Bienvenidos a la segunda parte de nuestra serie en la que analizamos y desmitificamos las normas de la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) y su impacto en el diseño moderno de sistemas de climatización y en la calidad del aire interior.
Ya sea gestionando unas instalaciones comerciales, diseñando sistemas de climatización o supervisando el funcionamiento de un edificio, conocer bien los matices de las normas de ASHRAE es clave para mantener espacios saludables de forma eficiente. Partiendo de nuestra introducción a la Norma 62.1, esta entrada profundiza en su método de diseño prescriptivo más utilizado —el Procedimiento de Tasa de Ventilación (VRP)— y explica cómo calcular los caudales de aire necesarios sin perder de vista los costes de los servicios públicos gracias a la tecnología de recuperación de energía.
Una guía paso a paso para aplicar el procedimiento de tasa de ventilación (VRP) según la norma ASHRAE 62.1.
Diseñar para cumplir con los requisitos de calidad del aire interior sin que te salga muy caro en energía
Para que un edificio cumpla de verdad con la normativa, los ingenieros y los propietarios de las instalaciones deben encontrar el equilibrio entre las estrictas exigencias de aire fresco y los presupuestos operativos generales. En esta entrada te explicamos en detalle el método prescriptivo más utilizado según la Norma 62.1 —el procedimiento de tasa de ventilación (VRP)— y te mostramos cómo cumplir estos requisitos básicos de flujo de aire sin que se disparen los gastos de servicios públicos.
El dilema entre la calidad del aire interior y la eficiencia energética
Conseguir un equilibrio entre la calidad del aire interior (CAI) y la eficiencia energética es un reto moderno que surge de la necesidad. Según la EPA, las preocupaciones actuales sobre la IAQ surgieron como una consecuencia no deseada del embargo petrolero de 1973. Para reducir los gastos de suministros, el sector de la construcción puso en marcha medidas agresivas de ahorro energético: sellar bien la envolvente de los edificios y reducir la ventilación con aire exterior para minimizar la pérdida de calor y bajar los costes de suministros.
El sellado hermético ganó popularidad rápidamente como uno de los métodos más eficaces para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Aislar ventanas, puertas, suelos y techos redujo las fugas de aire —o el movimiento incontrolado del aire—, lo que recortó los gastos de calefacción y aire acondicionado, mejoró el confort de los ocupantes y reforzó la durabilidad estructural.
Sin embargo, a medida que los locales comerciales y las viviendas se fueron haciendo más herméticos, empezaron a retener los contaminantes del interior. La menor renovación del aire hizo que se acumularan compuestos orgánicos volátiles (COV), exceso de humedad y efluentes biológicos. Como consecuencia, los edificios empezaron a sufrir de forma generalizadael «síndrome del edificio enfermo (SBS)», en el que los ocupantes presentaban síntomas de salud directamente relacionados con la mala calidad del aire interior.
Los fundamentos: Cómo entender las normas ASHRAE 62.1 y 62.2
Para resolver el síndrome del edificio enfermo (SBS) y establecer unos parámetros de referencia claros para la calidad del aire interior, la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) presentó su primera norma de ventilación en 1973. Aunque al principio solo se aplicaba a edificios comerciales e industriales, este marco sentó las bases para el diseño moderno de la ventilación. (La norma específica para viviendas, la ASHRAE 62.2, no se aprobaría hasta 2003.)
Hoy en día, ASHRAE mantiene estas normas consensuadas principales para regular la calidad del aire interior (IAQ) en toda Norteamérica:
Norma ASHRAE 62.1 (Ventilación para una calidad del aire interior aceptable): Se aplica a espacios comerciales, institucionales y residenciales de gran altura, y establece los caudales mínimos de ventilación para proteger la salud de los ocupantes.
Norma ASHRAE 62.2 (Ventilación y calidad del aire interior aceptable en edificios residenciales de baja altura): Se centra en viviendas unifamiliares y edificios multifamiliares de tres plantas o menos, haciendo hincapié en la ventilación local por extracción junto con la ventilación continua de todo el edificio.
