Parte 32 · Clase 312 de 830

ARQ-312 · Ventilación higiénica y estrategias de renovación

Parte 32 · Clase desarrollada · Incorporada en v0.19.0.

Prerrequisitos conceptuales: ARQ-311, ARQ-274, ARQ-283. Sin calendario. Casos, observaciones y parámetros ficticios salvo antecedentes atribuidos. Material educativo; revisión externa especializada pendiente.

Pregunta central

¿Cómo distribuir aire entre recintos sin confundir caudal total del equipo, renovación exterior y transporte de una sustancia de una zona a otra?

Resultado y continuidad

La caja de ARQ-311 explicó concentración y tiempo. Esta clase abre HVAC-DOS-01, una red distinta con dos zonas y fuentes propias. Construirás un diagrama con sentidos de flujo, comprobarás conservación de aire y de una especie ficticia, y compararás dos ubicaciones de fuentes. La evidencia será una planta funcional y dos balances resueltos; no un dimensionamiento reglamentario de ventilación.

1. Nombrar las corrientes antes de sumarlas

Impulsión designa aire entregado al recinto por el sistema considerado. Retorno es aire recogido para volver al sistema. Extracción retira aire hacia una descarga definida. Aire exterior proviene de fuera de la frontera del edificio; transferencia conecta espacios interiores. Una impulsión puede mezclar exterior y retorno, por lo que no equivale automáticamente a renovación exterior.

La limpieza de una corriente tampoco la convierte físicamente en aire exterior. Puede disminuir ciertos componentes y no actuar sobre otros. La estrategia de ventilación se relaciona con fuentes y calidad exterior, como diferencia la EPA [AIR-EPA]. Esto impide utilizar un único rótulo “aire limpio” sin identificar proceso, especie y evidencia.

Dibuja flechas que indiquen origen, destino y estado. Si una puerta constituye una transferencia en el modelo, su cierre modifica la red. No se mantiene la flecha activa solo porque facilita que las cantidades cuadren. Un diagrama útil describe funcionamiento, no una colección de equipos conectados por líneas indistintas.

2. Conservar el aire de cada zona

Adoptamos densidad y volúmenes constantes. La zona A recibe 100 m³/h exteriores, entrega 50 a B y expulsa 50 al exterior. B recibe esos cincuenta y otros 50 exteriores, y expulsa 100. Cada zona tiene entradas iguales a salidas: A, cien; B, cien.

Para la frontera conjunta, entran y salen 150 m³/h exteriores. Los cincuenta transferidos no se cuentan como una segunda entrada exterior: cruzan una frontera interna. Sumarlos produciría una renovación inventada de doscientos. Este error es frecuente cuando se agregan reportes de distintas zonas sin reconocer sus conexiones.

Las presiones que generarían los caudales no se han calculado. Aquí los flujos son datos ficticios de una red balanceada. En un proyecto real deben relacionarse con aberturas, ventiladores, resistencias y condiciones de operación. El alcance de CONTAM incluye precisamente redes de presión y transporte multizona [ENV-CONTAM]; la presente clase no ejecuta ese motor.

3. Definir fuentes y ecuaciones de especie

El exterior contiene concentración cero de la especie didáctica. A genera 30 mg/h y B 5 mg/h. No hay reacciones, deposición ni filtración. Cada zona se supone uniformemente mezclada. En régimen estacionario, la masa que entra más la generada iguala la que sale.

Para A: 30 = (50+50)C_A. Luego C_A = 0,300 mg/m³. Su salida hacia B transporta 50·0,300 = 15 mg/h y su salida exterior transporta otros quince. No debe asignarse concentración cero a la transferencia por el solo hecho de entrar a otro recinto.

Para B: 5 + 50C_A = 100C_B. Sustituyendo, C_B = (5+15)/100 = 0,200 mg/m³. B recibe menos generación propia que A, pero acumula también el aporte transportado. La interpretación depende de dirección y procedencia, no únicamente del volumen de aire que entra.

4. Una comprobación sobre la frontera conjunta

La generación total es treinta y cinco mg/h. Por las salidas al exterior se retiran 50·0,300 + 100·0,200 = 35 mg/h. El balance global cierra. La corriente interna desaparece de la suma porque sale de A y entra a B con la misma masa.

