Ventilacion Natural

SOMBRA DE VIENTO

Dimensiones del edificioLargo 8 L (cara lateral)Alto 7 H

(cara frontal)Ancho 12 W

Zona de turbulencia

muro de barlovento:Bs=dimensión menor 7.00 mBl = dimensión mayor 12.00 mR = 8.36 m

Lr = 8.36 m Sombra de vientoLc = 7.53 m Sombra en techumbreHc = 1.84 m Altura en techumbreXc = 4.18 m longitud para. H max.

Z1 = 7.53 m Sombra de techumbreZ2 = 1:10 m (5.7º de pendiente)LZ2= 84.58 m Z2 en el suelo 12.0827481Z3 = 2.31 m Límite de sombra en XX = 8.00 m distancia XCapa límite Sin perturbación 19.54 a partir del suelo

chimenead = 0.56 m diametro efectivo

a = 0.25 área efectivahs mínimo 2.54 m altura de chimenea

Número de Reynolds

1.20 densidad0.000018 Pa s viscosidad dinámica checar

v = 1.00 m/s velocidad del aireL = 8.00 m longitud R = 533,333.33 Número de Reynolds* Rango de transición 2,000 - 10,000

R= Bs0.67 Bl0.33

m2

d = kg/m3

m =

N s/m2

Cálculos de Ventilación Natural

Hoja de cálculo elaborada por:

Víctor Armando Fuentes Freixanet

2004Laboratorio de Investigaciones en Arquitectura Bioclimática

Departamento de Medio Ambiente para el DiseñoDivisión de Ciencias y Artes para el Diseño

E-Mail: [email protected]

Fuentes:

García Ch. José R y Fuentes F. Víctor. Viento y Arquitectura. Editorial Trillas, México, D.F. 1995

Fuentes F. Víctor. Fórmulas Básicas para cálculos de ventilación natural . Publicado en Estudios de Arquitectura Bioclimática, Anuario 2002 Vol IV R. Viqueira. Editorial Limusa, UAM. Mëxico, D.F. 2002

ASHRAE Handbook, Fundamentals 2001. ASHRAE, Atlanta, USA

ASHRAE Handbook, Fundamentals 1977. ASHRAE, Atlanta, USA

Reglamento de Construcciones para el Distrito Federal. Editorial SISTA, S.a de C.V. México, D.F. 1994

Cálculos de Ventilación Natural

Hoja de cálculo elaborada por:

Víctor Armando Fuentes Freixanet

Laboratorio de Investigaciones en Arquitectura BioclimáticaDepartamento de Medio Ambiente para el Diseño

División de Ciencias y Artes para el Diseño

E-Mail: [email protected]

Estudios de Arquitectura Bioclimática, Anuario 2002 Vol IV R. Viqueira. Editorial Limusa, UAM. Mëxico, D.F. 2002

Datos de la habitaciónlargo 5.00 mancho 4.00 malto 2.40 m

área 20.00

volumen 48.00

OcupantesNúmero de ocupantes 5 personas

Calidad del Aire

Calidad del aire que se introducirá 0.0007

0.015

Tasa mínima de ventilación requerida

Por persona 50.00

Total 250.00

Renovación de aire necesaria en el localCambios de Aire 5.21 cambios/h

Cálculo de la tasa mínima de ventilación requerida de acuerdo a la producción de CO2

m2

m3

tasa de CO2

Tasa de producción de CO2

Emisión de CO2 por persona m3/h

m3/h

m3/h

Calidad del aire

Aire totalmente puro 0.03%Aire casi puro 0.04%Aire medianamente puro 0.05%Aire poco puro 0.06%

Aire tipo urbano 0.07%Aire contaminado 0.08%Aire muy contaminado 0.09%Límite permitido 0.10%

En descanso 0.015Trabajo ligero 0.022Trabajo moderado 0.047

Trabajo pesado 0.072

Trabajo muy pesado 0.094

Cálculo de la tasa mínima de ventilación requerida de acuerdo a la producción de CO2

% de CO2

Tasa mínima de producción de CO2 por tipo de actividad

m3/h

Cálculo de ventilación cruzada de acuerdo a Olgyay

Datos de la habitaciónlargo 5.00 m Relación de aberturasancho 4.00 m Salidaalto 2.40 m 1.00

