Ventilación (arquitectura)

Ventilación es la introducción intencionada de aire exterior en un espacio. La ventilación se utiliza principalmente para controlar la calidad del aire interior diluyendo y desplazando los contaminantes interiores; También se puede utilizar para controlar la temperatura interior, la humedad y el movimiento del aire en beneficio del confort térmico, la satisfacción con otros aspectos del ambiente interior u otros objetivos.

La introducción intencional de aire exterior generalmente se clasifica como ventilación mecánica, ventilación natural o ventilación de modo mixto (ventilación híbrida).

• La ventilación mecánica es el flujo intencionado de aire al aire libre en y / o fuera de un edificio. Los sistemas de ventilación mecánica pueden incluir ventiladores de suministro (que empujan el aire al aire libre en un edificio), ventiladores de escape (que sacan aire de un edificio y por lo tanto causan un flujo de ventilación igual en un edificio), o una combinación de ambos (llamado ventilación equilibrada si no presuriza ni deprime el aire interior, o sólo lo deprime ligeramente). La ventilación mecánica suele ser proporcionada por equipos que también se utilizan para calentar y enfriar un espacio.
• La ventilación natural es el flujo pasivo intencionado de aire exterior en un edificio a través de aberturas planificadas (como los saqueadores, puertas y ventanas). La ventilación natural no requiere sistemas mecánicos para mover el aire exterior. En cambio, se basa enteramente en fenómenos físicos pasivos, como la presión del viento, o el efecto de pila. Las aberturas de ventilación natural pueden fijarse o ajustarse. Las aberturas ajustables pueden ser controladas automáticamente (automatizadas), propiedad de ocupantes (operables), o una combinación de ambos. La ventilación cruzada es un fenómeno de ventilación natural.
• Los sistemas de ventilación de modo mixto utilizan procesos mecánicos y naturales. Los componentes mecánicos y naturales pueden utilizarse al mismo tiempo, en diferentes momentos del día, o en diferentes estaciones del año. Dado que el flujo de ventilación natural depende de las condiciones ambientales, no siempre puede proporcionar una cantidad adecuada de ventilación. En este caso, los sistemas mecánicos pueden utilizarse para complementar o regular el flujo naturalmente impulsado.

La ventilación generalmente se describe como separada de la infiltración.

• La infiltración es el flujo circunstancial de aire desde el exterior hasta el interior a través de las fugas (abiertas no planificadas) en un sobre de edificio. Cuando un diseño de edificio se basa en la infiltración para mantener la calidad del aire interior, este flujo se ha denominado ventilación adventciosa.

El diseño de edificios que promuevan la salud y el bienestar de los ocupantes requiere una comprensión clara de las formas en que el flujo de aire de ventilación interactúa, diluye, desplaza o introduce contaminantes dentro del espacio ocupado. Aunque la ventilación es un componente integral para mantener una buena calidad del aire interior, puede que por sí sola no sea satisfactoria. En escenarios en los que la contaminación exterior deterioraría la calidad del aire interior, también pueden ser necesarios otros dispositivos de tratamiento, como la filtración. En los sistemas de ventilación de cocinas o en las campanas extractoras de laboratorio, el diseño de una captura eficaz de efluentes puede ser más importante que la cantidad total de ventilación en un espacio. De manera más general, la forma en que un sistema de distribución de aire hace que la ventilación fluya dentro y fuera de un espacio afecta la capacidad de una tasa de ventilación particular para eliminar los contaminantes generados internamente. La capacidad de un sistema para reducir la contaminación en el espacio se describe como su "eficacia de la ventilación". Sin embargo, los impactos generales de la ventilación en la calidad del aire interior pueden depender de factores más complejos, como las fuentes de contaminación y las formas en que las actividades y el flujo de aire interactúan para afectar la exposición de los ocupantes.

Una variedad de factores relacionados con el diseño y operación de los sistemas de ventilación están regulados por varios códigos y normas. Las normas que tratan del diseño y operación de sistemas de ventilación para lograr una calidad de aire interior aceptable incluyen las Normas ASHRAE 62.1 y 62.2, el Código Residencial Internacional, el Código Mecánico Internacional y la Parte F del Reglamento de Construcción del Reino Unido. Otras normas que también se centran en la conservación de energía impactan el diseño y operación de los sistemas de ventilación, incluido el Estándar ASHRAE 90.1 y el Código Internacional de Conservación de Energía.

