Refrigeración nocturna para colegios: cómo planificar de forma segura las rejillas de ventilación RC2

El sistema de refrigeración nocturna para colegios aprovecha las horas más frescas de la noche para eliminar el calor acumulado durante el día en las aulas y en los elementos constructivos macizos. De este modo, el edificio puede comenzar la jornada escolar por la mañana con una temperatura más baja. Si las aberturas de ventilación quedan desatendidas durante la noche, es necesario planificar de forma conjunta el caudal de aire, la protección contra las inclemencias meteorológicas y la protección antirrobo.

¿Está planificando la instalación de aberturas de ventilación para una sala de servidores? En este contexto, deben tenerse en cuenta las cargas térmicas continuas y las condiciones de funcionamiento admisibles de los equipos informáticos. Los requisitos relativos a la circulación del aire, la humedad, la filtración y la refrigeración adicional se explican en nuestro artículo técnico sobre Refrigeración nocturna para centros de datos y salas de servidores.

Por qué la refrigeración nocturna en los colegios cobra cada vez más importancia

Las aulas se calientan debido a la radiación solar, la iluminación, los aparatos técnicos y la presencia de alumnos y profesores. Durante los periodos prolongados de calor, este calor puede acumularse en los techos, las paredes y los suelos. Si permanece en el edificio durante la noche, la siguiente jornada escolar comienza ya con temperaturas ambiente más elevadas.

El La Agencia Federal de Medio Ambiente recomienda medidas combinadas contra el calor excesivo del verano. En este sentido, la protección solar, la reducción de las cargas térmicas internas y la ventilación nocturna intensiva se complementan entre sí. Para los colegios, esto significa: limitar el calor durante el día y eliminarlo de forma selectiva por la noche.

La disipación del calor durante la noche también implica limitar la radiación solar durante el día. En nuestro artículo sobre cómo rotec diseña, fabrica e instala sistemas con lamas Renson, se muestra cómo... Protección solar para colegios con SUNCLIPS.

¿Qué centros educativos se benefician de la ventilación nocturna?

Este procedimiento resulta interesante para edificios de nueva construcción y rehabilitaciones que cuenten con vías de ventilación utilizables y horas nocturnas suficientemente frescas. En este sentido, las aulas muy expuestas al sol merecen una atención especial. Sin embargo, el funcionamiento a jornada completa, las aulas especializadas ocupadas y los largos periodos de uso modifican la situación inicial. Por ello, el análisis de la situación actual debe tener en cuenta conjuntamente las temperaturas ambientales, los horarios de ocupación y la protección solar.

Este artículo se centra en las aberturas de ventilación protegidas del edificio escolar. En cuanto al concepto global del edificio, nuestra aportación a la Refrigeración nocturna para edificios y centros educativos Fundamentos complementarios.

¿Cómo funciona el sistema de refrigeración nocturna para los colegios?

En cuanto la temperatura del aire exterior es más baja que la del aire interior durante la noche, se abren unos conductos específicos de entrada y salida de aire. El aire exterior más fresco entra en el edificio, absorbe calor y lo expulsa de nuevo al exterior a través de aberturas de salida adecuadas. Los elementos constructivos macizos ceden entonces parte del calor almacenado al aire.

Para que este proceso funcione, es necesario que haya suficientes superficies de apertura. Además, las vías de circulación del aire a través del edificio deben estar dispuestas de forma adecuada. Las aberturas situadas una frente a otra favorecen la ventilación transversal. Las aberturas situadas a diferentes alturas pueden aprovechar la elevación térmica.

Enfriamiento nocturno natural

En el caso de la refrigeración nocturna natural, el movimiento del aire se produce por la presión del viento y las diferencias de temperatura. Esta solución no requiere energía de accionamiento, o solo una cantidad mínima. No obstante, su rendimiento depende de las condiciones meteorológicas, la geometría del edificio y las superficies de apertura disponibles.