área 20.00 1.00

volumen 48.00 3.001.001.251.50

Velocidad del viento 1.75Velocidad del viento 0.70 m/s 2.00

45.00 grados2.252.502.753.003.25

Tamaño de las aberturas de ventilación 3.50

Abertura de entrada 1.00 3.75

Abertura de salida 1.00 4.00Relación de aberturas 1.00 4.25Factor de ventanas (fr) 1.00 4.50

4.755.00

Tasa de ventilaciónFactor de realción de ventanas r 0.60

Ventilación 0.30

Renovación de aireCambios de Aire 22.15 cambios/h

A = 0.70710678119

m2

m3

Ángulo de incidencia del viento con respecto al plano de la ventana

m2

m2

m3/s

Cálculo de ventilación cruzada de acuerdo a Olgyay

Relación de aberturasfrEntrada As/Ae

4 0.25 0.343

2 0.50 0.632

4 0.75 0.8491 1.00 1.0001 1.25 1.1041 1.50 1.1771 1.75 1.2281 2.00 1.2651 2.25 1.2921 2.50 1.3131 2.75 1.3291 3.00 1.3421 3.25 1.3521 3.50 1.360

1 3.75 1.366

1 4.00 1.3721 4.25 1.3771 4.50 1.3811 4.75 1.3841 5.00 1.387

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600

Factor de ventana (fr)

As/Ae

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600


As/Ae

Cálculo de tamaño de aberturas de ventilación


área 20.00 1.00

volumen 48.00 3.001.001.251.50

Velocidad del viento 1.75Velocidad del viento 1.00 m/s 2.00

45.00 grados2.252.502.753.003.25

Tasa de ventilación 3.50Factor de realción de ventanas r 0.60 3.75

4.00Hacer los cálculos en función de: Tasa de Ventilación 4.25

4.50Ventilación 0.25 m3/s 4.75Cambios de Aire 25.00 cambios/h 5.00

0.25

Tamaño de las aberturas de ventilación Tasa de Ventilación

Abertura de entrada 0.47 Renovación de aireRelación de aberturas 2.00

Abertura de salida 0.94Factor de ventanas (fr) 1.26

Ventilación 0.33 m3/sCambios de Aire 18.75 cambios/h

m2

m3

Ángulo de incidencia del viento con respecto al plano de la ventana

m2

m2

A = 0.331276597204746

Cálculo de tamaño de aberturas de ventilación


4 0.25 0.343

2 0.50 0.632

4 0.75 0.8491 1.00 1.0001 1.25 1.1041 1.50 1.1771 1.75 1.2281 2.00 1.2651 2.25 1.2921 2.50 1.3131 2.75 1.3291 3.00 1.3421 3.25 1.3521 3.50 1.3601 3.75 1.3661 4.00 1.3721 4.25 1.3771 4.50 1.3811 4.75 1.3841 5.00 1.387

Tasa de Ventilación

Renovación de aire

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600


As/Ae

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600


As/Ae

Cálculo de ventilación por efecto Stack de acuerdo a Olgyay


área 48.00 1.00

volumen 115.20 3.001.001.25

Temperaturas del aire 1.50Temperatura de entrada (exterior) 20 ºC 1.75Temperatura de salida (interior) 25 ºC 2.00

2.252.502.75

Tamaño de las aberturas de ventilación 3.00

Abertura de entrada 1.00 3.25

Área de ducto o de abertura de salida 0.50 3.50Diferencia de altura entre aberturas 3.00 m 3.75Relación de aberturas 0.50 4.00Factor de ventanas (fr) 0.63 4.25

4.504.755.00

Tasa de ventilaciónFactor de realción de ventanas r 0.111

Ventilación 0.27velocidad de flujo 0.27 m/s

Renovación de aireCambios de Aire 8.50 cambios/h

m2

m3

m2

m2

m3/s

Cálculo de ventilación por efecto Stack de acuerdo a Olgyay


4 0.25 0.343

2 0.50 0.632

4 0.75 0.8491 1.00 1.0001 1.25 1.1041 1.50 1.1771 1.75 1.2281 2.00 1.2651 2.25 1.2921 2.50 1.3131 2.75 1.3291 3.00 1.342

1 3.25 1.352

1 3.50 1.3601 3.75 1.3661 4.00 1.3721 4.25 1.3771 4.50 1.3811 4.75 1.3841 5.00 1.387