En muchos casos, la ventilación para la calidad del aire interior es simultáneamente beneficiosa para el control del confort térmico. Incrementar la ventilación es fundamental para mejorar la salud física de las personas. En estos momentos, puede resultar útil aumentar la tasa de ventilación más allá del mínimo requerido para la calidad del aire interior. Dos ejemplos incluyen el enfriamiento con economizador del lado del aire y el preenfriamiento ventilativo. En otros casos, la ventilación para mejorar la calidad del aire interior contribuye a la necesidad de equipos mecánicos de calefacción y refrigeración (y al uso de energía). En climas cálidos y húmedos, la deshumidificación del aire de ventilación puede ser un proceso que consume mucha energía.

Se debe considerar la ventilación por su relación con la "ventilación" para electrodomésticos y equipos de combustión como calentadores de agua, hornos, calderas y estufas de leña. Lo más importante es que el diseño de la ventilación del edificio debe tener cuidado para evitar el retroceso de los productos de combustión de las ventilaciones "con ventilación natural" electrodomésticos en el espacio ocupado. Esta cuestión es de mayor importancia para los edificios con envolventes más herméticas. Para evitar el peligro, muchos aparatos de combustión modernos utilizan "ventilación directa" que extrae el aire de combustión directamente del exterior, en lugar del ambiente interior.

Tasas de ventilación para la calidad del aire interior

La tasa de ventilación, para edificios comerciales, industriales e institucionales (CII), normalmente se expresa mediante el caudal volumétrico de aire exterior introducido en el edificio. Las unidades típicas utilizadas son pies cúbicos por minuto (CFM) en el sistema imperial, o litros por segundo (L/s) en el sistema métrico (aunque el metro cúbico por segundo es la unidad preferida para el caudal volumétrico en el sistema SI de unidades). La tasa de ventilación también se puede expresar por persona o por unidad de área de piso, como CFM/p o CFM/ft², o como cambios de aire por hora (ACH).

Normas para edificios residenciales

Para los edificios residenciales, que dependen principalmente de la infiltración para satisfacer sus necesidades de ventilación, una medida común de la tasa de ventilación es la tasa de cambio de aire (o cambios de aire por hora): la tasa de ventilación por hora dividida por el volumen del espacio (I o ACH; unidades de 1/h). Durante el invierno, el ACH puede oscilar entre 0,50 y 0,41 en una casa herméticamente sellada y entre 1,11 y 1,47 en una casa poco sellada.

ASHRAE ahora recomienda tasas de ventilación que dependen del área del piso, como una revisión de la norma 62-2001, en la que el ACH mínimo era 0,35, pero no menos de 15 CFM/persona (7,1 L/s/persona). A partir de 2003, el estándar se cambió a 3 CFM/100 pies cuadrados (15 L/s/100 m2) más 7,5 CFM/persona (3,5 L/s/persona).

Estándares para edificios comerciales

Procedimiento de tasa de ventilación

El procedimiento de tasa de ventilación se basa en el estándar y prescribe la tasa a la que el aire de ventilación debe entregarse al espacio y varios medios para acondicionar ese aire. Se evalúa la calidad del aire (mediante la medición de CO₂) y las tasas de ventilación se derivan matemáticamente utilizando constantes. El Procedimiento de calidad del aire interior utiliza una o más pautas para especificar concentraciones aceptables de ciertos contaminantes en el aire interior, pero no prescribe tasas de ventilación ni métodos de tratamiento del aire. Esto aborda evaluaciones tanto cuantitativas como subjetivas y se basa en el Procedimiento de tasa de ventilación. También tiene en cuenta los contaminantes potenciales que pueden no tener límites medidos, o para los cuales no se han establecido límites (como la emisión de gases de formaldehído de alfombras y muebles).

Ventilación natural

La ventilación natural aprovecha las fuerzas naturalmente disponibles para suministrar y extraer aire en un espacio cerrado. Se ha identificado que una mala ventilación en las habitaciones aumenta significativamente el olor a moho localizado en lugares específicos de la habitación, incluidas las esquinas. Hay tres tipos de ventilación natural en los edificios: ventilación impulsada por el viento, flujos impulsados por presión y ventilación por chimenea. Las presiones generadas por el 'efecto pila' confiar en la flotabilidad del aire calentado o ascendente. La ventilación impulsada por el viento depende de la fuerza del viento predominante para tirar y empujar el aire a través del espacio cerrado, así como a través de brechas en la envolvente del edificio.

