Análisis de la ventilación en interiores mediante simulación CFD para mejorar la calidad del aire

Abstract

La calidad del aire y la ventilación en interiores son vitales para la salud, especialmente en entornos educativos. La ventilación adecuada en aulas mejora el confort térmico, la calidad del aire y el rendimiento académico. Tras la crisis del petróleo en los años 70, se priorizó la eficiencia energética, lo que redujo la ventilación natural y afectó la calidad del aire interior. La pandemia de COVID-19 ha subrayado la importancia de revisar los sistemas de ventilación, ya que la ventilación deficiente puede facilitar la propagación de enfermedades. Este estudio evaluó la ventilación en aulas de escuelas públicas en Argentina mediante simulaciones de Dinámica de Fluidos Computacional (CFD). Las mediciones de velocidad y presión dinámica se compararon con los resultados del modelo CFD, calculando la tasa de renovación de aire por hora (ACH). Aunque los resultados indicaron una ventilación adecuada, se identificaron áreas con estancamiento y recirculación de aire, sugiriendo la necesidad de mejoras. Se propuso añadir una ventana basculante para optimizar la circulación. La simulación CFD es eficaz para evaluar y optimizar la ventilación antes de cambios reales, reduciendo costos y mejorando la calidad del aire en aulas.

Air quality and indoor ventilation are crucial for health, particularly in educational settings. Proper classroom ventilation enhances thermal comfort, air quality, and academic performance. After the 1970s oil crisis, energy efficiency became a priority, reducing natural ventilation and impacting indoor air quality. The COVID-19 pandemic highlighted the need to review ventilation systems, as inadequate ventilation can aid disease spread. This study assessed ventilation in Argentine public school classrooms using Computational Fluid Dynamics (CFD) simulations. Velocity and dynamic pressure measurements were compared with CFD model results, calculating air change rate per hour (ACH). Despite adequate ventilation findings, areas of stagnation and recirculation prompted the proposal of a pivoting window to enhance air circulation.