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600


As/Ae

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

2.25

2.50

2.75

3.00

3.25

3.50

3.75

4.00

4.25

4.50

4.75

5.00

0.000

0.200

0.400

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.600


As/Ae

REGLAMENTO DE CONSTRUCCIONES DEL D.F. MÉXICO

Tipo de Local Cambios de Aire por hora

Vestíbulos 1

Locales de trabajo y reunión en general 6

Baños domésticos 6

Cocinas domésticas 10

Baños públicos 10

Cafeterías y restaurantes 10

Estacionamientos 10

Cocinas comerciales 20

Centros nocturnos y bares 25

Salones de fiesta 25

El área de las aberturas de ventilación no será menor al 5% del área del local

REQUERIMIENTOS DE VENTILACIÓN POR OCUPANTESASHRAE Fundamentals 1977

Espacio

Ventilación requerida de aire por ocupante humanoMínimo

l/s

RESIDENCIALVivienda unifamiliar

Áreas habitables generales, recamaras, etc. 5 2.5Cocina y baños 10

Multifamiliares y casas móvilesÁreas habitables generales, recamaras, etc. 7 2.5Cocina y baños 10Cocheras 7.5

COMERCIALRequerimientos generales- Ventas y mercancías

Salas de espera o de descanso públicas 100 7.5Áreas de mercancías y ventasPiso de ventas (PB) 30 3.5Piso de ventas (pisos superiores) 20 3.5Áreas de almacenamiento (sirviendo a áreas de ventas) 5 2.5Vestidores - 3.5Centros comerciales 40 3.5Áreas de embarco y recepción 10 7.5Almacenes 5 3.5Elevadores - 3.5Cuartos de procesamiento de carnes 10 2.5

Laboratorios farmacéuticos 10 10Tiendas de mascotas - 5

Florerías 10 2.5

Invernaderos 1 2.5

Bóveda bancaria - 2.5Comedores 70 5Cocinas 20 15Cafeterías, comida rápida, áreas de espera 100 15Bares (predominantemente de pie) 150 15Salones de coctel 100 15

Hoteles, moteles y centros turísticoshabitaciones 5 3.5Salas de estar (Suites) 20 5Baños (de habitaciones) - 10Pasillos 5 2.5

personas estimadas / 92.9 m2 de área de piso

Vestíbulo y recepción (Lobby) 30 3.5Salas de conferencias (pequeña) 70 10Salas de asamblea y actos (grandes) 140 7.5Casas de campo (como casa habitación)

Tintorerías y lavanderíasComercial 10 10Áreas de guardado y entrega 30 3.5Operados con monedas 20 7.5

Peluquerías, salones de belleza y centros de saludSalones de belleza 50 12.5Salones de ejercicio 20 12.5Baño sauna y vapor - 2.5Peluquerías 25 3.5

Estudios fotográficos

Cuartos de tomas fotográficas y escenarios 10 2.5Cuartos oscuros 10 5

Reparadoras de calzado (taller y área comercial) 10 5

Estacionamientos, talleres y servicio automotrizEstacionamientos techados - 7.5Talleres mecánicos - 7.5Oficinas de las estaciones de servicios 20 3.5

TeatrosTaquillas - 2.5Vestíbulo y Lobby 150 10Auditorio (prohibido fumar) 150 2.5Auditorio (permitido fumar) 150 5

Escenario (proscenio) 70 5Talleres 20 5

Salones de baile (públicos) 100 7.5

Boliches (área de asientos) 70 7.5

Gimnasios y arenasÁrea de juegos 70 10Área de vestidores y lockers 20 15Área de espectadores 150 10Vestíbulos y lobby 150 5

Salas de entretenimiento y billares 25 10

Tenis, squash y handball - 10

Albercas 25 7.5

Pistas de patinaje (hielo o ruedas) 70 5

TransportaciónSalas de espera 50 7.5Taquillas, salas de equipaje, pasillos y accesos 50 7.5Torres de control 50 12.5Hangares 2 5Plataformas 150 5Vestíbulos y explanadas 150 5Talleres de reparación - 5

OficinasÁrea general de oficinas 10 7.5Salas de juntas 60 12.5Cuartos de arte 20 3.5Consultorios médicos - 5Salas de espera 30 5Cuartos de litografía 20 3.5Cuartos de impresión 20 3.5Salas se cómputo 20 2.5