Si solo se dividiera G total por Q exterior total, se obtendría 0,233333 mg/m³. Ese cociente es compatible con una concentración media de extracción ponderada por los caudales de salida, no con una concentración uniforme en ambas zonas. Ninguno de los dos recintos tiene ese valor.

La diferencia es relevante para arquitectura. Un indicador de todo el edificio puede ocultar dónde ocurre un transporte no deseado o dónde debe comprobarse una actividad. Por eso el expediente conserva resultados por zona y por estado, además de un balance general que detecta errores de contabilidad.

Figura 312. La transferencia de 50 m³/h mueve también masa de A a B. El caudal exterior conjunto es 150 m³/h, no 200.

5. Cambiar la ubicación sin cambiar la generación total

HVAC-DOS-FUENTES intercambia las generaciones: A emite cinco y B treinta mg/h. Se mantienen todos los caudales. Ahora C_A = 5/100 = 0,050; B recibe 2,50 mg/h desde A y genera treinta, por lo que C_B = 32,50/100 = 0,325 mg/m³.

El total emitido sigue en treinta y cinco y el exterior sigue aportando ciento cincuenta m³/h. Sin embargo, las concentraciones cambian a 0,050 y 0,325. El cociente global 35/150 permanece igual. Queda demostrado que ese cociente no identifica la distribución interior.

No concluimos qué habitación puede ocuparse ni qué valor es aceptable: la especie no tiene criterio sanitario. La comparación enseña que situar actividades y definir transferencias son decisiones vinculadas. Los requisitos específicos de una actividad real necesitan investigación propia y revisión de las especialidades pertinentes.

6. Volumen, renovación y tiempo responden preguntas distintas

Asignamos, para estudiar la interpretación, volúmenes de 100 m³ en A y 200 en B. A tiene una entrada exterior equivalente a una renovación por hora. B recibe exterior equivalente a 0,25 h⁻¹ y una entrada total, incluida transferencia, equivalente a 0,50 h⁻¹. No se borran esas diferencias llamando renovación a cualquier caudal.

Los volúmenes no aparecieron en el equilibrio estacionario porque entonces no hay acumulación. Sí aparecerían en el régimen transitorio: V_A dC_A/dt = G_A−100C_A y V_B dC_B/dt = G_B+50C_A−100C_B. El segundo recinto depende de una concentración A que también cambia con el tiempo.

Aplicar dos veces la solución independiente de una caja con concentración de entrada constante sería incorrecto durante esa transición, salvo una aproximación expresamente justificada. Esta observación prepara la modelación dinámica: una conexión convierte el resultado de una zona en entrada de otra, con sus propias escalas temporales.

7. Estrategias naturales, mecánicas e híbridas

Una estrategia natural utiliza diferencias de presión relacionadas con condiciones ambientales y geometría. Una mecánica incorpora equipos que impulsan o extraen. Una híbrida coordina modos distintos. Esas categorías describen mecanismos, no garantizan por sí mismas caudal, confort, ausencia de ruido o control de contaminantes.

En una estrategia natural hay que preguntar qué sucede sin la diferencia de presión prevista o cuando una abertura se cierra. En una mecánica, cómo se conserva el servicio con filtros, regulación y mantenimiento. En una híbrida, quién determina el cambio de modo y cómo se evita que una hipótesis de un modo se use para justificar otro.

El estudiante elaborará una tabla de estados ordinarios: ventanas disponibles, cerradas por una condición exterior y mantenimiento de un componente. No se prescribe abrir ventanas frente a cualquier evento ni se propone un modo de emergencia. La seguridad, la calidad exterior, el ruido y las condiciones de usuarios limitan las alternativas.

8. Distribución y efectividad no se deducen del número total

Una impulsión próxima a una extracción puede requerir estudiar si parte del aire evita la región de interés. Obstáculos, fuentes localizadas y movimiento térmico pueden producir distribuciones que nuestra hipótesis uniforme no representa. No se corrige esa limitación multiplicando caudales por un factor elegido sin evidencia.

Un estudio puede necesitar medidas, trazadores apropiados, simulación o comparación experimental, con métodos definidos por profesionales. La clase no prescribe liberar sustancias. Su aporte consiste en señalar qué condición espacial quedó fuera y qué afirmación depende de ella.