Enfriamiento nocturno asistido mecánicamente

Los ventiladores pueden utilizarse cuando se requieren caudales de aire definidos o cuando las diferencias de presión naturales no son suficientes. Los sensores de temperatura, los programas temporizados, los detectores de lluvia y el sistema de gestión de edificios pueden complementar el control. Por ello, el dimensionamiento corre a cargo del departamento responsable de la planificación de los sistemas técnicos de edificios (TGA).

¿Cuáles son los límites de la refrigeración pasiva?

Las noches cálidas reducen el gradiente de temperatura aprovechable. Además, las aberturas pequeñas o los conductos de aire interrumpidos limitan el intercambio de aire. Por ello, no es posible garantizar de forma fiable una reducción fija de la temperatura sin realizar un cálculo del edificio. Tampoco se debería prometer de forma generalizada que se pueda prescindir por completo de la refrigeración adicional.

Una simulación térmica del edificio permite comparar diferentes condiciones meteorológicas, el sombreado y los horarios de funcionamiento. De este modo, el promotor y los proyectistas especializados pueden detectar con antelación si el proyecto es capaz de alcanzar los objetivos de confort acordados. Al mismo tiempo, permite determinar qué estancias requieren medidas adicionales.

Rejillas de ventilación RC2 para la refrigeración nocturna en colegios

Durante la refrigeración nocturna, las aberturas de ventilación suelen permanecer abiertas, aunque no haya nadie en el edificio. Por ello, estas aberturas no deben convertirse en puntos débiles de la envolvente del edificio. Es importante contar con un sistema de protección antirrobo adecuado, especialmente en la planta baja y en las fachadas a las que se pueda acceder.

Compruebe conjuntamente la clase de resistencia y la situación de instalación

Una rejilla de ventilación de clase de resistencia RC2 puede formar parte de un plan de seguridad. No obstante, debe demostrarse que el modelo concreto cumple con dicha clase de resistencia. Además, la rejilla, el marco, la fijación, la subestructura y la unión con la obra deben encajar entre sí. El hecho de que un componente individual haya sido homologado no convierte automáticamente a toda la fachada en una estructura resistente a los robos.

El Norma DIN EN 1627:2021-11 sobre la resistencia al robo de puertas, ventanas, fachadas cortina, elementos de reja y cerramientos Aborda los requisitos y la clasificación. RC2 es una clase de resistencia, no una norma en sí misma. Por ello, lo que cuenta es la justificación del elemento ofrecido, incluidas sus dimensiones admisibles y sus condiciones de montaje.

Si el concepto de seguridad exige el nivel RC3, el diseño elegido debe ir acompañado de la correspondiente certificación. Un refuerzo realizado a ojo no es suficiente para ello. rotec determina el diseño necesario en función de los requisitos del proyecto y de la documentación disponible sobre el producto.

Clasificar el Renson 431RC2 como ejemplo de producto

Renson comercializa la rejilla 431RC2 para ventilación intensiva y refrigeración nocturna. La Catálogo de Renson de rejillas de ventilación, edición de 2023, describe la gama de productos y sus posibilidades de aplicación. Esta información del fabricante sirve como orientación. No obstante, para la licitación y el pedido son determinantes los documentos actualizados de la variante concreta.

El nombre del producto, el diseño del marco y el sistema de fijación deben ser compatibles entre sí. Por ello, los proyectistas no deben aplicar los valores técnicos de otros tipos de rejillas al modelo que se muestra. Esto se aplica igualmente a la protección contra la lluvia, la ventilación y las funciones de seguridad adicionales.

Rejillas de ventilación con cierre y manejo seguro

Coordinar la rejilla exterior y el remate interior

Las estructuras con cierre combinan una rejilla de ventilación exterior con una puerta o una compuerta interior. Durante la refrigeración nocturna, el conducto de aire permanece abierto. Fuera del horario de funcionamiento, la abertura puede cerrarse. De este modo, su uso puede adaptarse a la estación del año, a las condiciones meteorológicas y al horario escolar.