Casi todos los edificios históricos tenían ventilación natural. La técnica fue generalmente abandonada en los edificios más grandes de Estados Unidos a finales del siglo XX a medida que el uso del aire acondicionado se generalizó. Sin embargo, con la llegada del software avanzado de simulación del rendimiento de edificios (BPS), los sistemas de automatización de edificios (BAS) mejorados, los requisitos de diseño de Liderazgo en Diseño Energético y Ambiental (LEED) y las técnicas mejoradas de fabricación de ventanas; La ventilación natural ha resurgido en los edificios comerciales tanto a nivel mundial como en todo Estados Unidos.

Los beneficios de la ventilación natural incluyen:

• Mejor calidad del aire interior (IAQ)
• Economía energética
• Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero
• Control de ocupante
• Reducción de la enfermedad de ocupante asociada al síndrome de Sick Building
• Aumento de la productividad de los trabajadores

Las técnicas y características arquitectónicas utilizadas para ventilar edificios y estructuras incluyen naturalmente, entre otras:

• Ventanas de funcionamiento
• Ventilación de purga nocturna
• Ventanas de techo y claraboyas ventiladas
• Orientación hacia el edificio
• fachadas de captura de viento

Ventilación mecánica

La ventilación mecánica de edificios y estructuras se puede lograr mediante el uso de las siguientes técnicas:

• Ventilación integral
• Ventilación mixta
• Ventilación de desplazamiento
• Suministro de aire subaerial dedicado

Ventilación controlada por demanda (DCV)

La ventilación controlada por demanda (DCV, también conocida como ventilación por control de demanda) permite mantener la calidad del aire y al mismo tiempo conservar energía. ASHRAE ha determinado que: "Es consistente con el procedimiento de tasa de ventilación que se permita el uso del control de demanda para reducir el suministro total de aire exterior durante períodos de menor ocupación." En un Sistema DCV, sensores de CO₂ controlan la cantidad de ventilación. Durante los picos de ocupación, los niveles de CO₂ aumentan y el sistema se ajusta para suministrar la misma cantidad de aire exterior que utilizaría el procedimiento de tasa de ventilación. Sin embargo, cuando los espacios están menos ocupados, los niveles de CO₂ se reducen y el sistema reduce la ventilación para conservar energía. DCV es una práctica bien establecida y se requiere en espacios de alta ocupación según los estándares energéticos de construcción como ASHRAE 90.1.

Ventilación personalizada

La ventilación personalizada es una estrategia de distribución de aire que permite a las personas controlar la cantidad de ventilación recibida. El enfoque entrega aire fresco más directamente a la zona de respiración y tiene como objetivo mejorar la calidad del aire inhalado. La ventilación personalizada proporciona una eficacia de ventilación mucho mayor que los sistemas de ventilación mixtos convencionales al desplazar la contaminación de la zona de respiración con mucho menos volumen de aire. Más allá de los beneficios de mejorar la calidad del aire, la estrategia también puede mejorar la calidad del aire de los ocupantes. confort térmico, calidad del aire percibida y satisfacción general con el ambiente interior. Individuos' Las preferencias por la temperatura y el movimiento del aire no son iguales, por lo que los enfoques tradicionales para el control ambiental homogéneo no han logrado lograr una alta satisfacción de los ocupantes. Técnicas como la ventilación personalizada facilitan el control de un entorno térmico más diverso que puede mejorar la satisfacción térmica de la mayoría de los ocupantes.

Ventilación por extracción local

La ventilación por extracción local aborda la cuestión de evitar la contaminación del aire interior por fuentes específicas de altas emisiones al capturar los contaminantes en el aire antes de que se propaguen al medio ambiente. Esto puede incluir el control del vapor de agua, el control de los efluentes de los lavabos, los vapores de disolventes de los procesos industriales y el polvo de la maquinaria para trabajar la madera y el metal. El aire se puede extraer a través de campanas presurizadas o mediante el uso de ventiladores y presurizando un área específica.
Un sistema de extracción local se compone de 5 partes básicas.

