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Caso práctico: impulsión de una planta de oficinas

Publicada el por Raul Rodríguez

Una red de impulsión de 6.000 m³/h para una planta de oficinas, de la primera versión al informe. Son los pasos que haría un técnico, con las cifras que da la app. Puedes repetirlo: es el ejemplo que se abre en Vortia 3D.

1. El punto de partida

El ventilador impulsa 6.000 m³/h por un conducto principal de chapa galvanizada de Ø500 que recorre la planta. Cuatro difusores circulares de techo cuelgan de tomas en T y una derivación lleva aire a una sala con una rejilla.

TerminalCaudal objetivoToma
Difusor 11.000 m³/hT a Ø250
Rejilla sala1.500 m³/hDerivación Ø315 con compuerta
Difusor 21.000 m³/hT a Ø250
Difusor 31.000 m³/hT a Ø250
Difusor 41.500 m³/hFinal del conducto, Ø400

Aire a 20 °C y nivel del mar, estanqueidad clase B, uso terciario (oficinas). Terminales con 30–40 Pa de pérdida a su caudal nominal, según catálogo.

Vista isométrica de la red de oficinas coloreada por presión estática
La red ya resuelta, coloreada por presión estática: del rojo del ventilador al azul de los terminales.

2. Primer cálculo: el aire no va donde toca

TerminalObjetivoCalculadoDesviación
Difusor 11.000 m³/h824 m³/h-17,6 %
Rejilla sala1.500 m³/h1.098 m³/h-26,8 %
Difusor 21.000 m³/h1.069 m³/h+6,9 %
Difusor 31.000 m³/h910 m³/h-9,0 %
Difusor 41.500 m³/h2.099 m³/h+39,9 %

El Difusor 4, al final de un tramo recto de Ø400, se lleva un 40 % de más; la sala recibe un 27 % de menos. La app también avisa de 8,5 m/s en el conducto principal, por encima de los 8 m/s que se recomiendan en oficinas por ruido. El ventilador necesita 92 Pa.

3. Dimensionar según el caudal

«Dimensionar…» con velocidad máxima: 7 m/s en el principal y 4 m/s en los ramales, los valores por defecto en terciario. La app enseña los cambios antes de aplicarlos:

Diálogo «Dimensionar la red» de Vortia 3D con 5 cambios de diámetro y la presión de 92 a 76 Pa
Cinco diámetros nuevos y dos reducciones. Se puede deshacer.
  • Boca del ventilador de Ø500 a Ø560.
  • Tomas de los difusores de Ø250 a Ø315 y derivación de la sala de Ø315 a Ø400.
  • Dos reducciones nuevas en el principal: a Ø450 después de la sala y a Ø280 antes del Difusor 4.

Resultado: velocidad máxima de 7,1 m/s, el ventilador pasa de 92 a 76 Pa (−17 %) y el reparto queda entre −7 % y +5 %. Mejor, pero la sala sigue corta.

4. Equilibrar las compuertas

Para afinar hace falta algo que regular: una compuerta de mariposa en cada toma de difusor y otra en el tramo final. «Equilibrar compuertas» las cierra lo justo:

Resultado del equilibrado de compuertas: caudal antes y después en cada terminal y ángulo de cada compuerta
Ángulos al medio grado, como se regulan en obra.
TerminalObjetivoEquilibradoDesviaciónCompuerta
Difusor 11.000 m³/h1.000 m³/h0,0 %15,5°
Rejilla sala1.500 m³/h1.494 m³/h-0,4 %0° (abierta)
Difusor 21.000 m³/h1.003 m³/h+0,3 %15°
Difusor 31.000 m³/h1.000 m³/h0,0 %15,5°
Difusor 41.500 m³/h1.502 m³/h+0,1 %6,5°

La compuerta de la sala queda abierta: es el ramal más desfavorable y el que fija la presión. El error máximo es del 0,4 %. El precio de equilibrar: el ventilador pasa de 76 a 81 Pa.