Tres formas de cumplir con la norma 62.1
Para cumplir con la norma 62.1 de ASHRAE, los ingenieros mecánicos y los diseñadores de sistemas pueden elegir entre tres vías distintas de cumplimiento, dependiendo del diseño del edificio, el uso que se le dé y las condiciones climáticas:
El procedimiento de tasa de ventilación (VRP): Un método de diseño prescriptivo que determina los requisitos mínimos de aire exterior en función de la ocupación del espacio y la superficie útil.
El Procedimiento de Calidad del Aire Interior (IAQP): Un enfoque basado en el rendimiento que establece límites específicos para las concentraciones de contaminantes conocidos, lo que permite a los diseñadores optimizar el flujo de aire mediante la monitorización del aire en tiempo real y tecnología avanzada de purificación del aire.
El procedimiento de ventilación natural: Un método de diseño que se basa en un flujo de aire pasivo y natural a través de aberturas diseñadas específicamente, en determinadas condiciones ambientales exteriores.
Entender el papel del VRP
Aunque cada vía de cumplimiento responde a un objetivo de diseño específico, el VRP es la estrategia más utilizada debido a su marco normativo. Los ingenieros mecánicos y los responsables de la aplicación de la normativa recurren al VRP por tres razones principales:
Cumplimiento sencillo de la normativa: Las normativas locales de construcción —incluidos el Código Internacional de Instalaciones Mecánicas (IMC) y el Código Internacional de Construcción (IBC)— basan sus requisitos para la concesión de licencias de instalaciones mecánicas directamente en las normas VRP de la norma ASHRAE 62.1, lo que proporciona una referencia directa y reproducible para la revisión de los planos.
Dilución eficaz de los contaminantes del aire interior: Según la EPA, el aire interior suele estar entre dos y cinco veces más contaminado que el aire exterior. Es fundamental que entre aire fresco de forma continua para diluir los contaminantes nocivos del aire interior, como el dióxido de carbono, los COV, las bacterias y el moho.
Beneficios para la salud y la productividad: Unas tasas de ventilación más altas están directamente relacionadas con un mejor rendimiento cognitivo, menos bajas por enfermedad y una menor transmisión de patógenos en los espacios comerciales, tal y como se detalla en el Centro de Recursos sobre la Calidad del Aire en Interiores (IAQ) de la EPA para distintos tipos de edificios.
Sin embargo, independientemente de si un equipo de diseño utiliza el VRP o un procedimiento alternativo, aumentar el volumen de aire exterior para cumplir con los requisitos normativos supone un reto inherente: acondicionar ese flujo de aire adicional sin que se disparen los gastos de suministros.
Cómo entender la fórmula del flujo de aire de VRP
El VRP establece una entrada mínima de aire exterior basada en tres parámetros fundamentales: la carga de ocupación (cuántas personas usan el espacio), la superficie útil (pies cuadrados) y la función del espacio (para qué se usa la sala).
Para calcular el caudal de aire exterior de la zona de respiración (Vbz), los ingenieros calculan a la vez las necesidades de caudal de aire por persona y por superficie utilizando la ecuación estándar de la norma ASHRAE 62.1: Vbz = (Rp × Pz) + (Ra × Az)
- R p (Tasa de personas): Flujo de aire exterior fresco requerido por ocupante (CFM/persona).
- P z (Población de la zona): Número máximo estimado de ocupantes en la zona de diseño.
- Ra (tasa de área): Caudal de aire fresco exterior necesario por unidad de superficie (CFM/pie cuadrado).
- A z (Zona de superficie): Superficie útil neta de la zona (pies cuadrados).
Al combinar la densidad de ocupantes con las emisiones de fondo de los materiales de construcción, este cálculo inicial garantiza que el espacio cuente con una ventilación adecuada y suficiente en condiciones de máxima ocupación.