1. Una capucha que captura al contaminante en su fuente
2. Patrones para transportar el aire
3. Un dispositivo de limpieza de aire que elimina / minimiza el contaminante
4. Un ventilador que mueve el aire a través del sistema
5. Una pila de escape a través de la cual se descarga el aire contaminado

En el Reino Unido, el uso de sistemas LEV tiene regulaciones establecidas por el Ejecutivo de Salud y Seguridad (HSE), conocidas como Control de Sustancias Peligrosas para la Salud (CoSHH). Según CoSHH, la legislación está establecida para proteger a los usuarios de sistemas LEV garantizando que todos los equipos se prueben al menos cada catorce meses para garantizar que los sistemas LEV funcionen adecuadamente. Todas las piezas del sistema deben inspeccionarse visualmente y probarse minuciosamente y, cuando se encuentre alguna pieza defectuosa, el inspector debe emitir una etiqueta roja para identificar la pieza defectuosa y el problema.

El propietario del sistema LEV debe reparar o reemplazar las piezas defectuosas antes de poder utilizar el sistema.

Ventilación inteligente

La ventilación inteligente es un proceso de ajuste continuo del sistema de ventilación en el tiempo y, opcionalmente, según la ubicación, para proporcionar los beneficios de IAQ deseados y al mismo tiempo minimizar el consumo de energía, las facturas de servicios públicos y otros costos no relacionados con la IAQ (como la incomodidad térmica o el ruido).. Un sistema de ventilación inteligente ajusta las tasas de ventilación en el tiempo o por ubicación en un edificio para responder a uno o más de los siguientes: ocupación, condiciones térmicas y de calidad del aire exterior, necesidades de la red eléctrica, detección directa de contaminantes, operación de otros movimientos de aire y Sistemas de limpieza de aire. Además, los sistemas de ventilación inteligentes pueden proporcionar información a los propietarios, ocupantes y administradores de edificios sobre el consumo de energía operativo y la calidad del aire interior, así como una señal cuando los sistemas necesitan mantenimiento o reparación. Responder a la ocupación significa que un sistema de ventilación inteligente puede ajustar la ventilación según la demanda, como reducir la ventilación si el edificio está desocupado. La ventilación inteligente puede cambiar el tiempo de ventilación a períodos en los que a) las diferencias de temperatura interior-exterior son menores (y están alejadas de las temperaturas y humedad máximas exteriores), b) cuando las temperaturas interior-exterior son apropiadas para el enfriamiento por ventilación, o c) cuando la calidad del aire exterior es aceptable. Responder a las necesidades de la red eléctrica significa brindar flexibilidad a la demanda de electricidad (incluidas las señales directas de los servicios públicos) e integración con las estrategias de control de la red eléctrica. Los sistemas de ventilación inteligentes pueden tener sensores para detectar el flujo de aire, las presiones de los sistemas o el uso de energía de los ventiladores de tal manera que se puedan detectar y reparar las fallas de los sistemas, así como cuándo los componentes del sistema necesitan mantenimiento, como el reemplazo del filtro.

Ventilación y combustión

La combustión (en una chimenea, calentador de gas, vela, lámpara de aceite, etc.) consume oxígeno mientras produce dióxido de carbono y otros gases y humo nocivos para la salud, lo que requiere aire de ventilación. Una chimenea abierta promueve la infiltración (es decir, ventilación natural) debido al cambio de presión negativa inducido por el aire flotante y más cálido que sale a través de la chimenea. El aire caliente suele ser reemplazado por aire frío y más denso.

La ventilación en una estructura también es necesaria para eliminar el vapor de agua producido por la respiración, la quema y la cocción, y para eliminar los olores. Si se permite que se acumule vapor de agua, puede dañar la estructura, el aislamiento o los acabados. Cuando está en funcionamiento, un aire acondicionado suele eliminar el exceso de humedad del aire. Un deshumidificador también puede ser apropiado para eliminar la humedad del aire.

Cálculo de la tasa de ventilación aceptable

Las pautas de ventilación se basan en la tasa de ventilación mínima requerida para mantener niveles aceptables de efluentes. Se utiliza como punto de referencia el dióxido de carbono, ya que es el gas de mayor emisión a un valor relativamente constante de 0,005 L/s. La ecuación del balance de masa es:

Q = G/(C_i − C_a)

• Q = tasa de ventilación (L/s)
• G = CO₂ Tasa de generación
• C_i CO interior aceptable₂ concentración
• C_a = CO ambiental₂ concentración

Fumar y ventilación

La norma 62 de ASHRAE establece que el aire extraído de un área con humo de tabaco ambiental no debe recircularse hacia aire libre de ETS. Un espacio con ETS requiere más ventilación para lograr una calidad del aire percibida similar a la de un ambiente sin fumadores.

