La infiltración es la introducción accidental o involuntaria de aire exterior en un edificio, generalmente a través de grietas en la envolvente del edificio y mediante el uso de puertas de paso. [1] La infiltración a veces se denomina fuga de aire . La fuga de aire ambiente fuera de un edificio, intencionadamente o no, se denomina exfiltración . La infiltración es causada por el viento , la presurización negativa del edificio y por las fuerzas de flotación del aire conocidas comúnmente como efecto chimenea .
La tasa de infiltración es el caudal volumétrico de aire exterior que ingresa a un edificio, generalmente en pies cúbicos por minuto (CFM) o litros por segundo (LPS). La tasa de intercambio de aire , ( I ), es el número de cambios de volumen de aire interior que ocurren por hora, y tiene unidades de 1/h. La tasa de cambio de aire también se conoce como cambios de aire por hora ( ACH ).
ACH es la tasa de ventilación por hora, dividida por el volumen del edificio. Se puede calcular multiplicando los CFM del edificio por 60 y luego dividiendo por el volumen del edificio. (CFM x 60)/volumen
La infiltración en estructuras terminadas a menudo se puede medir directamente mediante pruebas de fugas con gas trazador .
En muchos edificios más pequeños no se utiliza ventilación "forzada" o "mecánica" para introducir aire de ventilación. En cambio, se utiliza ventilación natural , a través de ventanas que se pueden abrir y otras aberturas, extractores de aire e infiltración para proporcionar aire de ventilación. Por lo general, se considera mínimo un cambio de aire de al menos un tercio por hora. La Norma ASHRAE 62.2 fue adoptada en 2004; Aclara los requisitos de aire de ventilación para residencias de poca altura. La Norma especifica que se requiere ventilación forzada en viviendas con infiltración inferior a 0,35 ACH. [2] Esto generalmente se logra con ventilación con recuperación de calor o extractores de aire funcionando de manera constante o periódica.
Debido a que la infiltración no está controlada y admite aire no acondicionado, generalmente se considera indeseable excepto para fines de ventilación de aire. Normalmente, la infiltración se minimiza para reducir el polvo, aumentar el confort térmico y disminuir el consumo de energía. Para todos los edificios, la infiltración se puede reducir sellando las grietas en la envolvente del edificio y, para construcciones nuevas o renovaciones importantes, instalando retardadores de aire continuos . En los edificios donde se proporciona ventilación forzada, sus diseñadores de HVAC generalmente optan por presurizar ligeramente los edificios admitiendo más aire exterior que expulsándolo, de modo que la infiltración se reduce drásticamente.
En las típicas residencias modernas de Estados Unidos, aproximadamente un tercio del consumo de energía de HVAC se debe a la infiltración. Otro tercio es para contacto con el suelo y el resto es para pérdidas y ganancias de calor a través de ventanas, paredes y otras cargas térmicas . Como tal, reducir la infiltración puede generar importantes ahorros de energía , con una rápida recuperación de la inversión. En climas fríos, con vientos de 15 MPH, las residencias suelen tener tasas de intercambio de aire de 1,0 a 1,5 ACH, muy por encima de las necesidades de aire de ventilación y, por eso, se les llama construcción suelta . Es muy fácil reducir las tasas de infiltración a menos de 1,0 ACH. Las velas de humo y las pruebas de soplador de puertas pueden ayudar a identificar fugas menos que obvias. El artículo sobre climatización describe con más detalle métodos para ahorrar energía. Si la infiltración se reduce por debajo de 0,35 ACH, se recomienda implementar ventilación mecánica (normalmente un extractor de aire o ventilación con recuperación de calor ). [3]