Para ello, los proyectistas deben tener en cuenta la dirección de apertura, el accionamiento, el bloqueo y el acceso para el mantenimiento. En el caso de los elementos de accionamiento automático, deben determinarse además el sistema de control, la alimentación eléctrica, la señalización de averías y las condiciones de funcionamiento seguras.

Proteja a los alumnos de las piezas móviles

Una apertura motorizada requiere un concepto de seguridad adecuado. Esto incluye puntos de aprisionamiento accesibles, opciones de manejo seguras y el acceso a los mecanismos de accionamiento. Además, las hojas abiertas no deben suponer un peligro para las vías de circulación. La Norma 81 de la DGUV „Centros educativos“, artículo 10 (mayo de 2001, instrucciones de aplicación de junio de 2002) trata sobre el diseño seguro de ventanas y herrajes.

En el caso de aberturas que llegan hasta el suelo o en plantas superiores, el proyecto debe aclarar además la protección contra caídas. La resistencia a los robos y la protección contra caídas son características distintas. Por lo tanto, cada justificación necesaria para la construcción concreta debe evaluarse por separado.

Cómo determinar correctamente el caudal de aire y la sección libre

El caudal de aire se adapta al diseño del edificio

La sección transversal libre física describe la superficie abierta de una rejilla de ventilación. Sin embargo, este valor por sí solo no es suficiente para el diseño. La geometría de las lamas, la profundidad de la rejilla, la protección contra insectos, la diferencia de presión y el flujo de aire también influyen en el caudal de aire real.

En primer lugar, el departamento de planificación de instalaciones técnicas de edificios debe determinar el caudal de aire necesario. A continuación, rotec puede seleccionar una rejilla adecuada y diseñar la superficie necesaria. Las aberturas demasiado pequeñas aumentan la pérdida de presión y pueden reducir considerablemente el efecto de refrigeración.

Analizar el recorrido completo del flujo

Una rejilla exterior grande no sirve de mucho si, detrás de ella, una pequeña compuerta estrecha el paso del aire. Por ello, las aberturas de entrada y salida de aire, las mosquiteras y los conductos internos de ventilación deben tenerse en cuenta de forma conjunta. Y es que el aire debe circular efectivamente por las estancias contaminadas. Por el contrario, un recorrido corto entre aberturas contiguas puede hacer que algunas zonas del edificio no se ventilen lo suficiente.

Para la selección, solicite una correspondencia clara entre el caudal de aire, la pérdida de presión y las dimensiones de la rejilla. Los valores deben ajustarse al equipamiento previsto. Por ejemplo, una ficha técnica que no incluya la malla no describe automáticamente el modelo con mosquitera.

Equilibrar la protección contra las inclemencias meteorológicas, la protección contra los insectos y el aislamiento acústico

Evaluar la protección contra la lluvia en condiciones adecuadas

Las aberturas al aire exterior están expuestas al viento y a las precipitaciones. Por ello, es necesario determinar qué tipo de protección contra la lluvia es necesaria para cada tipo de fachada. Además, una mosquitera puede impedir que insectos de mayor tamaño y pequeños animales entren en el edificio.

Una rejilla de protección contra la intemperie no es, en general, una abertura en la pared totalmente estanca. A la hora de elegirla, hay que tener en cuenta la orientación de la fachada, la exposición al viento, el drenaje y las condiciones de ensayo documentadas. En nuestro artículo especializado se explican estas diferencias: Rejillas de protección contra la intemperie y ensayo conforme a la norma DIN EN 13030.

Los tejidos y la insonorización influyen en el diseño

Sin embargo, cualquier tejido adicional afecta al paso del aire. Además, el polvo y el polen pueden reducir la superficie abierta con el paso del tiempo. Por ello, ya en la fase de planificación deben tenerse en cuenta un acceso adecuado para la limpieza y unas revisiones periódicas.

