Atender a la ventilación es fundamental para conseguir que una construcción sea eficiente a nivel energético. Parece lógico, pero no es el único aspecto de la arquitectura en el que la ventilación juega un papel clave. La pandemia nos ha mostrado cómo una gestión adecuada del aire es también indispensable para mantener espacios interiores libres de patógenos y partículas contaminantes.

En la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad de Valladolid (UVa) existe un Laboratorio de Ventilación único en España en el que se realizan simulaciones para optimizar la renovación del aire interior a partir del diseño arquitectónico, con el fin último de mejorar aspectos como la higiene o el confort.

"La ventilación ha tomado mucha prevalencia últimamente por la pandemia pero nosotros la tenemos reconocida como uno de los elementos básicos de lo que es el bienestar. Sentirte a gusto en un espacio requiere de unas condiciones de temperatura y humedad adecuadas, una ausencia de ruido, una iluminación suficiente y una calidad de aire interior óptima", subraya el profesor de la UVa y coordinador del Laboratorio Alberto Meiss, quien destaca también la vertiente energética. "La capacidad que tiene la gestión de la ventilación para reducir la demanda energética es fundamental para poder cumplir con los objetivos de reducción del consumo energético que marca la Unión Europea", agrega.

De hecho, el germen del laboratorio fueron los estudios de eficiencia de la ventilación, o lo que es lo mismo, "cómo ventilar en cada punto del interior de un edificio de forma óptima, renovando exactamente el aire que hace falta, ni más ni menos".

El fundador del laboratorio, el profesor emérito de la UVa Jesús Feijó, recuerda los primeros pasos del grupo de investigación en 2004 y la coordinación del Documento Básico HS 3 de Calidad del aire interior, el apartado del Código Técnico de la Edificación (CTE) que regula las exigencias básicas a nivel de ventilación que debe cumplir cualquier edificación en España.

"Cuando se trata de investigar buscas aquellos aspectos que están poco desarrollados y precisamente el tema de la ventilación quizás no sea el más divertido, pero era un punto a desarrollar y ese código técnico que supuso la normativa de la edificación en España fue un aliciente. Ahí empezamos y desde entonces hemos realizado trabajos muy interesantes a nivel internacional", detalla Feijó.

Análisis de infiltraciones en el parque residencial español

Posteriormente, el equipo se ha centrado en investigar los defectos constructivos que hacen que el aire se infiltre en las edificaciones, lo que tiene una gran repercusión energética y sobre la calidad del aire. En este sentido, el Laboratorio ha dirigido el primer proyecto a nivel nacional sobre infiltraciones, coordinando a ocho universidades españolas.

"Para arrojar luz sobre el comportamiento de los edificios residenciales de España en cuanto a las infiltraciones de aire, hemos realizado una caracterización representativa de todo el parque residencial español, una muestra de 400 viviendas repartidas por toda la geografía nacional teniendo en cuenta una serie de características significativas como son los diferentes periodos de construcción, las tipologías, los sistemas constructivos o las zonas climáticas", explica la investigadora del Laboratorio de Ventilación de la UVa Irene Poza.

El equipo analizó todas las características constructivas (composición de la envolvente, carpinterías, etc.), así como los sistemas de acondicionamiento y ventilación de las viviendas, y además realizó una serie de ensayos de hermeticidad al aire. "Organizamos una campaña experimental en la que coordinamos a todas las sedes participantes. Estos ensayos consisten en colocar una puerta sopladora en la puerta de la vivienda que genera una sobrepresión y nos permite saber qué caudal de aire necesitamos introducir o extraer de la vivienda para mantener un determinado diferencial de presión. Con ello obtenemos una tasa de renovación del aire. Es un ensayo muy extendido en el conjunto de Europa y Norteamérica y en España poco a poco va ganando terreno. Es una manera de comprobar el comportamiento real de los edificios", precisa Poza.

Los investigadores han cruzado las variables consideradas y han analizado qué características tienen un mayor impacto en la hermeticidad, y ahora están avanzando en la "traducción" que esto tiene desde el punto de vista energético.

"Nos dimos cuenta de que las infiltraciones no son un problema nada desdeñable y que tenemos que considerarlo. Tenemos la esperanza de que poco a poco se vaya conociendo qué son, qué es la hermeticidad al aire de la envolvente y cómo podemos hacer que nuestros edificios tengan un comportamiento energético mejor", añade la investigadora de la UVa, quien ha defendido recientemente su tesis doctoral en esta materia.

Ventilación y salud

En los últimos tiempos, el Laboratorio de Ventilación de la UVa ha dirigido sus esfuerzos hacia una línea de investigación que, en la actualidad, tiene plena vigencia. "Estamos incidiendo en el estudio de la ventilación sobre la salud, alergias, distintos tipos de contaminantes que puede haber dentro de los edificios, etc. Estudiamos cómo impulsar el aire de manera eficiente en cada punto y, por otro lado, cómo realizar los procesos de filtración y purificación para poder dotar a ese aire de las mejores garantías en el aspecto sanitario", apunta Alberto Meiss, quien añade que la pandemia "ha traído una revalorización de la ventilación y de la calidad del aire interior".

En este sentido, en el pasado curso el grupo se encargó de reforzar las medidas de prevención frente al COVID-19 impulsadas por la UVa. Analizaron qué volumen de aire convenía purificar en cada ámbito e instalaron purificadores con filtros HEPA14, los que presentan una mayor capacidad de retención de aerosoles, ya que la aérea es la principal vía de transmisión del virus. Además, establecieron distintos regímenes de funcionamiento de los purificadores durante las clases, en función de la ocupación del aula y de otras variables. De este modo, en combinación con detectores de CO2, "se garantizó al máximo la seguridad minimizando el riesgo de contagio entre personas, tanto es así que pese a que la docencia fue al 100% todo el año tuvimos la suerte de no registrar ningún contagio entre alumnos en el centro", destaca el responsable del Laboratorio.

Para llevar a cabo sus experimentos, el Laboratorio cuenta con una cámara de ensayos que permite calcular y resolver problemas reales de diseño y contribuye a validar los estudios numéricos. Diego Tamayo Alonso, arquitecto y técnico del Laboratorio, detalla que esta cámara "permite estudiar desde diferentes aberturas cómo se mueve el aire dentro de una habitación simulada".

"Disponemos de suelo radiante, techo refrigerado y además tenemos un radiador y una ventana simulada, una placa de metal en la que podemos poner frío o calor emulando las diferentes estaciones del año. Con las distintas aberturas que tiene la cámara podemos simular que el aire entra por debajo de la puerta o por la ventana, por ejemplo, y preparar diferentes configuraciones para llevar a cabo una gran variedad de ensayos", precisa.

Con esta cámara y con el conjunto de sensores para medir la presión, la temperatura o la humedad que dispone el Laboratorio, es posible estudiar "desde el nivel de contaminantes que tenemos en la habitación a cómo va variando la temperatura en función del control de la ventilación", concluye Tamayo. Una instalación única para investigar la renovación del aire interior y con ello mejorar nuestra calidad de vida.