La cantidad de ventilación en un área ETS es igual a la cantidad de un área libre de ETS más la cantidad V, donde:

V = DSD × VA × A/60E

• V = tasa de flujo adicional recomendada en CFM (L/s)
• DSD = densidad de tabaquismo de diseño (número estimado de cigarrillos fumados por hora por unidad)
• VA = volumen de aire de ventilación por cigarrillo para la habitación que está siendo diseñada (ft³/cig)
• E = eficacia de eliminación de contaminantes

Historia

Se encontraron sistemas de ventilación primitivos en el sitio arqueológico de Pločnik (perteneciente a la cultura Vinča) en Serbia y se construyeron en los primeros hornos de fundición de cobre. El horno, construido en el exterior del taller, presentaba salidas de aire en forma de tubos de tierra con cientos de pequeños agujeros y un prototipo de chimenea para garantizar que el aire entrara al horno para alimentar el fuego y el humo saliera de manera segura.

En la época clásica, se escribió ampliamente sobre los sistemas de ventilación y refrigeración pasivas en todo el Mediterráneo. Se utilizaron tanto fuentes de calor como fuentes de refrigeración (como fuentes y depósitos de calor subterráneos) para impulsar la circulación del aire, y los edificios se diseñaron para fomentar o excluir corrientes de aire, según el clima y la función. Los baños públicos eran a menudo particularmente sofisticados en su calefacción y refrigeración. Las neveras tienen algunos milenios de antigüedad y formaban parte de una industria del hielo bien desarrollada en la época clásica.

El desarrollo de la ventilación forzada fue impulsado por la creencia común a finales del siglo XVIII y principios del XIX en la teoría de las enfermedades de los miasmas, donde los 'aires' Se pensaba que propagaban enfermedades. Uno de los primeros métodos de ventilación fue el uso de un fuego de ventilación cerca de un respiradero que haría circular a la fuerza el aire en el edificio. El ingeniero inglés John Theophilus Desaguliers proporcionó un ejemplo temprano de esto cuando instaló chimeneas de ventilación en los tubos de aire del techo de la Cámara de los Comunes. Comenzando con el Teatro Covent Garden, las lámparas de araña de gas en el techo a menudo se diseñaban especialmente para desempeñar una función de ventilación.

Sistemas mecánicos

A mediados del siglo XIX se desarrolló un sistema más sofisticado que implicaba el uso de equipos mecánicos para hacer circular el aire. A mediados del siglo XVIII, el ingeniero Stephen Hales instaló un sistema básico de fuelles para ventilar la prisión de Newgate y los edificios circundantes. El problema con estos primeros dispositivos era que requerían mano de obra humana constante para funcionar. David Boswell Reid fue llamado a testificar ante un comité parlamentario sobre diseños arquitectónicos propuestos para la nueva Cámara de los Comunes, después de que la antigua se quemara en un incendio en 1834. En enero de 1840, Reid fue nombrado por el comité de la Cámara de los Lores que se ocupaba de la construcción del reemplazo de las Casas del Parlamento. El puesto era, de hecho, en calidad de ingeniero de ventilación; y con su creación comenzó una larga serie de disputas entre Reid y Charles Barry, el arquitecto.

Reid abogó por la instalación de un sistema de ventilación muy avanzado en la nueva casa. Su diseño consistía en introducir aire en una cámara subterránea, donde se calentaría o enfriaría. Luego ascendería a la cámara a través de miles de pequeños agujeros perforados en el suelo y sería extraído a través del techo mediante un fuego de ventilación especial dentro de una gran chimenea.

La reputación de Reid se basó en su trabajo en Westminster. El ferrocarril de Leeds y Selby le encargó un estudio de la calidad del aire en 1837 en su túnel. Los barcos de vapor construidos para la expedición al Níger de 1841 estaban equipados con sistemas de ventilación basados en el modelo Westminster de Reid. El aire se secó, se filtró y se pasó sobre carbón vegetal. El método de ventilación de Reid también se aplicó más plenamente en St. George's Hall, Liverpool, donde el arquitecto Harvey Lonsdale Elmes solicitó que Reid participara en el diseño de la ventilación. Reid consideró que este era el único edificio en el que su sistema se llevó a cabo por completo.