En las calles con mucho tráfico, la entrada de ruido a través de los conductos de aire abiertos puede ser determinante. En su caso, el proyecto requerirá componentes acústicamente eficaces. Estos necesitan espacio y generan resistencias adicionales al flujo de aire. Por lo tanto, el aislamiento acústico y el caudal de aire deben determinarse conjuntamente.

Control y funcionamiento del sistema de refrigeración nocturna para centros educativos

La ventilación nocturna solo debe funcionar cuando sea adecuada para el objetivo de refrigeración y para la seguridad del edificio. Un plan de funcionamiento bien coordinado facilita al personal de mantenimiento el control diario. Al mismo tiempo, evita ajustes contradictorios entre la ventilación, la calefacción y la protección solar.

Combinar de forma adecuada las temperaturas y los horarios de funcionamiento

La planificación se basa en la temperatura interior y exterior, así como en los horarios de funcionamiento permitidos. A ello se suman, en caso necesario, la lluvia, el viento y otras autorizaciones. Por ello, el departamento técnico competente establece los valores límite y las prioridades. Por el contrario, fijar horarios de encendido y apagado uniformes para todos los colegios resultaría poco útil.

Aclarar con antelación las incidencias y el funcionamiento durante las vacaciones

Aclare, además, quién recibe las notificaciones de avería y cómo deben gestionarse los horarios de apertura en caso de fallo. Asimismo, el centro educativo necesita un manual de instrucciones claro y comprensible. Las vacaciones, los fines de semana y los eventos nocturnos deben incluirse expresamente en el plan de funcionamiento. De este modo, el funcionamiento no dependerá únicamente de una sola persona que haya recibido la formación correspondiente.

Tenga en cuenta las normas de protección contra incendios y las vías de evacuación

Las vías de evacuación a través de pasillos o huecos de escalera deben ajustarse al plan de protección contra incendios. Para ello, las puertas cortafuegos no deben mantenerse abiertas con cuñas. Así lo señala también la DGUV sobre el manejo de las puertas cortafuegos . No obstante, la ventilación nocturna no es un sistema automático de extracción de humos.

Si el proyecto prevé aberturas adicionales en el tejado, le resultará de utilidad el artículo sobre Claraboyas para tejados planos a la hora de clasificar. La luz natural, la ventilación de confort y el sistema de evacuación de humos requieren, cada uno de ellos, las funciones y la documentación correspondientes.

Es imprescindible que el aire de las aulas sea de buena calidad durante las clases

El enfriamiento nocturno disipa el calor durante la noche. Sin embargo, no cubre automáticamente las necesidades de aire exterior durante las clases. Por ello, los centros educativos necesitan, además, un plan de ventilación adecuado para el horario de uso.

La Agencia Federal de Medio Ambiente señala que el dióxido de carbono es un buen indicador de que el aire de la estancia está viciado. Los semáforos de CO₂ pueden ayudar a evaluar los hábitos de ventilación. Los purificadores de aire portátiles no sustituyen al suministro de aire exterior, ya que no eliminan ni el dióxido de carbono ni la humedad del aula.

En la página web oficial encontrará más información. Cómo ventilar correctamente en los colegios.

Instalación de sistemas de refrigeración nocturna en el parque inmobiliario escolar

Realice un inventario antes de seleccionar los productos

En primer lugar, es necesario examinar las ventanas, la fachada y los sistemas técnicos existentes. Para ello, hay que tener en cuenta las zonas de fijación resistentes, las dimensiones de las aberturas y los posibles recorridos de las instalaciones. Aclare, además, si una adaptación posterior afecta a las garantías vigentes o a los certificados del sistema. Solo entonces se podrá seleccionar una estructura de rejilla adecuada.

