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Niveles de filtración en la edificación.

Dentro de los puntos más relevantes para lograr y mantener una adecuada calidad ambiental interior del aire está su correcta filtración. El presente artículo aborda la normativa y aquellos aspectos relevantes a tener en cuenta en el diseño y especificación de los sistemas de filtrado en el ámbito de la edificación.

No se tratarán los ambientes clasificados, sometidos a niveles de filtrado de mayor exigencia específica, y a los que STULZ ya ha dedicado y dedicará publicaciones específicas por sector y tipología de aplicación.

1.- NORMATIVA DE APLICACIÓN Y DEFINICIÓN DE LOS NIVELES DE FILTRADO

La normativa obligatoria que regula la calidad de aire, desde el punto de vista de diseño y operación de sistemas de climatización es el Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios (RITE). Actualmente en vigor bajo RD 1027/2007 pero con la última modificación de 2021 con la aparición del RD 178/202111 .

En esta normativa se aborda la necesidad de filtrado, y la tipología de filtros a emplear, en la IT 1.1.4.2.4. sobre “Filtración del aire exterior mínimo de ventilación”.

De forma complementaria al RITE, al venir referenciada en él, es de aplicación la norma UNE-EN ISO 16890:1:2017 sobre filtros de aire utilizados en ventilación general. Parte 1: Espe- cificaciones técnicas, requisitos y clasificación según eficiencia basado en la materia particulada (PM). (ISO 16890-1:2016)

 

¿CÓMO SE CONCRETA LA EXIGENCIA DE FILTRACIÓN?

En la propia instrucción técnica referenciada (IT 1.1.4.2.4. Filtración del aire exterior mínimo de ventilación) se obliga a que el aire exterior de ventilación, se debe introducir debidamente filtrado en los edificios. De forma complementaria fija las clases de filtración mínimas a emplear, en función de la calidad del aire exterior (denominada ODA) y de la calidad del aire interior requerida (denominada IDA). En concreto en la tabla 1.4.2.5 del reglamento se regulan las exigencias. Se reproduce la misma a continuación.

 

Calidad del Aire (Tabla 1.4.2.5 del RD 178/2021)

CAI EXTERIOR CAI INTERIOR
  IDA 1 IDA 2 IDA 3 IDA 4
ODA 1 F9 F8 F7 F5
ODA 2 F7 + F9 F6 + F8 F5 + F7 F5 + F6
ODA 3 F7 + GF* + F9 F7 + GF + F9 F5 + F7 F5 + F6

* GF= Será necesario filtro de gas (carbón) y/o filtro químico o físico-químico en caso de alcanzar ODA 3 por exceso de gases.

 

¿CÓMO INTERPRETAR LA EXIGENCIA? DETERMINACIÓN DE LA EFICACIA DEL FILTRO?

Como se puede observar en la tabla anterior se catego- riza la exigencia de la “calidad” de la filtración con un códi- go alfanumérico. Aunque la norma en vigor es la UNE-EN ISO 16890:12 estas referencias se basan en la norma EN 779:2013.

Para el denominado “polvo grueso” que corresponde a partículas superiores a 10 µm (equivalente a 0,01 mm) establecía la clase G. Clasificándose de G1a G4, según una determinada arrestancia media (Am). La arrestancia es la capacidad de un filtro para retener partículas que tenga el aire, pero se refiere a la capacidad de retención de las partículas de mayor tamaño y se mide en porcentaje.

El decir una arrestancia del 50% indica que el filtro es capaz de retener el 50% de las partículas de un determinado tamaño. Es importante indicar que arrestancia no es lo mismo que eficacia, ya que la eficacia también considera la capacidad de retener partículas de menor tamaño.En los ensayos asociados la diferencia entre el peso de las partículas emitidas por el foco de prueba y el peso retenido por el filtro da la arrestancia media (Am) y se expresa en % (es la denominada “eficacia gravimétrica”).