Aficionados

Con la llegada de la práctica energía de vapor, los ventiladores de techo finalmente se pudieron utilizar para ventilación. Reid instaló cuatro ventiladores a vapor en el techo del Hospital St George en Liverpool, de modo que la presión producida por los ventiladores forzara el aire entrante hacia arriba y a través de las rejillas de ventilación en el techo. El trabajo pionero de Reid constituye la base para los sistemas de ventilación hasta el día de hoy. Fue recordado como "Dr. Reid el ventilador" en el siglo XXI en debates sobre eficiencia energética, por Lord Wade de Chorlton.

Historia y desarrollo de los estándares de tasa de ventilación

Ventilar un espacio con aire fresco tiene como objetivo evitar el “mal aire”. El estudio de lo que constituye el mal aire se remonta al siglo XVII, cuando el científico Mayow estudió la asfixia de animales en botellas confinadas. El componente venenoso del aire fue identificado más tarde como dióxido de carbono (CO₂), por Lavoisier a finales del siglo XVIII, a partir de un debate sobre la naturaleza del "mal aire" que los humanos perciben como sofocante o desagradable. Las primeras hipótesis incluían concentraciones excesivas de CO₂ y agotamiento de oxígeno. Sin embargo, a finales del siglo XIX, los científicos pensaban que la contaminación biológica, no el oxígeno o el CO₂, era el componente principal de las condiciones inaceptables en interiores. aire. Sin embargo, ya en 1872 se observó que la concentración de CO₂ se correlaciona estrechamente con la calidad del aire percibida.

La primera estimación de las tasas mínimas de ventilación fue desarrollada por Tredgold en 1836. A esto le siguieron estudios posteriores sobre el tema realizados por Billings en 1886 y Flugge en 1905. Las recomendaciones de Billings y Flugge se incorporaron en numerosos códigos de construcción entre 1900 y 1900. en la década de 1920 y publicado como estándar industrial por ASHVE (el predecesor de ASHRAE) en 1914.

El estudio continuó con los diversos efectos del confort térmico, el oxígeno, el dióxido de carbono y los contaminantes biológicos. La investigación se llevó a cabo con sujetos humanos en cámaras de prueba controladas. Dos estudios, publicados entre 1909 y 1911, demostraron que el dióxido de carbono no era el componente perjudicial. Los sujetos permanecieron satisfechos en cámaras con altos niveles de CO₂, siempre y cuando la cámara permaneciera fría. (Posteriormente, se ha determinado que el CO₂ es, de hecho, perjudicial en concentraciones superiores a 50.000 ppm)

ASHVE inició un sólido esfuerzo de investigación en 1919. En 1935, la investigación financiada por ASHVE y realizada por Lemberg, Brandt y Morse (nuevamente utilizando sujetos humanos en cámaras de prueba) sugirió que el componente principal del "aire malo" Era un olor percibido por los nervios olfativos humanos. Se descubrió que la respuesta humana al olor es logarítmica con respecto a las concentraciones de contaminantes y está relacionada con la temperatura. A temperaturas más bajas y más cómodas, las tasas de ventilación más bajas fueron satisfactorias. Un estudio en cámara de pruebas en humanos realizado en 1936 por Yaglou, Riley y Coggins culminó gran parte de este esfuerzo, considerando el olor, el volumen de la habitación, la edad de los ocupantes, los efectos del equipo de enfriamiento y las implicaciones del aire recirculado, que guiaron las tasas de ventilación. La investigación de Yaglou ha sido validada y adoptada en los estándares de la industria, comenzando con el código ASA en 1946. A partir de esta base de investigación, ASHRAE (que reemplazó a ASHVE) desarrolló recomendaciones espacio por espacio y las publicó como Estándar ASHRAE 62-1975: Ventilación para una calidad del aire interior aceptable.

A medida que más arquitectura incorporaba ventilación mecánica, el coste de la ventilación del aire exterior fue objeto de cierto escrutinio. En 1973, en respuesta a la crisis del petróleo de 1973 y las preocupaciones de conservación, las normas ASHRAE 62-73 y 62-81) redujeron la ventilación requerida de 10 CFM (4,76 L/s) por persona a 5 CFM (2,37 L/s) por persona. En climas fríos, cálidos, húmedos o polvorientos, es preferible minimizar la ventilación con aire exterior para conservar energía, costos o filtración. Esta crítica (por ejemplo, Tiller) llevó a ASHRAE a reducir las tasas de ventilación exterior en 1981, particularmente en áreas para no fumadores. Sin embargo, investigaciones posteriores realizadas por Fanger, W. Cain y Janssen validaron el modelo de Yaglou. Se descubrió que las tasas de ventilación reducidas eran un factor que contribuía al síndrome del edificio enfermo.