Contabilidad de la distribución y la eficiencia del sistema (Ez y Ev)
Calcular el caudal de aire de la zona de respiración (Vbz) es solo el primer paso. Para que ese aire fresco llegue de forma eficaz a los ocupantes, hay que hacer dos ajustes clave en el sistema:
1. Eficacia de la distribución del aire por zonas (Ez)
No todo el aire de suministro llega de forma eficiente a la zona de respiración. Dependiendo de la ubicación de los difusores, la altura de los techos y las diferencias de temperatura del aire, el aire puede tomar un atajo antes de mezclarse. Los diseñadores dividen Vbz por la eficacia de distribución del aire en la zona (Ez) para calcular el caudal total de aire exterior de la zona (Voz): Voz = Vbz / Ez
Por ejemplo, el aire de impulsión frío que se distribuye por el techo suele alcanzar un índice Ez de 1,0. Sin embargo, el aire de impulsión caliente que se distribuye por el techo en un espacio frío puede bajar hasta un índice Ez de 0,8, lo que requiere un caudal de aire total mayor para garantizar una calidad del aire interior adecuada.
2. Eficiencia de ventilación del sistema (Ev)
En las unidades centrales de tratamiento de aire que dan servicio a varios espacios, las distintas zonas necesitan diferentes proporciones de aire exterior. Para tener en cuenta este desequilibrio en toda la instalación, los ingenieros calculan la eficiencia global de ventilación del sistema (Ev) para determinar la entrada principal de aire exterior (Vot) necesaria en la unidad central.
Cómo se adapta el VRP a las distintas aplicaciones comerciales
En las instalaciones comerciales que cumplen con la norma ASHRAE 62.1, la ventilación nunca es estática, sino que se adapta directamente al uso que se le da al espacio. Los distintos tipos de edificios y salas presentan densidades de ocupación, niveles de actividad y perfiles de contaminantes únicos:
- Instalaciones para el cuidado de animales: Los hospitales veterinarios y los refugios para animales tienen necesidades de ventilación muy diversas. Por ejemplo, una zona de recepción general debe funcionar según los valores comerciales de la norma ASHRAE 62.1. Sin embargo, los quirófanos, las salas de tratamiento y las jaulas de acogida requieren un mayor caudal de aire para controlar los bioaerosoles, la humedad y los olores intensos.
- Tiendas de conveniencia y gasolineras: Las tiendas de conveniencia y las gasolineras plantean retos específicos en cuanto a la calidad del aire interior, como la alta rotación de clientes, los olores de los aseos y los gases de escape de los vehículos. Además, muchos de estos locales cuentan con cocinas, donde los equipos de restauración pueden generar calor y grasa. Por eso, estos espacios necesitan una mayor ventilación para proteger la salud y mantener el confort.
- Instalaciones educativas: Desde los laboratorios de ciencias hasta las salas de profesores, los colegios y los campus tienen una serie de requisitos de espacio muy particulares. Por ejemplo, un aula estándar necesita un nivel mínimo de aire fresco según la norma ASHRAE 62.1. Sin embargo, espacios como las salas de música o de coro necesitarían tasas de ventilación mucho más altas debido a la respiración profunda y continua que se produce al cantar o tocar un instrumento.
- Salones de belleza y cuidado personal: Aunque los servicios de belleza se centran en el bienestar, los entornos de los salones de belleza plantean retos específicos en cuanto a la calidad del aire debido a la exposición a sustancias químicas. El uso diario de tintes para el pelo, tratamientos para las uñas y aerosoles libera contaminantes en el aire que requieren un sistema de extracción local específico, además de unos caudales de entrada de aire exterior más altos que en los locales comerciales habituales.
