Para ventilar viviendas en centros urbanos compactos


Por
Dania González Couret*

Una solución sencilla y fácil
de hacer para ventilar los espacios de las viviendas sin acceso
al exterior.

Es sabido que muchas familias prefieren vivir en los centros urbanos tradicionales y, por tanto, han ido emigrando hacia esas zonas urbanas, aunque el precio sea vivir en espacios reducidos subdivididos
o improvisados en edificaciones que tal vez algún día fueron grandes residencias y en las cuales hoy conviven numerosas familias.
 

También se da el caso de edificaciones que siempre desde su origen estuvieron conformadas por pequeñas habitaciones destinadas al alquiler para personas solas o pequeñas familias, en estancias temporales, y que devinieron viviendas permanentes de núcleos que han ido creciendo y en ocasiones se han visto en la necesidad de ampliar su espacio habitable hacia zonas originalmente comunes, como patios y galerías.

Por último, recientemente se han estado produciendo cambios de uso en edificios, cuya función original puede haber sido industrial o de servicios. En tal caso se trata de espacios de grandes dimensiones entre las paredes exteriores, que al ser subdivididos para la función habitacional, permiten obtener varias viviendas por piso, en las cuales generalmente existen espacios que carecen de relación directa con el exterior, porque quedan hacia el interior de ese gran espacio, vinculados cuando más a pasillos interiores de circulación.

Este es precisamente el punto en común entre todas las situaciones habitacionales mencionadas, todas ellas en inmuebles localizados en zonas urbanas centrales compactas, caracterizadas por paredes medianeras y patios interiores, cuya distribución espacial ha sido transformada, bien porque originalmente fueron viviendas que con el tiempo han sido sobreocupadas y, por tanto, subdivididas en espacios más pequeños, o porque se trataba originalmente de edificios industriales o de servicios que han sido subdivididos para transformarlos en viviendas.

En cualquiera de estos casos, generalmente se presentan espacios interiores que no tienen una relación directa con el exterior a través de alguna pared en la cual se pueda abrir una ventana, o en el mejor de los casos, esa pared «exterior» colinda con algún espacio común, como un pasillo de circulación, hacia el cual no se puede abrir una ventana, porque se perdería la privacidad de la vivienda.


Necesidad de ventilación en los espacios interiores

Sin embargo, la relación de los espacios interiores con el exterior resulta imprescindible, en primer lugar, por razones de higiene y salud. En cualquier espacio habitado por personas, en dependencia de su cantidad y de las actividades que realicen en el mismo, se acumulan volúmenes de dióxido de carbono y vapor de agua como consecuencia de la expiración en la función de la respiración. Estos y otros contaminantes, aun cuando se trate de personas sanas, deben ser evacuados a través de una cierta cantidad de cambios por hora del volumen de aire, para evitar afectaciones a la salud de los habitantes.


Fig.1. Experimentación con modelos a escala del dispositivo
de salida para conductos de ventilación natural (2001).


Por ejemplo, en un baño de una vivienda común, se requiere una ventilación higiénica de tres cambios de aire por hora para evacuar los olores que normalmente se producen, lo cual genera un caudal que estará en dependencia de las dimensiones del espacio del baño y, por tanto, de su volumen.

Pero no solo ventilación higiénica requieren los espacios interiores en las viviendas. La iluminación es una necesidad vital para poder desarrollar cualquier actividad, y si esta no se produce por medios naturales, por ejemplo, aprovechando la luz de la bóveda celeste, al menos durante el día, entonces será necesario consumir energía eléctrica en todo momento para la iluminación artificial.

Por otro lado, la ventilación natural no solo cumple funciones higiénicas, es decir, el recambio del aire en los espacios interiores no solo responde a una necesidad de evacuar el aire viciado y los contaminantes, sino que también existen requerimientos térmicos que demandan mayores caudales y razones de recambio de aire.

En cualquier espacio interior habitado, si no está adecuadamente ventilado, se va acumulando el calor emitido, no solo por las luminarias y equipos, sino también el calor metabólico generado por las personas que lo ocupan, y cuya magnitud dependerá del tipo e intensidad de la actividad que realicen. A esto se adiciona el calor emitido hacia el espacio interior por los cierres exteriores (paredes y techos) expuestos al sol, que se calientan en función de la absortividad de sus superficies y transmiten ese calor hacia el interior en dependencia de las características de los materiales y elementos que los componen (coeficiente global de transferencia y retraso térmico).

 
Fig. 2. Experimentación con modelos a escala natural del
dispositivo de salida para conductos de ventilación natural (2003).
 

En cualquier caso, en climas cálidos y húmedos como el de Cuba, la ganancia térmica es siempre positiva en los espacios interiores y se requiere por tanto, además de una adecuada protección solar en los cierres exteriores para evitar el calentamiento interior, de una buena ventilación que permita la evacuación del calor ganado, pero que además produzca una considerable velocidad del aire interior en contacto con las personas para acelerar la evaporación de la transpiración y provocar un efecto psicológico, que es lo que proporcionan los ventiladores y abanicos.

Además de los requerimientos de ventilación, ya sea higiénica o térmica y de iluminación natural, cualquier espacio interior habitable necesita una adecuada relación visual con el exterior. Es decir, que si bien en algunos espacios de las viviendas se requiere de una buena privacidad, o sea, evitar las visuales desde el exterior y la transmisión del ruido, también es necesario, por necesidades psicológicas, poder tener vistas al exterior, al menos desde algunos puntos. Puede resultar muy opresivo para algunas personas habitar en espacios cerrados sin relación visual con el exterior.

