El cálculo de conductos de ventilación parte de dos datos: el caudal de aire que hay que mover (Q, en m³/h) y la velocidad a la que conviene que circule (v, en m/s). Con ellos sale la sección, S = Q / (3.600 × v), y de la sección el diámetro o las medidas del conducto rectangular. Después se suma la pérdida de carga de todo el recorrido para elegir un ventilador que dé ese caudal a esa presión. Abajo están las fórmulas, una tabla de velocidades por tipo de uso y un ejemplo resuelto con números para una nave.
Si llevas el mantenimiento de una planta, diriges una obra o eres el ingeniero que revisa el proyecto, con esto puedes hacer un predimensionado fiable antes de pedir presupuesto. Una red grande con muchas derivaciones se calcula con software, pero la lógica es la misma y entenderla te permite detectar un conducto mal dimensionado.
Los tres datos que necesita el cálculo de conductos de ventilación
1. Caudal (Q)
El caudal lo marca el uso, no el conducto. En edificios lo fija el Código Técnico: el CTE DB-HS 3 exige, por ejemplo, 120 l/s por plaza en aparcamientos y garajes. En una nave suele salir de las renovaciones por hora que pide la actividad, del caudal de captación de cada campana o boca, o del dato que da el fabricante del equipo que hay que ventilar. Si partes de un caudal equivocado, todo lo que calcules después lo estará también.
Trabaja siempre en las mismas unidades: 1 l/s equivale a 3,6 m³/h.
2. Velocidad del aire (v)
Es la decisión con más consecuencias. Una velocidad alta permite conductos más pequeños y baratos de comprar, pero dispara el ruido y la pérdida de carga, y con ella el consumo del ventilador durante toda la vida de la instalación. Una velocidad baja da una red silenciosa y eficiente, con conductos más grandes que ocupan techo y cuestan más de material y de montaje.
Soler & Palau clasifica los conductos en baja velocidad (entre 6 y 12 m/s) y alta velocidad (más de 12 m/s). En extracción de polvo la lógica se invierte: por debajo de cierta velocidad las partículas se depositan en el conducto y lo acaban obstruyendo.
3. Sección y forma del conducto
Con caudal y velocidad se obtiene la sección. La forma (circular o rectangular) y el material se eligen después, en función del espacio disponible y de lo que transporta el aire.
Fórmulas para dimensionar un conducto de ventilación
Todas en texto plano y con las unidades habituales en obra. El 3.600 aparece porque el caudal va en m³/h y la velocidad en m/s.
- Sección necesaria: S = Q / (3.600 × v). S en m², Q en m³/h, v en m/s.
- Diámetro de un conducto circular: D = raíz cuadrada de (4 × S / π). D en m.
- Velocidad real con el diámetro comercial elegido: v = Q / (3.600 × π × D² / 4).
- Lado de un conducto rectangular fijado el otro: a = S / b.
- Diámetro equivalente de un rectangular a × b (misma pérdida de carga por metro): De = 1,30 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25.
- Presión dinámica: pd = ρ × v² / 2. Con aire a unos 20 °C (ρ = 1,2 kg/m³) queda pd = 0,6 × v², en Pa.
- Pérdida de carga en tramo recto (Darcy-Weisbach): Δp = (λ × L / D) × pd. λ es el factor de fricción, que depende de la rugosidad del material y del régimen del aire; en el ejemplo de más abajo, con chapa galvanizada, sale 0,016.
- Pérdida de carga en un accesorio (codo, derivación, reducción, rejilla): Δp = K × pd. K es el coeficiente del accesorio y lo da el catálogo del fabricante.
Un error frecuente es calcular el rectangular con el mismo área que el circular y dar el asunto por cerrado. Un rectangular de igual sección pierde más presión por metro, y cuanto más aplanado, más. Para comparar hay que usar el diámetro equivalente.