Comunicaciones

Radio y TV (cabinas de transmisión o estudios) 20 15Escenarios de TV 20 15Salas de prensa 100 7.5Salas de redacción 30 3.5Taller de grabación 30 3.5Conmutador o telefonistas (manual) 50 3.5Equipo de conmutador (automático) - 3.5Salas de teletipo y facsímil - 2.5

INDUSTRIAL

INSTITUCIONALEscuelas

Salones de clase 50 5Salas de usos múltiples 70 5

Laboratorios 30 5

Taller de oficios y entrenamiento vocacional 30 5Salas de música y ensayos 70 5Auditorios 150 2.5Gimnasios 70 10Bibliotecas 20 3.5Salones comunes 70 5Oficinas 10 3.5Baños y cuartos de aseo 100 7.5Vestidores y lockers 20 15Cafeterías o comedores 100 5Pasillos 50 7.5

Los requerimientos de ventilación industrial generalmente son fijados por las normas de seguridad de cada ramo, las cuales generalmente exceden los límites de requerimientos por ocupante. De acuerdo a los estándares de ASHRAE los requerimientos por ocupante es en general de 12.5 l/s por ocupante, excepto en la industria minera o de metales donde el requerimiento recomendado p es de 20 l/s por ocupante)

Cuartos de utilería 3 2.5Dormitorios 20 3.5

Hospitales, enfermerías y centros de rehabilitaciónVestíbulos 50 10Habitación sencilla o doble 15 5Salas 20 5Centros de servicio de comida 20 17.5

Quirófanos y salas de expulsión - 10Anfiteatros 100 5Áreas de terapia física 20 7.5Cuartos de autopsias 10 15

Áreas de incineradores - 2.5

Salas de recuperación - 7.5(Para tiendas, restaurantes, cocinas, etc, ver Hoteles)

Institutos o Centros de Investigación

Laboratorios 50 7.5Talleres de máquinas 50 7.5Cuarto oscuro, salas de espectroscopios 50 5

Salas de animales 20 20

MuseosSalas de exhibición 70 3.5Talleres 10 5Almacenes 5 2.5

Hospital veterinario

Perreras, establos, salas de operación 20 12.5Recepción 30 5

ORGANIZACIONALTemplos, Iglesias (ver teatros, escuelas y oficinas)

Salas legislativasCámara legislativa 70 10Comisiones parlamentarias y salas de juntas 70 10Vestíbulos y pasillos 50 10Oficinas 10 5Salones de prensa 20 10Cabinas de prensa, radio y TV 20 10Salas de descanso públicas 20 7.5Salas de descanso privadas - 10

REQUERIMIENTOS DE VENTILACIÓN POR OCUPANTESASHRAE Fundamentals 1977

Ventilación requerida de aire por ocupante humano

observacionesMínimo Recomendado

l/s

9 3.5 - 5.0 12.6 - 1836 15 - 25 54 - 90 uso intermitente

9 3.5 - 5.0 12.6 - 1836 15 - 25 54 - 90 uso intermitente

27 10 - 15 36 - 54

27 10 - 12.5 36 - 45

12.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 27

9 3.5 - 5 12.6 - 1812.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 2727 7.5 - 10 27 - 36