5. Ruido: lo que el cálculo hidráulico no ve

LocalLímiteCalculadoNRFalta
Difusor 140 dB(A)56 dB(A)6016 dB
Rejilla sala40 dB(A)54 dB(A)5614 dB
Difusor 240 dB(A)56 dB(A)5916 dB
Difusor 340 dB(A)55 dB(A)5815 dB
Difusor 440 dB(A)53 dB(A)5513 dB

Sin datos de catálogo, la app estima la potencia sonora del ventilador con su caudal y su presión. Con esa estimación, el ruido que llega por los conductos supera en 13–16 dB el límite de 40 dB(A) del RD 1367/2007 para oficinas. En una red de oficinas sin silenciador es lo habitual, y por eso conviene verlo antes de montar.

Cada aviso de ruido trae su arreglo. Con «Añadir silenciador», la app prueba silenciadores genéricos de 0,6 a 2 m, con y sin núcleo, y se queda con el que deja todos los locales en su límite con menos pérdida de carga:

Panel de avisos de Vortia 3D con los cinco avisos de ruido y el botón «Añadir silenciador»
Los avisos se abren desde la barra inferior. «Ver pieza» la señala en el 3D; el botón amarillo aplica el arreglo.
  • Silenciador circular con núcleo central (bala), 2,0 m de largo, absorbente de 50 mm, envolvente de Ø750 mm, justo después del primer tramo recto.
  • Atenuación: 14 dB a 250 Hz, 25 a 500 Hz, 26 a 1.000 y 2.000 Hz y 24 a 4.000 Hz.
  • Pérdida de carga: 25 Pa a 6,8 m/s.
LocalLímiteCon silenciadorNR
Difusor 140 dB(A)38 dB(A)44
Rejilla sala40 dB(A)38 dB(A)41
Difusor 240 dB(A)38 dB(A)43
Difusor 340 dB(A)37 dB(A)43
Difusor 440 dB(A)37 dB(A)40

Son valores genéricos (fórmula de Sabine para conductos revestidos) para elegir y prever el hueco. El modelo que se monte debe dar al menos esa atenuación por bandas: si tienes su catálogo, cambia la pieza a «Datos del fabricante» y la app usa su ΔP y su atenuación.

6. El ventilador y su punto de trabajo

Con la curva de un axial de Ø560 (una curva genérica de ejemplo, no un modelo comercial), la app cruza la curva del ventilador con la de la red, recalculada a varios caudales con las compuertas en su posición y el silenciador:

Curva del ventilador a 50 Hz, curva de la red y punto de diseño a 44,2 Hz
Curva del ventilador a 50 Hz, curva de la red y punto de diseño con variador.
  • Punto de diseño: 6.015 m³/h (6.000 más 15 de fugas) a 107 Pa de presión total.
  • Sin variador, a 50 Hz: 6.802 m³/h, un 13 % de más, a 136 Pa y 0,52 kW.
  • Con variador a 44,2 Hz: el caudal de diseño con 0,36 kW, un 31 % menos de potencia.
  • Potencia específica: 193 W/(m³/s), categoría SFP 0 (UNE-EN 16798-3).

7. El informe

El informe en PDF recoge datos de partida, terminales, punto de trabajo, comprobaciones, perfil de presiones, ruido, detalle de piezas, materiales (silenciador incluido) y normativa. Veredicto: cumple los criterios de cálculo, 8 de 8 comprobaciones superadas.

Resumen

PasoPresión del ventiladorVelocidad máximaDesviación máxima de caudalRuido máximo
Primer cálculo92 Pa8,5 m/s40 %—
Dimensionado76 Pa7,1 m/s7,4 %—
Equilibrado81 Pa6,8 m/s0,4 %56 dB(A)
Silenciador107 Pa6,8 m/s0,4 %38 dB(A)

Descargar el informe de ejemploPDF de 11 páginas con la marca «EJEMPLO»