Velocidad recomendada en conductos según el tipo de uso
La tabla reúne valores de referencia de diseño publicados. Son máximos orientativos para ventilación general y mínimos para transporte de partículas. El proyecto concreto manda.
| Uso o aplicación | Velocidad en conducto | Criterio que la limita |
|---|---|---|
| Viviendas | hasta 3 m/s | Ruido |
| Oficinas particulares, despachos, bibliotecas | hasta 6 m/s | Ruido |
| Oficinas públicas, restaurantes, comercios, bancos | hasta 7,5 m/s | Ruido |
| Cafeterías y comercios de categoría media | hasta 9 m/s | Ruido |
| Locales industriales, ventilación general | hasta 12,5 m/s | Ruido y consumo del ventilador |
| Humos de soldadura (transporte) | 10 a 12,7 m/s | Que el humo no se deposite |
| Polvo industrial medio | 18 m/s o más | Que el polvo no sedimente en el conducto |
| Polvo pesado | 23 m/s o más | Que el polvo no sedimente en el conducto |
| Campana de cocina industrial | 0,25 m/s mínimo en la captación; 0,8 a 1,2 m/s en filtros (UNE 100165) | Captación de grasas; la velocidad del conducto la fija el proyecto |
Fuentes de la tabla: valores de diseño recogidos en la guía de cálculo de conductos del blog educativo Saverroes (Junta de Andalucía) para las cinco primeras filas; Donaldson, a partir del manual Industrial Ventilation de la ACGIH, para humos de soldadura (2.000 a 2.500 ft/min); AT Filtración para polvo medio y pesado; Soler & Palau para los valores de la UNE 100165 en campanas.
Dentro de una misma red, la velocidad suele bajar desde el troncal hacia los ramales finales y las rejillas, que es donde más se oye el ruido. Las extracciones localizadas de humo o polvo se diseñan al revés: primero se asegura la velocidad mínima de transporte y después se busca el ventilador.
Pérdida de carga: el dato que decide el ventilador
El ventilador tiene que vencer la suma de todas las resistencias del recorrido más desfavorable, que normalmente es el más largo o el que más accesorios acumula. Esa suma incluye:
- Los tramos rectos, con la fórmula de Darcy-Weisbach o con los ábacos del fabricante.
- Codos, derivaciones, reducciones y cambios de sección, con su coeficiente K.
- Rejillas, difusores, bocas de captación, filtros, silenciadores y compuertas.
- La descarga al exterior: sombrerete, chimenea o rejilla de fachada.
El RITE fija límites para algunos componentes en su instrucción IT 1.2.4.2.4: 40 Pa en unidades terminales de aire, 20 Pa en rejillas de retorno y 60 Pa en atenuadores acústicos, entre otros (texto consolidado del RITE en el BOE, última actualización publicada el 02/08/2022). Los codos y las derivaciones mal resueltos suelen pesar más que muchos metros de conducto recto, y ahí es donde se nota la diferencia entre un trazado pensado y uno improvisado en obra.
Hay tres métodos clásicos para dimensionar la red completa: pérdida de carga constante (misma pérdida por metro en todos los tramos, el más usado en ventilación), recuperación estática (para redes largas de impulsión que necesitan presión parecida en todas las bocas) y reducción de velocidad (se va bajando la velocidad tramo a tramo según la experiencia del proyectista).
Ejemplo resuelto: conducto de extracción para una nave
Caso: extracción general de un taller que necesita mover 6.000 m³/h. Recorrido más desfavorable de 40 m de conducto circular de chapa galvanizada, con 4 codos de 90° y una rejilla de captación. Buscas una velocidad de unos 8 m/s para mantener el ruido a raya.
- Sección teórica. S = 6.000 / (3.600 × 8) = 0,208 m².
- Diámetro teórico. D = raíz cuadrada de (4 × 0,208 / 3,1416) = 0,515 m. Eliges el diámetro comercial de 500 mm.
- Velocidad real. Con 500 mm la sección es 0,196 m², así que v = 6.000 / (3.600 × 0,196) = 8,5 m/s. Queda dentro del rango previsto.
- Presión dinámica. pd = 0,6 × 8,5² = 43 Pa.
- Tramo recto. Con una rugosidad de 0,09 mm, habitual en tablas de diseño para chapa galvanizada, el factor de fricción sale λ = 0,016. Δp por metro = (0,016 / 0,5) × 43 = 1,4 Pa/m. En 40 m: 56 Pa.
- Codos. Con un K de 0,2 por codo (valor orientativo para codo curvo de radio amplio; hay que tomar el del catálogo), 4 × 0,2 × 43 = 35 Pa.
- Rejilla. Toma el dato del fabricante; en este ejemplo, 30 Pa.
- Total. 56 + 35 + 30 = 121 Pa. El ventilador debe dar 6.000 m³/h a unos 120 Pa, más el margen que fije el proyecto, comprobado sobre su curva característica.