De todos los problemas enunciados, los relativos a la ventilación higiénica son los que pueden ocasionar consecuencias más graves para la salud de las personas en un corto plazo de tiempo y son tal vez aquellos cuya solución puede resultar más sencilla


¿Cómo resolver el problema?


Investigaciones desarrolladas en la Facultad de Arquitectura del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE), durante los últimos diez años(Figs. 1 y 2), han permitido demostrar que es posible garantizar la ventilación higiénica de los baños sin relación directa con el exterior en viviendas ubicadas en plantas bajas de edificios de dos pisos, ya que los que se encuentran en una segunda y última planta siempre podrían ser ventilados fácilmente a través del techo.

La solución, que ha sido patentada, consiste en un conducto que puede estar conformado por un tubo de PVC de 15 cm de diámetro, que conecte el espacio interior del baño con la azotea del edificio, sobresaliendo al menos 1,50 m por encima del nivel de ésta. El tubo o conducto, que en su salida por encima del nivel de la azotea debería estar protegido dentro de una obra de albañilería, estará conectado en su extremo superior a un dispositivo que será atravesado por el viento libre exterior para producir una caída de presión en su sección variable, que ocasionará una succión a la salida del conducto (Fig. 3).

 
Fig. 3. Vista superior de la maqueta de un proyecto de edificio
de viviendas en el centro histórico de Matanzas, donde
se emplearon conductos de ventilación e iluminación natural (1999).
 

En esto radica precisamente la novedad de la solución técnica que se propone, que garantizará una ventilación higiénica constante en el espacio de baño ubicado al menos dos pisos por debajo de la azotea, sin ningún consumo adicional de energía ni requerimientos de mantenimiento, ya que se trata totalmente de piezas y elementos fijos sin necesidad de movimientos ni sistemas de rodamiento y, por tanto, de mantenimiento.

Cualquiera puede construir este dispositivo, con los materiales disponibles, e incluso, preferiblemente recuperados (reusados o reciclados). Puede ser de madera, metal, asbesto cemento, ferrocemento, plástico e incluso cartón, si se protege adecuadamente de la lluvia. En cualquier caso, si se trata de un material poco duradero, como el cartón, podrá ser sustituido cada vez que sea necesario con el único costo del trabajo empleado en la ejecución del dispositivo.

Construya un dispositivo en forma de pirámide bilateral truncada con las dimensiones que se ofrecen en el esquema de la figura 4, y adiciónelo a la salida del conducto constituido por el tubo de PVC de 15 cm de diámetro. En la salida del conducto propiamente, y dentro de la parte central del dispositivo, adicione una esfera con un corte a 45 grados, cuyo diámetro sea de 10 cm, con lo cual el área de salida del conducto queda reducida a 2/3 (Fig. 4). La esfera puede ser improvisada con un flotante de baño o construida en papel maché, pues en definitiva siempre quedará protegida de la lluvia por encontrarse dentro del dispositivo.


Fig. 4. Vistas y dimensiones del dispositivo de salida
para conductos de ventilación natural.

En la misma dirección en que se encuentra la salida del aire del conducto, adicione en la parte superior de la pirámide de salida un plano interior con un ángulo invertido, a 25 grados con respecto a la horizontal, pero hacia abajo en lugar de hacia arriba, es decir, cerrando el área de salida del aire en el dispositivo, como se puede apreciar en las figuras 4, 5 y 6.


Fig. 5. Vistas del modelo experimental del dispositivo de salida
para conductos de ventilación construido con cartón reciclado y papel maché.



Fig. 6. Modelo experimental del dispositivo de salida
para conductos de ventilación construido con cartón reciclado,
visto desde el área de salida del aire con el plano superior invertido.


Por último, antes de fijar el dispositivo a la salida del conducto, asegúrese de que la parte por la cual debe entrar el viento libre exterior, que es la contraria a aquella donde se encuentra la salida del conducto a través de la esfera trunca y el plano invertido en la pirámide, se encuentre orientada hacia los vientos predominantes (Fig. 7). Este dispositivo funciona no sólo con el viento perpendicular a su área de entrada, sino oblicuo en un ángulo de hasta 45 grados a ambos lados de su eje central (Figs. 8 y 9).


Fig. 7. Esquema que muestra el funcionamiento del dispositivo de salida
para conductos de ventilación natural. Las flechas indican
el movimiento del aire en el dispositivo.


Fig. 8. Velocidades del aire en el interior del conducto en función
de la velocidad del viento libre exterior que atraviesa el dispositivo.
Resultado de mediciones en modelo a escala natural
con viento perpendicular al área de entrada.


Fig. 9. Velocidades del aire en el interior del conducto en función
de la velocidad del viento libre exterior que atraviesa el dispositivo.
Resultado de mediciones en modelo a escala
natural con viento oblicuo al área de entrada.

Si usted es una de esas personas que habita en alguno de los tipos de viviendas mencionados en cualquier ciudad de Cuba, y tiene algún espacio como por ejemplo un baño, sin relación directa con el exterior, pero que necesita ventilación, no vacile en intentar la solución propuesta para mejorar las condiciones higiénicas de su vivienda.
Se le agradece que cualquiera que sea el resultado obtenido, se comunique con la autora de este artículo y se lo haga conocer.


Publicado en Energía y tú,
No. 47, jul.-sep., 2009.

* Arquitecta. Doctora en Ciencias. Directora de Postgrado
del Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría (CUJAE), Cuba.
e-mail: dania@arquitectura.cujae.edu.cu