- Residencias para personas mayores: En las residencias para personas mayores, los requisitos de ventilación dependen del nivel de atención que se preste. Las zonas comunes, como comedores, salas de estar y gimnasios, suelen cumplir con la norma ASHRAE 62.1. Sin embargo, las salas dedicadas a la atención clínica y las unidades de cuidados especializados deben cumplir con la norma ASHRAE 170 (Ventilación de centros sanitarios), que exige un mayor número de renovaciones de aire por hora, un sistema de filtración especializado y un flujo de aire con una dirección estricta para proteger a los residentes.
El reto: unas tasas de ventilación más altas hacen que suban los costes de funcionamiento
Ya sea en un aula abarrotada, en una tienda de conveniencia con mucha afluencia de público o en un quirófano veterinario, para conseguir mayores caudales de ventilación hay que tratar una cantidad mucho mayor de aire exterior, lo que conlleva unos costes operativos muy elevados.
La entrada continua de aire exterior genera una carga térmica enorme en los equipos de climatización. El aire exterior sin tratar trae temperaturas y humedad extremas, lo que obliga a calentar a fondo en invierno y a refrigerar y deshumidificar a fondo en verano. Expulsar el aire acondicionado del interior y sustituirlo por completo por aire exterior sin tratar hace que las facturas de energía se disparen y obliga a los equipos principales de climatización a funcionar al máximo de su capacidad sin necesidad.
La solución: los ventiladores con recuperación de energía (ERV)
Los ventiladores con recuperación de energía de RenewAire permiten a los responsables de instalaciones y a los ingenieros mecánicos cumplir plenamente con los índices VRP de la norma ASHRAE 62.1, al tiempo que reducen considerablemente los costes energéticos de la ventilación.
Al usar un núcleo de recuperación total de energía, un ERV acondiciona previamente el aire exterior entrante aprovechando la energía de la corriente de aire de salida. En verano, el aire caliente y húmedo que entra se enfría y se deshumidifica previamente; en invierno, el aire frío del exterior se calienta y se humidifica previamente.
Intercambio de entalpía total de RenewAire:
Reduce la carga máxima del sistema de climatización: permite a los ingenieros utilizar equipos de calefacción y refrigeración de menor potencia.
Reduce drásticamente los costes energéticos de funcionamiento: recupera hasta el 70 % de la energía que normalmente se desperdicia en el aire de salida.
Mantiene el control de la humedad: evita que entre demasiada humedad durante los meses húmedos de verano, protegiendo la envolvente del edificio y el confort de los ocupantes.
ERV RenewAire escalables para cualquier necesidad de flujo de aire comercial
Para cumplir con los requisitos precisos de caudal de aire calculados según la norma ASHRAE 62.1, RenewAire ofrece una amplia gama de series de productos ERV diseñadas para integrarse a la perfección en cualquier escala comercial:- ERV comerciales compactos y ligeros (30–390 CFM): Los modelos compactos de uso comercial, como la serie Aeri™, la serie EV Premium y la serie SL, ofrecen una ventilación específica y de alta eficiencia para espacios más reducidos.
- ERV comerciales (120–11 000 CFM): Soluciones versátiles, tanto en formato compacto como de gran capacidad —incluidas las galardonadas series HE y LE—que ofrecen una amplia cobertura de flujo de aire para espacios medianos y grandes, como clínicas y colegios.
- ERV aplicados (500–70 400+ CFM): Los sistemas modulares y configurados a medida, como las series CA, PA y SA, ofrecen la máxima flexibilidad para grandes instalaciones institucionales y proyectos de modernización de sistemas de tratamiento de aire de fabricantes de equipos originales (OEM).
- Sistemas de aire exterior dedicado (DOAS): Unidades especializadas como la serie DN (375–4.950 CFM) y el sistema integrado con serpentín HE+DX suministran aire exterior al 100 % con acondicionamiento integrado para cumplir con los estrictos códigos energéticos regionales (ASHRAE 90.1/IECC).