¿Y si hubieras elegido un conducto de 450 mm para ahorrar material? La velocidad subiría a 10,5 m/s, la presión dinámica a 66 Pa y la pérdida en recta a 2,4 Pa/m. El total pasaría de 121 a unos 178 Pa, casi un 50 % más de presión que el ventilador tendría que dar cada hora de funcionamiento. Un conducto un poco más pequeño resulta más barato de comprar y más caro de mantener en marcha.
| Diámetro | Velocidad | Pérdida en recta | 40 m + 4 codos + rejilla |
|---|---|---|---|
| 450 mm | 10,5 m/s | 2,4 Pa/m | unos 178 Pa |
| 500 mm | 8,5 m/s | 1,4 Pa/m | unos 121 Pa |
| 560 mm | 6,8 m/s | 0,8 Pa/m | unos 84 Pa |
Cálculo propio con 6.000 m³/h, aire a 20 °C, rugosidad 0,09 mm, K = 0,2 por codo y 30 Pa en la rejilla. Sirve para predimensionar; el cálculo definitivo lo firma el proyecto.
Conducto circular o rectangular
A igualdad de sección, el conducto circular pierde menos presión, necesita menos chapa por metro y es más estanco, porque tiene menos juntas y esquinas. Por eso los troncales de nave y las extracciones se hacen casi siempre en circular helicoidal. El rectangular gana cuando falta altura: bajo forjado, sobre falso techo o por un patinillo estrecho.
Siguiendo con el ejemplo de 500 mm, estas son algunas alternativas rectangulares con su diámetro equivalente:
- 600 × 350 mm: De = 496 mm y 7,9 m/s. Prácticamente igual que el circular de 500.
- 500 × 400 mm: De = 488 mm y 8,3 m/s. Buena opción si hay altura.
- 800 × 250 mm: De = 470 mm. Con casi la misma sección que el anterior, pierde bastante más presión por ser tan plano (relación 3,2 a 1).
Si puedes, acerca el rectangular a la forma cuadrada y deja las relaciones muy aplanadas para tramos cortos en los que no haya otra salida.
Material del conducto según lo que transporta el aire
El RITE remite a la UNE-EN 12237 para conductos metálicos y a la UNE-EN 13403 para los de materiales aislantes, y exige que la red tenga una estanquidad de clase ATC 4 o superior (IT 1.2.4.2.3). Dentro de eso, el material se elige por el fluido y por el entorno:
| Material | Uso habitual | A tener en cuenta |
|---|---|---|
| Acero galvanizado circular helicoidal | Ventilación general, extracción de naves, climatización | El más económico por metro y el de menor pérdida de carga |
| Acero galvanizado rectangular | Tramos con poca altura, impulsión de climatización | Más juntas y más pérdida de carga por metro |
| Acero inoxidable | Ambientes corrosivos o húmedos, industria alimentaria, cocinas | Más caro; se elige la calidad del acero según el agente |
| Plásticos (PVC, PP) | Vapores químicos agresivos, laboratorios, tratamientos de superficie | Revisar su comportamiento frente al fuego |
| Panel de material aislante | Climatización interior | No es para extracción de humos de cocina ni para transporte de polvo |
| Conducto con resistencia al fuego (EI) | Cocinas de riesgo especial, pasos entre sectores de incendio | Clasificación EI 30, EI 60, EI 120… según el caso |
En Grupo Darzack montamos redes de conductos de ventilación industrial en galvanizado, inoxidable y con resistencia al fuego, y cuando el conducto termina en cubierta lo resolvemos junto con las chimeneas modulares de evacuación.
Normativa que condiciona el dimensionado
El cálculo hidráulico no es el único límite. Estas normas cambian el diámetro, el material o el trazado:
- RITE. En instalaciones térmicas regula estanquidad, caídas de presión en componentes y eficiencia de ventiladores. La velocidad y la presión máximas del conducto son las que admita su tipo de construcción según la UNE-EN 12237 o la UNE-EN 13403 (IT 1.3.4.2.10).
- CTE DB-HS 3. Fija caudales mínimos de ventilación en viviendas, trasteros, almacenes de residuos, aparcamientos y garajes.