12.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 27

9 2.5 9

36 12.5 - 15 45 - 5418 7.5 - 10 27 - 36

9 3.5 12.6

9 3.5 - 5 12.6 - 18

9 2.5 918 7.5 - 10 27 - 3654 17.5 63 extracción y controles necesarios

54 17.5 6354 20 - 25 72 - 9054 17.5 - 20 63 - 72

12.6 5 - 7.5 18 - 2718 7.5 - 10 27 - 3636 15 - 25 54 - 90 uso intermitente

9 3.5 - 5 12.6 - 18

m3/h m3/h

por m2 de superficie


máxima concentración permitida de dióxido de sulfuro = 30 mmg/m3

máxima concentración permitida de dióxido de sulfuro = 30 mmg/m3

ventilación optima para el crecimiento de las plantas es mayor

12.6 5 - 7.5 18 - 2736 12.5 - 15 45 - 5427 10 - 12.5 36 - 45

36 12.5 - 15 45 - 54 extracción y controles necesarios

12.6 5 - 7.5 18 - 2727 7.5 - 10 27 - 36 extracción y controles necesarios

45 15 - 17.5 54 - 6345 15 - 17.5 54 - 639 2.5 9

12.6 5 - 7.5 18 - 27

9 3.5 - 5 12.6 - 1818 7.5 - 10 27 - 36

18 7.5 - 10 27 - 36

27 10 - 15 36 - 5427 10 - 15 36 - 54

12.6 5 - 7.5 18 - 27

9 3.5 - 5 12.6 - 1836 12.5 - 15 45 - 549 2.5 - 5 9 - 18

18 5 - 10 18 - 36

18 6 - 7.5 21.6 - 2718 6 - 7.5 21.6 - 27

27 10 - 12.5 36 - 45

27 10 - 12.5 36 - 45

36 12.5 - 15 45 - 5454 20 - 25 72 - 90 por locker

36 12.5 - 15 45 - 5418 7.5 - 10 27 - 36

36 12.5 - 15 45 - 54

36 12.5 - 15 45 - 54

27 10 - 12.5 36 - 45

18 7.5 - 10 27 - 36

los requisitos térmicos determinan los requerimientos



los requisitos térmicos y efectos escenográficos determinan los requerimientos

27 10 - 12.5 36 - 4527 10 - 12.5 36 - 4545 15 - 17.5 54 - 6318 7.5 - 10 27 - 36 con extracción especial

18 7.5 - 10 27 - 3618 7.5 - 10 27 - 3618 7.5 - 10 27 - 36

27 7.5 - 12.5 27 - 4545 15 - 20 54 - 72

12.6 5 - 7.5 18 - 2718 7.5 - 10 27 - 3618 7.5 - 10 27 - 36

12.6 5 - 7.5 18 - 27 extracción y controles necesarios

12.6 5 - 7.5 18 - 27 extracción y controles necesarios

9 3.5 - 5 12.6 - 18

54 17.5 - 20 63 - 7254 17.5 - 20 63 - 7227 10 - 12.5 36 - 45

12.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 2712.6 5 - 7.5 18 - 27

9 3.5 - 5 12.6 - 18

18 5 - 7.5 18 - 2718 5 - 7.5 18 - 27

18 5 - 7.5 18 - 27

18 5 - 7.5 18 - 2718 7.5 - 10 27 - 369 2.5 - 3.8 9 - 13.7

36 12.5 - 15 45 - 5412.6 5 - 6 18 - 21.618 5 - 7.5 18 - 27

12.6 5 - 7.5 18 - 2727 10 - 12.5 36 - 4554 20 - 25 72 - 90 por locker

18 7.5 - 10 27 - 3627 10 - 12.5 36 - 45

los requisitos térmicos determinan los requerimientos

Los requerimientos de ventilación industrial generalmente son fijados por las normas de seguridad de cada ramo, las cuales generalmente exceden los límites de requerimientos por ocupante. De acuerdo a los estándares de ASHRAE los requerimientos por ocupante es en general de 12.5 l/s por ocupante, excepto en la industria minera o de metales donde el requerimiento

extracción y controles de contaminantes necesarios


9 3.5 - 5 12.6 - 1812.6 5 - 7.5 18 - 27

36 12.5 - 15 45 - 5418 7.5 - 10 27 - 3618 7.5 - 10 27 - 3663 17.5 63

36 - -18 7.5 - 10 27 - 3627 10 - 12.5 36 - 4554 20 - 25 72 - 90

9 3.5 - 5 12.6 - 18

27 - -

27 10 - 12.5 36 - 4527 10 - 12.5 36 - 4518 7.5 - 10 27 - 36

72 22.5 - 25 81 - 90

12.6 5 - 7.5 18 - 2718 7.5 - 10 27 - 369 3.5 - 5 12.6 - 18

45 15 - 17.5 54 - 6318 7.5 - 10 27 - 36

36 12.5 - 15 45 - 5436 12.5 - 15 45 - 5436 12.5 - 15 45 - 5418 7.5 - 10 27 - 3636 12.5 - 15 45 - 5436 12.5 - 15 45 - 5427 10 - 12.5 36 - 4536 15 - 25 54 - 90

requisitos especiales y normas determinan requerimientos






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