Equilibrio entre la calidad del aire interior en locales comerciales, el aumento de la ventilación y los costes energéticos
Diseñar espacios comerciales según la norma 62.1 de ASHRAE no tiene por qué afectar a tu presupuesto. La salud de los ocupantes y la eficiencia operativa pueden ir de la mano.
El procedimiento sobre índices de ventilación establece unos criterios claros para aumentar la ventilación en distintos tipos de edificios. Combinar estos índices de ventilación obligatorios con tecnología de recuperación de energía te ayuda a cuidar tus resultados económicos. Las instalaciones pueden mantener una calidad óptima del aire interior sin gastar de más en facturas de servicios públicos.
Sigue leyendo la serie
Ahora que ya hemos visto cómo aplicar el procedimiento de tasa de ventilación en espacios comerciales según la Norma 62.1, es hora de ver en qué se diferencian los requisitos de ventilación para viviendas.
Lee la Parte III: Desentrañando la norma ASHRAE 62.2 para aplicaciones residenciales para conocer los cálculos del flujo de aire continuo, los valores de referencia de ventilación de las viviendas y estrategias prácticas de cumplimiento para proyectos de viviendas unifamiliares y plurifamiliares.
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Tanto si estás diseñando una nueva instalación comercial como si estás modernizando un sistema ya existente, RenewAire te ayuda a cumplir las normas de ASHRAE de forma sencilla y eficiente desde el punto de vista energético.
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Preguntas más frecuentes (FAQ)
¿Qué es la norma ASHRAE 62.1?
La norma ASHRAE 62.1 (Ventilación para una calidad del aire interior aceptable) es la norma reconocida en el sector para diseñar sistemas de ventilación mecánica en edificios comerciales e institucionales. Establecida por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), la norma define los caudales mínimos de entrada de aire exterior. Además, ofrece directrices operativas para garantizar una calidad del aire interior (IAQ) saludable y segura.
Entre los aspectos clave que regula la Norma 62.1 se incluyen:
- Procedimientos de diseño: Describe los métodos básicos de cálculo, como el procedimiento de tasa de ventilación (VRP), el procedimiento de calidad del aire interior (IAQP) y el procedimiento de ventilación natural.
- Caudales de aire específicos por tipo de espacio: Establece unos valores mínimos específicos en CFM por persona y por pie cuadrado según la clasificación del espacio (por ejemplo, aulas, oficinas, locales comerciales, centros de cuidado de animales).
- Control de contaminantes: Establece los requisitos de ventilación local para eliminar los contaminantes atmosféricos, los bioaerosoles, la humedad y los olores en el punto de origen, antes de que se propaguen por toda la instalación.
- Eficiencia y acondicionamiento del sistema: Establece los criterios para distribuir el aire de ventilación de forma eficaz sin generar cargas térmicas excesivas en los equipos principales de climatización.
Los ventiladores con recuperación de energía (ERV) pueden ser clave para cumplir con la Norma 62.1.
¿Por qué se creó la norma ASHRAE 62.1?
La norma ASHRAE 62.1 se creó como respuesta a las crisis energéticas de los años 70. A medida que los propietarios e ingenieros de edificios sellaban las envolventes de los edificios y reducían la entrada de aire exterior para ahorrar energía, el aire interior se estancaba. Esto provocó problemas generalizados de calidad del aire interior (IAQ), como el «síndrome del edificio enfermo» (SBS) y niveles elevados de compuestos orgánicos volátiles (COV), humedad, dióxido de carbono y patógenos en el aire.
Para acabar con estas condiciones peligrosas, ASHRAE creó la Norma 62.1 con el fin de alcanzar dos objetivos fundamentales:
- Proteger la salud pública y el bienestar: Establecer requisitos mínimos obligatorios de ventilación que garanticen un aporte suficiente de aire fresco del exterior para diluir y eliminar los contaminantes del interior.
- Estandarizar las prácticas de ingeniería: Ofrecer a los ingenieros mecánicos, arquitectos y responsables de la aplicación de la normativa un método uniforme y con base científica para el dimensionamiento y el diseño de sistemas de ventilación comerciales.