- CTE DB-SI. En cocinas que deban clasificarse como local de riesgo especial, los conductos de extracción deben ser independientes y exclusivos para cada cocina, con registros de limpieza en cambios de dirección de más de 30° y como mucho cada 3 m de tramo horizontal. Los que discurran por el interior del edificio tendrán clasificación EI 30 y no pueden llevar compuertas cortafuego en su interior (DB-SI, sección SI 1, nota a la tabla 2.1).
- UNE 100165. Orienta el diseño de campanas de cocina industrial: velocidades de captación y de paso por filtros.
En hostelería esto se traduce en un conducto de sección constante, con registros y con la resistencia al fuego que toque. Es un trabajo distinto al de una nave, y por eso tiene su propio servicio de salida de humos para hostelería.
Errores habituales al dimensionar conductos
- Elegir el ventilador por caudal sin calcular la presión. Da el caudal en el catálogo y se queda corto en la instalación.
- Reducir el diámetro a mitad de recorrido para salvar un obstáculo sin recalcular. Ese estrechamiento se come buena parte de la presión disponible.
- Codos a 90° en ángulo vivo, o derivaciones a 90° en lugar de a 45°.
- Tramos flexibles largos, que tienen mucha más rugosidad que la chapa.
- Descargas al exterior sin contar la pérdida del sombrerete o de la rejilla de fachada.
- En extracción de polvo, conductos sobredimensionados en los que el aire va lento y el material se acumula.
Si tu problema es de caudal en un punto concreto, a veces no hace falta rehacer la red. Basta con elegir bien el extractor industrial para la presión real del circuito. Y si el recorrido pasa por fachadas o cubiertas sin acceso fácil, el montaje se puede hacer con trabajos verticales sin andamio.
Preguntas frecuentes
¿Qué velocidad máxima debe tener el aire en un conducto de ventilación?
Depende del uso. En viviendas se trabaja con unos 3 m/s, en oficinas y comercios entre 6 y 9 m/s y en ventilación general de locales industriales hasta unos 12,5 m/s. Por encima de 12 m/s se habla de conductos de alta velocidad, más ruidosos y con más consumo del ventilador. En transporte de polvo no hay máximo sino mínimo: 18 m/s o más para polvo medio.
¿Cómo se calcula el diámetro de un conducto de ventilación?
Primero la sección, S = Q / (3.600 × v), con Q en m³/h y v en m/s. Después el diámetro, D = raíz cuadrada de (4 × S / π). Redondea al diámetro comercial más cercano y comprueba la velocidad real. Con 6.000 m³/h y 8 m/s sale 0,515 m, así que se toma 500 mm, con una velocidad real de 8,5 m/s.
¿Cómo paso de un conducto circular a uno rectangular equivalente?
Con la fórmula del diámetro equivalente: De = 1,30 × (a × b)^0,625 / (a + b)^0,25, con a y b en metros. Prueba medidas hasta que el De coincida con el diámetro circular que has calculado. Un 600 × 350 mm equivale a un circular de unos 500 mm.
¿Qué pasa si el conducto se queda pequeño?
Sube la velocidad, sube el ruido y la pérdida de carga crece aproximadamente con el cuadrado de la velocidad. El ventilador no llega al caudal previsto o lo consigue gastando mucha más energía. En el ejemplo de este artículo, bajar de 500 a 450 mm aumenta la presión necesaria casi un 50 %.
¿Una cocina industrial necesita conducto EI 30?
Si la cocina debe clasificarse como local de riesgo especial según el CTE DB-SI (la tabla 2.1 la clasifica así a partir de 20 kW de potencia instalada), el conducto de extracción que discurra por el interior del edificio debe ser EI 30, además de independiente, exclusivo y con registros de limpieza. También lo es en fachada cuando pasa a menos de 1,50 m de zonas que no sean al menos EI 30, o de balcones, terrazas y huecos practicables.
¿Se puede calcular una red de conductos con una hoja de cálculo?
Para un conducto con pocas derivaciones, sí: las fórmulas de este artículo bastan para un predimensionado serio. Para redes con muchas bocas que hay que equilibrar entre sí se usa software específico de los fabricantes y el cálculo lo firma el proyectista.
Si tienes un proyecto de ventilación en una nave, un taller o una cocina industrial y quieres contrastar el dimensionado o necesitas quien lo monte, en Grupo Darzack te preparamos el estudio del trazado. Mira cómo lo hacemos en nuestra página de instalación de conductos de ventilación.