La norma ASHRAE de 1989 (Estándar 62–89) establece que las pautas de ventilación apropiadas son 20 CFM (9,2 L/s) por persona en un edificio de oficinas y 15 CFM (7,1 L/s) por persona en las escuelas, mientras que en 2004 La norma 62.1-2004 vuelve a tener recomendaciones más bajas (ver tablas a continuación). ANSI/ASHRAE (Estándar 62–89) especuló que “es probable que se cumplan los criterios de comodidad (olor) si la tasa de ventilación se establece de manera que no se excedan las 1000 ppm de CO₂" mientras que OSHA ha establecido un límite de 5000 ppm en 8 horas.

ASHRAE continúa publicando recomendaciones sobre tasas de ventilación espacio por espacio, que son decididas por un comité de consenso de expertos de la industria. Los descendientes modernos del estándar ASHRAE 62-1975 son el Estándar ASHRAE 62.1, para espacios no residenciales, y el ASHRAE 62.2 para residencias.

En 2004, el método de cálculo fue revisado para incluir tanto un componente de contaminación basado en los ocupantes como un componente de contaminación basado en el área. Estos dos componentes se suman para llegar a una tasa de ventilación general. El cambio se realizó para reconocer que las áreas densamente pobladas a veces estaban sobreventiladas (lo que generaba más energía y costos) utilizando una metodología por persona.

Tasas de ventilación basadas en ocupantes, norma ANSI/ASHRAE 62.1-2004

Tasas de ventilación basadas en áreas, norma ANSI/ASHRAE 62.1-2004

La adición de tasas de ventilación basadas en ocupantes y áreas que se encuentran en las tablas anteriores a menudo da como resultado tasas significativamente reducidas en comparación con el estándar anterior. Esto se compensa en otras secciones de la norma que exigen que esta cantidad mínima de aire llegue a la zona de respiración del ocupante individual en todo momento. Por lo tanto, la entrada total de aire exterior del sistema de ventilación (en sistemas de volumen de aire variable (VAV) de múltiples zonas) podría ser similar al flujo de aire requerido por la norma de 1989.
De 1999 a 2010 hubo un desarrollo considerable del protocolo de aplicación de las tasas de ventilación. Estos avances abordan las tasas de ventilación basadas en ocupantes y procesos, la efectividad de la ventilación de la habitación y la efectividad de la ventilación del sistema.

Problemas

• En climas cálidos y húmedos, aire de ventilación sin aire acondicionado ofrecerá aproximadamente una libra de agua cada día para cada cfm de aire al aire libre por día, promedio anual. Esto es una gran cantidad de humedad, y puede crear serios problemas de humedad interior y moho.
• La eficiencia de la ventilación se determina por el diseño y el diseño, y depende de la colocación y proximidad de difusores y salidas de aire de retorno. Si se encuentran estrechamente unidos, el aire de suministro puede mezclarse con el aire acondicionado, disminuyendo la eficiencia del sistema HVAC y creando problemas de calidad del aire.
• Los desequilibrios del sistema ocurren cuando los componentes del sistema HVAC son ajustados o instalados incorrectamente y pueden crear diferencias de presión (demasiado aire circulante creando un borrador o demasiado poco de aire circulante creando estancamiento).
• La contaminación cruzada ocurre cuando surgen diferencias de presión, obligando al aire potencialmente contaminado de una zona a una zona no contaminada. Esto a menudo implica olores o COV no deseados.
• La entrada de aire de escape se produce cuando las salidas de escape y las tomas de aire frescas están demasiado cerca, los vientos predominantes cambian los patrones de escape o la infiltración entre la ingesta y los flujos de aire de escape.
• La capacitación de aire al aire libre contaminado mediante flujos de consumo dará lugar a contaminación del aire interior. Hay una variedad de fuentes de aire contaminadas, que van desde el efluente industrial hasta los COV apagados por trabajos de construcción cercanos.