En base a lo anterior tendríamos cuatro tipos de filtros:

▶ G1: La retención de partículas oscila entre el 50% y el 65%.

▶ G2: La retención de partículas oscila entre un 65% y un 80%.

▶ G3: la retención de partículas oscila entre el 80% y el 90%.

▶ G4: Retención de hasta 90% de las partículas del aire.

Para el denominado “polvo fino” se empleaban los filtros F. Para partículas superiores a 2,5 μm (equivalente a 0,0025 mm y designado ePM2,5, donde “e” es la eficacia) se utilizaba el grupo M5, M6, F7, F8 y F9.

Para tener cierta eficacia de retención de las partículas finas en suspensión en el aire inferiores a 1 micra (equivalente 0,001 mm) y designado ePM1 a partir de la clase de filtración F7.

A diferencia de los filtros G para estos filtros, la prueba se realiza con un aerosol que pulveriza partículas de aproximadamente de 0,4 micras. La eficacia media (Am) del filtro se calcula en  función de la capacidad del filtro para detener estas partículas de 0,4 micras y se expresa en % (en la denominada eficacia opacimétrica).

Por tanto, aparecen cinco clases nuevas en base a la siguiente clasificación:

▶ F5: con una eficiencia entre el 40% y el 60%.

▶ F6: con una eficacia entre el 60% y el 80%.

▶ F7: con una eficacia entre el 80% y el 90%.

▶ F8: con una eficiencia entre el 90% y el 95%.

▶ F9: con eficiencia garantizada hasta el 95%.

 

Clasificación de filtros bajo la norma EN779

Grupo Clase Caída presión
final (test)
en pascales		 Arrestancia
media (Am)
polvo sintético
10 μm %		 Eficacia media
(Em) con
partículas
de 0.4 μm %		 Eficacia mín.
con partículas
de 0.4 μm
Grandes
Partículas		 G1 250 50≤Am<65 - -
G2 250 65≤Am<80

-

 -
G3 250 80≤Am<90 - -
G4 250 90≤Am - -
Partículas
Medias		 M5 450 450 40≤Em<60 -
M6 450 450 60≤Em<80 -
Partículas
Finas		 F7 450 450 80≤Em<90 35
F8 450 450 90≤Em<95 55
F9 450 450 95≤Em 70

Tabla resumen extractado de la norma EN779

Pero ahora en la actualidad los fabricantes de filtros y fabricantes de equipos de climatización, estamos obligados a informar y cumplir en base a la norma UNE-EN ISO 16890:1:2017  referenciada en el RITE como se ha expuesto anteriormente.

 

¿QUÉ RELACIÓN TIENEN LA NORMA UNE-EN ISO 16890:2017 Y LA UNE 779:2013 CARA AL CUMPLIMIENTO NORMATIVO?

La norma UNE-EN ISO 16890:2017 define los requisitos de ensayo de los filtros de aire de los filtros empleados en ventilación general. Entró en vigor en 2017 y sustituye a la encionada UNE EN779 tanto en Europa como Estados Unidos.

La norma permite una selección más precisa de los filtros de aire para sistemas de climatización y una mejor comprensión del tamaño de las partículas del aire realmente retenidas por el  filtro de los tamaños comentados.

En función del tamaño de las partículas, la norma UNE EN ISO 16890 agrupa los filtros de aire en cuatro categorías que son la ya mencionadas, es decir, ePM1, ePM2,5, ePM10 y polvo grueso.

Como se ha expuesto anteriormente la eficacia de un filtro se medía por el porcentaje de partículas de la granulometría objetivo que retiene, que debe ser superior al 50%. Es decir, un filtro  de partículas que retenga más del 50% de ePM10 se clasificará como filtro “ISO ePM10”, y así sucesivamente.