Coordinar el montaje y el funcionamiento del centro educativo

Planifique con antelación, junto con la autoridad escolar, las zonas de trabajo, los accesos y las actividades que generen mucho ruido. Los periodos de vacaciones pueden facilitar la ejecución, pero no sustituyen a una coordinación vinculante de los plazos. Antes de la entrega, las partes implicadas deben comprobar conjuntamente los movimientos de apertura, las notificaciones y los estados de funcionamiento acordados. De este modo, los ajustes documentados facilitarán posteriormente el mantenimiento y la localización de averías.

Lista de comprobación para la planificación, la licitación y la oferta

Para poder realizar un estudio preliminar fiable, rotec necesita que le facilite la información más completa posible sobre el proyecto:

• Planos, alzados y secciones del edificio
• Uso y tamaño de los espacios que se deben refrigerar
• Horarios de uso y temperatura objetivo acordada para el verano
• cargas térmicas internas y su evolución temporal
• masa de almacenamiento aprovechable y protección solar existente
• caudales de aire de entrada y de salida necesarios
• Ubicación y dimensiones de las aberturas previstas
• Clase de resistencia deseada: RC2 o RC3
• Estructura de la pared, subestructura y base de fijación
• Requisitos en materia de protección contra la intemperie, protección contra los insectos y aislamiento acústico
• Manejo, bloqueo y posibles opciones de automatización
• Superficie, tono de color y directrices de diseño
• Accesibilidad para la limpieza, el mantenimiento y la revisión

Sobre esta base, rotec puede diseñar el modelo de rejilla adecuado y fabricarlo a medida para cada proyecto. Los caudales de aire, la estrategia de regulación y el efecto sobre la física de la construcción los determinan los proyectistas especializados correspondientes.

Establecer el alcance de los servicios y las responsabilidades

En pantallas pequeñas, la siguiente tabla se puede desplazar lateralmente.

Comparar los costes en función de la misma prestación

El precio depende, entre otras cosas, del tamaño, la cantidad, el nivel de seguridad, el acabado y el acceso para el montaje. La automatización y las medidas adicionales de insonorización también influyen en el coste. Por ello, compare ofertas con un alcance de prestaciones idéntico. Para ello, resulta útil que se especifiquen claramente las interfaces para la conexión eléctrica, el sistema de control y los trabajos de obra complementarios.

rotec, socio de colegios y edificios públicos

rotec Berlin Metalltechnik GmbH aúna su experiencia desde 1982 con la fabricación de productos metálicos a medida en Berlín. rotec fabrica rejillas de ventilación, rejillas de protección contra la intemperie y estructuras especiales antirrobo. En función de las necesidades del proyecto, rotec se encarga del asesoramiento, la toma de medidas, la fabricación, el recubrimiento de pintura y el montaje en toda Europa.

De este modo, los arquitectos, los estudios de ingeniería, los fabricantes de estructuras metálicas, los contratistas generales y los organismos públicos obtienen una solución coordinada de un único proveedor. Al mismo tiempo, se aclaran desde el principio las interfaces entre la estructura de celosía, la fijación y el montaje.

Tener en cuenta la limpieza y el mantenimiento desde el principio

Una rejilla accesible resulta más fácil de revisar y limpiar. Compruebe las lamas, la malla, los conductos de drenaje y las fijaciones siguiendo las instrucciones de los respectivos fabricantes. Además, en el caso de los elementos móviles, la inspección debe incluir los accionamientos, los herrajes y las juntas. Por ello, los intervalos de mantenimiento deben adaptarse al grado de uso y a la ubicación.

Encontrará más tipos de construcción en la sección temática Rejilla de ventilación y rejilla de protección contra la intemperie. No obstante, en el caso de un centro educativo concreto, la elección debería basarse siempre en el proyecto arquitectónico acordado.

Preguntas frecuentes sobre la refrigeración nocturna para colegios

¿Sustituye el enfriamiento nocturno al aire acondicionado?