Tampoco se adopta una concentración única de CO₂ como veredicto global. NIST explica la importancia del contexto para interpretar ese indicador [AIR-CO2]. Ocupación, fuente, instante y exterior deben acompañar una lectura. Una media favorable no elimina preguntas sobre otra especie o una zona no medida.

9. Entregar una estrategia revisable

La memoria debe contener actividades, fuentes, flechas, fronteras, estados y evidencia. El caudal exterior se distinguirá del de impulsión y transferencia. Las capacidades no comprobadas quedarán pendientes. El plano mostrará dónde deben coordinarse tomas, descargas, pasos, puertas y registros, sin inventar medidas normativas.

Una frase defendible sería: “La red didáctica conserva 150 m³/h exteriores y produce concentraciones diferentes según ubicación de fuentes. No se ha resuelto la presión ni la distribución interna”. No conviene afirmar que el sistema es higiénico porque el balance cierra: la higiene exige preguntas que el ejercicio no respondió.

Práctica independiente

A recibe 80 m³/h exteriores, transfiere treinta a B y expulsa cincuenta. B recibe además cuarenta exteriores y expulsa setenta. Las generaciones son 16 y 7 mg/h, exterior cero. Comprueba aire y masa, calcula concentraciones y el cociente global de generación respecto de exterior.

Después intercambia las generaciones conservando caudales. Compara resultados. En otro sistema separado, una impulsión de 600 m³/h contiene 25 % de exterior: calcula exterior y retorno. Explica por qué esos 600 no se añaden a la red anterior.

Autoevaluación y enlace

Revisa que cada flecha tenga sentido, que las transferencias se cancelen en la suma global y que la concentración transportada corresponda al origen. ARQ-313 incorporará cargas térmicas: una renovación definida todavía no demuestra que un equipo pueda atender simultáneamente necesidades sensibles y latentes.

Decisión pedagógica y posición curricular

Por qué existe

Esta clase existe para resolver una necesidad concreta del recorrido: ¿Cómo distribuir aire entre recintos sin confundir caudal total del equipo, renovación exterior y transporte de una sustancia de una zona a otra?

Por qué está exactamente aquí

Ocupa el lugar 2 de la Parte 32. Se estudia después de ARQ-311 · Calidad de aire interior y fuentes de contaminantes porque usa esa base para responder «¿Cómo distribuir aire entre recintos sin confundir caudal total del equipo, renovación exterior y transporte de una sustancia de una zona a otra?». Se ubica antes de ARQ-313 · Carga térmica frente a capacidad de equipos porque la evidencia producida aquí debe estar disponible para ese paso.

• Prerrequisitos: ARQ-311, ARQ-274, ARQ-283
• Capacidad que introduce: La caja de ARQ-311 explicó concentración y tiempo. Esta clase abre HVAC-DOS-01 , una red distinta con dos zonas y fuentes propias. Construirás un diagrama con sentidos de flujo, comprobarás conservación de aire y de una especie ficticia, y compararás dos ubicaciones de fuentes.
• Clases o experiencias que dependen de ella: ARQ-313, ARQ-335

flowchart LR
    A["Prerrequisitos · ARQ-311, ARQ-274, ARQ-283"] --> B["ARQ-312 · necesidad y fundamento"]
    S["Fuentes · AIR-EPA Improving Indoor Air Quality + ENV-CONTAM CONTAM: multizone airflow and contaminant transport + AIR-CO2 Indoor…"] --> B
    B --> C["Actividad auténtica"]
    C --> D["Evidencia auditable"]
    D --> E["Continuidad · ARQ-313, ARQ-335"]

El diagrama permite comprobar una relación que el texto lineal oculta con facilidad: esta clase recibe capacidades previas, toma decisiones apoyadas por fuentes, exige una experiencia y produce evidencia que habilita trabajo posterior. No representa un procedimiento de obra.

Resultado observable, evidencia y evaluación

1. Identificar y delimitar las condiciones necesarias para responder la pregunta central de ventilación higiénica y estrategias de renovación.
2. Producir y comprobar la evidencia declarada por la clase: La caja de ARQ-311 explicó concentración y tiempo. Esta clase abre HVAC-DOS-01 , una red distinta con dos zonas y fuentes propias. Construirás un diagrama con sentidos de flujo, comprobarás conservación de aire y de una especie ficticia, y compararás dos ubicaciones de fuentes.
3. Justificar una decisión de ventilación higiénica y estrategias de renovación mediante fuentes, supuestos, alternativas y límites explícitos.

