivienda multifamiliar con estructura de madera, obra de az Holz AG, situada en la localidad suiza de Büren. Zehnder Group ya había participado en la fase de planificación del proyecto de construcción en 2017. Esto permitió integrar fácilmente la amplia tecnología de medición para registrar los datos del ambiente interior en el edificio durante la fase de construcción 2018/19.

La casa multifamiliar de Büren se construyó de forma modular y consta de un total de cinco viviendas. De las cinco, cuatro han sido equipadas con una tecnología de sensores integral. Dos de las viviendas, con superficies de 80 m² y 110 m², se ventilan manualmente a través de las ventanas; las otras dos viviendas con las mismas superficies están equipadas con un sistema de ventilación equilibrada Zehnder ComfoAir Q350.

Junto con la bomba de calor con sonda geotérmica Zehnder ComfoHeat de 25 kW y el acumulador de agua caliente de Zehnder, las unidades de ventilación se instalaron en la sala de máquinas del sótano. El calor en las viviendas se emite a través de suelo radiante. En verano, el suelo radiante también puede proporcionar refrigeración mediante el sistema free-cooling.

Un año de mediciones

Tras un total de doce meses de mediciones, desde julio de 2019 hasta junio de 2020, y una fase de evaluación de los valores, ya están disponibles los resultados de las mediciones de la calidad del aire interior y del consumo de energía para calefacción y refrigeración. Como base para la valoración de la calidad del aire interior, se tomó la norma SIA 382/1, que estipula una concentración máxima de CO₂ de 1000 a 1.400 ppm para espacios habitados. 

Estos valores corresponden a una calidad de aire interior media. Por lo tanto, el menor de estos valores (1.000 ppm) se fijó como valor de referencia en este proyecto de investigación. Sobre la base del valor límite de CO₂ de 1.000 ppm se determinó si durante el período analizado, este valor límite se ha cumplido en las habitaciones pertinentes, como la zona de estar y dormitorios.

Para el cumplimiento del valor límite en las dos viviendas con ventilación equilibrada, influyen el comportamiento de la ventilación mecánica, así como la ventilación a través de las ventanas. En los dos apartamentos sin ventilación equilibrada solo se puede tener en consideración la ventilación manual a través de las ventanas para cumplir con el valor límite.

Se puede observar que todos los residentes de la vivienda multifamiliar muestran un comportamiento similar a la hora de ventilar a través de las ventanas. Se prescindió deliberadamente de dar instrucciones previas sobre la ventilación a través de las ventanas, a fin de obtener resultados los más cercanos posibles a la realidad. En las viviendas con ventilación equilibrada también se ventila con las ventanas de forma continua. Los ocupantes con ventilación equilibrada, en combinación con la ventilación manual a través de las ventanas, solo superan el valor límite de CO₂ de 1.000 ppm en un 1%, mientras que los ocupantes con ventilación manual con las ventanas, y sin ventilación equilibrada, superan el valor límite entre un 30% y un 60% de forma continua, en función de la habitación.

Ahorro en el consumo de energía

Si comparamos el consumo de energía en calefacción, con y sin ventilación equilibrada, en el período de calefacción de octubre de 2019 a marzo de 2020, se observa que, para el mismo factor de ventilación, la vivienda con ventilación equilibrada presenta un 24% menos consumo de energía de calefacción. En el período de abril a septiembre de 2020, el consumo total de energía para la refrigeración de las viviendas, con y sin ventilación equilibrada, muestra que en la vivienda con ventilación equilibrada se ahorra incluso el 35% del consumo de energía para la refrigeración.

En las dos unidades de ventilación Zehnder ComfoAir Q350 se utilizaron intercambiadores de calor entálpicos para la recuperación de calor y humedad. Durante la temporada de calefacción 2019/20, la eficiencia de estos intercambiadores se situó en un promedio de un 96% en relación con la recuperación de calor y de un 83% con la recuperación de humedad. La excelente recuperación de la humedad, en combinación con una construcción de madera especialmente diseñada para el edificio, permitió mantener la humedad relativa del aire en las viviendas con ventilación equilibrada en un 40%, incluso en los meses de invierno.

Así, como explican fuentes de Zehnder, “el intercambiador entálpico muestra un funcionamiento extremadamente eficiente en la práctica, lo que puede atribuirse a la tecnología de intercambiadores de calor especialmente diseñada por Zehnder y a los moderados caudales de aire de 110 y 140 m³/h. Los bajos caudales de aire, en combinación con la tecnología de las unidades ComfoAir Q y un sistema adecuado de distribución de aire, permiten también un consumo de energía muy bajo: 17 W para Zehnder ComfoAir Q350 a 110 m³/h y 22 W para Zehnder ComfoAir Q350 a 140 m³/h. Esto equivale a un valor SPI muy bueno en el funcionamiento práctico: de 0,15 W/(m³/h) a 110 m³/h o 0,16 W/(m³/h) a 140 m³/h, respectivamente”.

Además, se midieron los niveles de emisión de ruido en la sala de estar y el dormitorio de una vivienda con ventilación equilibrada y de otra vivienda con ventilación manual a través de ventanas. En general, todos los niveles de emisión de sonido estaban por debajo de 20 dBA y, por tanto, muy por debajo de los valores límite. Por lo tanto, se puede afirmar que una ventilación equilibrada moderna en el espacio de la vivienda es, en principio, imperceptible desde el punto de vista acústico y, así, no contribuye al aumento del nivel de emisión de sonido básico o no lo hace de forma relevante.

En resumen, el estudio de Zehnder concluye que “se puede afirmar que un sistema de ventilación equilibrada diseñado de forma profesional contribuye significativamente a un ambiente interior saludable en los espacios habitados y no conlleva un mayor consumo de energía. Incluso se podría afirmar que, aunque los ocupantes de una vivienda fueran muy disciplinados y estrictos en su comportamiento de ventilación manual a través de las ventanas, nunca podrían alcanzar la calidad del aire que ofrece la ventilación equilibrada”.