No necesariamente. Que el enfriamiento nocturno sea suficiente por sí solo depende del clima exterior, las cargas térmicas, la masa de almacenamiento, la protección solar y los caudales de aire utilizables. Los técnicos encargados de la planificación deben comprobar si se alcanzan los objetivos de temperatura acordados o si es necesario un sistema de refrigeración adicional.

¿En qué consiste el enfriamiento nocturno en un colegio?

Para ello, se aprovecha el aire nocturno más fresco para expulsar del edificio el aire caliente de las estancias y el calor acumulado en los elementos constructivos.

¿Sustituye el enfriamiento nocturno a la ventilación durante las clases?

No. Favorece la protección contra el calor en verano. El suministro de aire exterior, imprescindible por motivos de higiene, sigue siendo necesario durante el uso.

¿Por qué se utilizan rejillas de ventilación antirrobo?

A menudo, las rejillas de ventilación permanecen abiertas por la noche sin que nadie las supervise. Las rejas antirrobo pueden proteger estas aberturas como parte de un plan de seguridad integrado.

¿Es suficiente la clase de resistencia RC2 para cualquier colegio?

No. La clase de resistencia requerida depende de la accesibilidad, la evaluación de riesgos y los requisitos de seguridad del proyecto.

¿Se pueden tapar las rejillas de ventilación?

Sí. Las estructuras a medida pueden diseñarse con puertas o compuertas interiores.

¿Cómo se determina la superficie de rejilla necesaria?

El proyecto de instalaciones técnicas de edificios establece el caudal de aire y las pérdidas de carga admisibles. A continuación, se seleccionan el tipo de rejilla y la superficie de apertura.

¿Es posible protegerse de los insectos?

Sí. No obstante, hay que tener en cuenta el tejido a la hora de calcular el caudal de aire y planificar la limpieza.

¿Se encarga rotec del montaje?

Sí. En función del proyecto, rotec ofrece servicios de medición, fabricación, recubrimiento y montaje en toda Europa.

¿Cuánto se enfría el colegio durante la noche?

No es posible garantizar una reducción general de la temperatura. Entre otros factores, son determinantes las condiciones climáticas exteriores, la masa de almacenamiento, la protección solar, el caudal de aire y el tiempo de funcionamiento. Un cálculo del edificio ayuda a evaluar el efecto que se puede alcanzar.

¿Es posible realizar una adaptación en los edificios ya existentes?

A menudo se plantea la posibilidad de una instalación posterior. Para ello es necesario que existan aberturas adecuadas, conductos de aire aprovechables y zonas de fijación adecuadas. Es imprescindible analizar previamente de forma conjunta las ventanas, la fachada, el plan de seguridad y el sistema de control.

¿En qué se diferencia el RC2 de la protección contra caídas?

RC2 hace referencia a una clase de resistencia frente a la intrusión. Esto no implica una certificación automática de la seguridad contra caídas. En determinadas situaciones de instalación, la construcción requiere certificaciones específicas adecuadas. La DIN EN 1627:2021-11 explica el ámbito de aplicación de la protección antirrobo.

¿Qué documentación necesita rotec para elaborar un presupuesto?

Resulten de gran ayuda los planos, las dimensiones de las aberturas, la estructura de las paredes, los caudales de aire y los requisitos de seguridad. Añada información sobre la superficie, el manejo, el acceso para el montaje y los plazos previstos. De este modo, rotec podrá comprobar de forma específica la ejecución y las interfaces.

¿Qué ocurre cuando las noches son cálidas o llueve?

Cuando la diferencia de temperatura es reducida, el efecto de refrigeración es menor. En caso de lluvia y otros fenómenos meteorológicos, el proyecto técnico establece las condiciones de funcionamiento adecuadas. El sistema de control debe adaptarse al diseño concreto de la rejilla y al concepto del edificio.