Actividad, evidencia y criterio de aceptación

Actividad: A recibe 80 m³/h exteriores, transfiere treinta a B y expulsa cincuenta. B recibe además cuarenta exteriores y expulsa setenta. Las generaciones son 16 y 7 mg/h, exterior cero.

Evidencia mínima: La caja de ARQ-311 explicó concentración y tiempo. Esta clase abre HVAC-DOS-01 , una red distinta con dos zonas y fuentes propias. Construirás un diagrama con sentidos de flujo, comprobarás conservación de aire y de una especie ficticia, y compararás dos ubicaciones de fuentes.

Archivo sugerido: evidence/ARQ-312/evidencia.md.

Criterio de aceptación: la entrega se acepta cuando:

• La entrega responde explícitamente a la pregunta: ¿Cómo distribuir aire entre recintos sin confundir caudal total del equipo, renovación exterior y transporte de una sustancia de una zona a otra?
• La actividad conserva las fronteras del caso y permite reconstruir el procedimiento: A recibe 80 m³/h exteriores, transfiere treinta a B y expulsa cincuenta. B recibe además cuarenta exteriores y expulsa setenta. Las generaciones son 16 y 7 mg/h, exterior cero.
• Cada afirmación externa puede seguirse hasta una fuente, su alcance consultado y su límite.
• La evidencia deja disponible una entrada comprobable para ARQ-313.
• Revisa que cada flecha tenga sentido, que las transferencias se cancelen en la suma global y que la concentración transportada corresponda al origen. ARQ-313 incorporará cargas térmicas: una renovación definida todavía no demuestra que un equipo pueda atender simultáneamente necesidades sensibles y latentes.

La rúbrica común complementa estos criterios; no los reemplaza. Una entrega puede superar un promedio y continuar pendiente si oculta una condición crítica.

Trazabilidad de las decisiones

La tabla permite auditar las relaciones; la explicación, el caso y la práctica de la clase siguen siendo la documentación principal.

Autoevaluación, recuperación y continuidad

Errores diagnósticos

Antes de avanzar, comprueba si puedes reconstruir cada resultado sin mirar la solución, señalar qué evidencia lo sostiene y nombrar una condición que obligaría a revisar tu decisión. Conserva la primera versión, la objeción recibida y la revisión.

Conexión siguiente: La continuidad inmediata es ARQ-313 · Carga térmica frente a capacidad de equipos; conserva el método y vuelve a verificar datos y límites.

Fuentes y alcance de uso

Los casos, datos, diagramas y soluciones son elaboraciones originales. Las fuentes nuevas se consultaron el 23 de septiembre de 2026; las heredadas conservan su alcance. No se declara lectura integral cuando el acceso fue parcial ni se anuncian ensayos reales.

[AIR-EPA] Improving Indoor Air Quality

U.S. Environmental Protection Agency. https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/improving-indoor-air-quality

Consulta: Página pública: control de fuentes, ventilación y limpieza de aire; actualización indicada 3 de agosto de 2026. Apoyo: Distinguir estrategias y considerar también la calidad del aire exterior. Límite: No se adoptan umbrales sanitarios ni se diagnostica un edificio. Los contaminantes y tasas numéricas son ficticios.

[ENV-CONTAM] CONTAM: multizone airflow and contaminant transport

National Institute of Standards and Technology. https://www.nist.gov/services-resources/software/contam

Consulta: Presentación, funciones y alcance del software. Apoyo: Relacionar fuentes, flujos, transporte y concentraciones bajo fronteras declaradas. Límite: No se ejecutó CONTAM ni se validó un edificio; el balance de una zona es una derivación propia simplificada.

[AIR-CO2] Indoor Carbon Dioxide Metric Analysis Tool, NIST TN 2213

Andrew K. Persily y Brian Polidoro / NIST. https://www.nist.gov/publications/indoor-carbon-dioxide-metric-analysis-tool

Consulta: Ficha y resumen oficial de la publicación de 2022. Apoyo: El CO₂ puede informar sobre ventilación bajo condiciones específicas; una concentración única no caracteriza toda la calidad del aire. Límite: No se ejecutó la herramienta ni se leyó íntegramente la nota técnica. No se fijan límites de exposición.