En base a lo anterior tenemos las siguientes equivalencias con lo solicitado en el RITE:

 

Equivalencias con RITE UNE EN 779:2013 vs. UNE EN 16890

UNE EN
779:2013		 UNE EN 16890:2017 Eficiencia promedio  
Clases de filtros ePM1 ePM2,5 ePM10 Grueso
G1 - - - -
G2 - - - 30%-50%
G3 - - - 45%-65%
G4 - - - 60%-85%
M5 5%-35% 10%-45% 40%-70% 80%-95%
M6 10%-40% 20%-50% 60%-80% >90%
F7 40%-65% 65%-75% 80%-90% >95%
F8 65%-90% 75%-95% 90%-100% >95%
F9 80%-90% 85%-95% 90%-100% >95%

Tabla comparativa entre la UNE EN 779:2013 y la UNE EN 16890.

 

Fichas técnicas con características de filtración

Fichas técnicas con características de filtración

SELECCIÓN TÉCNICA DE FILTROS

Como se observa hay correspondencia directa pero ahora se aporta mucha más información efectiva sobre el comportamiento del filtro.

Esta información detallada será aportada por STULZ en la ficha con características técnicas de la unidad, al colaborar en la fase de diseño de la unidad de tratamiento de aire acorde a los  requerimientos y tipología de la instalación / proyecto.

CONFIGURACIÓN DE LA UTA

Complementariamente a dicha información normativa, STULZ aportará la pérdida de carga del filtro limpio y a máxima colmatación. Para su seguimiento ponemos a tu disposición a la hora de  configurar la unidad, la posibilidad de incorporar tomas de presión, manómetro local, presostato o sonda de presión diferencial entre otros elementos de campo y componentes.

Estos equipos facilitan el mantenimiento y permiten el seguimiento de los filtros, así como su mantenimiento preventivo fijado en la IT 03 del RITE.

2.- CONDICIONES DE DISEÑO DE LA UNIDAD DE TRATAMIENTO DE AIRE EN BASE A LAS NECESIDADES DE FILTRADO.

Visto lo anterior ¿Cómo debo configurar mi unidad de tratamiento de aire para cumplir con los criterios normativos?

La respuesta está en la propia normativa, que establece criterios claros de ubicación de los filtros en la unidad y su relación con otros componentes.

En concreto:

  • La eficacia y filtros mínimos es la fijada en la tabla 1.4.2.5 expuesta anteriormente.
  • Es necesario disponer de prefiltros (Filtros G) para mantener limpios los componentes de las unidades de ventilación y tratamiento de aire. Estos prefiltros se instalarán en la  entrada del aire exterior, así como en la entrada del aire de retorno.
  • Los filtros finales se instalarán después de la sección de tratamiento y, cuando los locales sean especialmente sensibles a la suciedad (locales en los que haya que evitar la  contaminación por mezcla de partículas), después del ventilador de impulsión, procurando que la distribución de aire sobre la sección de filtros sea uniforme.
  • Las secciones de filtros de la clase G4 o menor para las categorías del aire interior IDA 1, IDA 2 e IDA 3 solo se admitirán como secciones adicionales a las indicadas en la  tabla 1.4.2.5.
  • Los aparatos de recuperación de calor deben estar siempre protegidos con una sección de filtros, cuya clase será la recomendada por el fabricante del recuperador; de no existir recomendación serán como mínimo de clase F6.
  • En las reformas, cuando no haya espacio suficiente para la instalación de las unidades de tratamiento de aire, el filtro final indicado en la tabla 1.4.2.5 se incluirá en los recuperadores de calor.

CONCLUSIONES

En resumen, las necesidades de filtración tanto normativas como recomendadas en distintos estándares requiere cumplir unos criterios de eficacia en diseño y un posicionamiento en los  equipos en el que STULZ puede ser de gran ayuda dada su dilatada experiencia y calidad de equipos y componentes.

Así mismo STULZ dispone de gran variedad de accesorios que facilitan la operación y mantenimiento de los filtros alojados en las unidades de tratamiento de aire.

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