Hoy en día, la Norma 62.1 sigue evolucionando, equilibrando la necesidad constante de una mayor ventilación y el bienestar de los ocupantes con los objetivos actuales de eficiencia energética mediante sistemas de recuperación total de energía.
¿Cuánta ventilación necesita un local comercial? ¿Cómo se calcula?
No hay un caudal de aire único para todos los espacios comerciales. En cambio, los ingenieros deben evaluar el tamaño del espacio, el número previsto de ocupantes y cómo se usa el espacio para determinar la cantidad de aire exterior necesaria.
Según la norma ASHRAE 62.1 VRP, el caudal de aire exterior de referencia (Vbz) se calcula mediante la fórmula: Vbz = (Rp × Pz) + (Ra × Az). Esta fórmula combina los caudales necesarios por persona (Rp) y por pie cuadrado (Ra) en función del tipo de espacio, la densidad de ocupantes y los niveles de actividad.
¿Qué pasa si un edificio no tiene suficiente ventilación con aire exterior?
La falta de ventilación en un local comercial provoca una mala calidad del aire interior (IAQ) y niveles elevados de CO₂, COV, humedad y patógenos en el aire. Además de no superar las inspecciones locales del código de construcción mecánica (IMC/IBC), una ventilación inadecuada provoca el síndrome del edificio enfermo, reduce el rendimiento cognitivo de los ocupantes, aumenta el absentismo y puede causar daños por humedad o moho en los materiales de construcción.
Si quieres saber más sobre los efectos de una mala calidad del aire interior, lee nuestro informe técnico.
¿Cómo pueden los propietarios de edificios permitirse aumentar la ventilación sin que se disparen los gastos de energía?
La integración de los ventiladores de recuperación de energía (ERV) de RenewAire en los sistemas de climatización permite que las instalaciones cumplan o superen los requisitos de ventilación de la norma ASHRAE 62.1 sin que se dispare la factura de la luz de la climatización. Los ERV acondicionan previamente el aire exterior entrante captando la energía térmica y la humedad del aire de salida, lo que reduce las cargas máximas de calefacción y refrigeración hasta en un 70 %.
¿Se aplica el procedimiento de tasa de ventilación a los edificios residenciales?
El procedimiento de tasa de ventilación (VRP) de la norma ASHRAE 62.1 se aplica principalmente a espacios comerciales y zonas no residenciales de edificios multifamiliares (como vestíbulos, pasillos y gimnasios). Aunque los espacios residenciales están sujetos a normas mínimas estrictas sobre el flujo de aire exterior, las viviendas individuales —incluidas las unifamiliares y los apartamentos en edificios multifamiliares— se rigen por la norma ASHRAE 62.2, que utiliza cálculos diseñados específicamente para el uso residencial.
Si quieres saber más sobre la ventilación en viviendas, échale un vistazo a nuestra guía y al vídeo: «Todo lo que hay que saber sobre la ventilación en el hogar».
¿Cuál es la diferencia entre la norma ASHRAE 62.1 VRP y el Procedimiento de Calidad del Aire Interior (IAQP)?
El Procedimiento de Caudal de Ventilación (VRP) es un método prescriptivo que determina los caudales de aire exterior basándose estrictamente en el tipo de espacio, la superficie útil y la densidad de ocupantes. El Procedimiento de Calidad del Aire Interior (IAQP) es una alternativa basada en el rendimiento que permite a los ingenieros de diseño calcular los caudales en función de objetivos específicos de contaminantes, a menudo utilizando tecnología de purificación del aire para ajustar la entrada de aire exterior.
Aunque la VRP es la norma prescriptiva, los ingenieros que busquen una alternativa de cumplimiento basada en el rendimiento pueden consultar las Directrices de la Norma 62.1 de ASHRAE para obtener más información sobre cómo aplicar el Procedimiento de Calidad del Aire Interior (IAQP).