Área y sección de conductos de aire

Sobre el cálculo del área y sección de conductos de aire

Esta calculadora realiza dos tipos de cálculos para conductos de ventilación y accesorios. El primer modo determina la sección mínima del conducto a partir del caudal de aire y la velocidad de flujo seleccionada. El segundo modo calcula la superficie (área desarrollada) de conductos y piezas para estimar la cantidad de material, pintura o aislamiento térmico.

Referencias y recomendaciones

Sección mínima a partir de caudal y velocidad

Principio de cálculo. La sección mínima se obtiene de la relación entre caudal y velocidad media. El caudal se convierte a m³/s y la velocidad se introduce en m/s. A continuación se calcula el área de sección en m² y, si es necesario, se convierte a cm². Después se derivan las dimensiones geométricas.

A = Q / v

Unidades y conversión del caudal. En el cálculo se usa Q en m³/s. Si el caudal se introduce en m³/h, entonces Q = Qm³/h / 3600. Si el caudal se introduce en l/s, entonces Q = Ql/s / 1000. La velocidad v se introduce en m/s sin coeficientes adicionales.

Conducto circular. El diámetro se calcula a partir del área de sección requerida. La calculadora muestra el diámetro en milímetros.

D = √(4A/π)

Conducto rectangular. Para una sección rectangular se usa la relación A = a·b. Si el usuario no fija una relación de lados, la calculadora propone una opción “cuadrada” a = b = √A como recomendación neutra inicial. Si el usuario modifica un lado, el otro se recalcula para que el área permanezca igual a la sección mínima calculada: b = A/a o a = A/b. Así se mantiene constante la sección calculada para cualquier proporción elegida.

Rangos prácticos de velocidad

Velocidad del aire v. La velocidad influye directamente en la sección requerida mediante A = Q / v. Una velocidad mayor reduce la sección, pero normalmente incrementa las pérdidas de presión y el ruido. Como referencia práctica, se suelen usar rangos de 2-4 m/s en viviendas, 3-6 m/s en oficinas y 5-10 m/s en zonas industriales y conductos principales. La elección final depende de los requisitos acústicos, el espacio disponible y la pérdida de presión admisible.

Superficie (área desarrollada) de conductos y accesorios

Qué se calcula. En el modo de superficie, la calculadora calcula el área exterior de la pieza seleccionada en m² a partir de dimensiones geométricas en mm. Después, el área se multiplica por el número de piezas iguales. En el cálculo se usa π = 3.141592653589793. La conversión de mm² a m² se realiza dividiendo entre 1 000 000.

Enfoque general. Cada forma utiliza una fórmula de área desarrollada basada en longitudes de generatriz y perímetros de las secciones. En algunos accesorios se incluye un margen p (en mm), que añade área para costuras, uniones o una reserva práctica de fabricación.

Fórmulas usadas en el modo de superficie

Símbolos. Todas las dimensiones lineales de las fórmulas siguientes se introducen en milímetros. El área de una pieza se calcula en mm². Para convertir a m², use Sm² = Smm² / 1e6. Si la cantidad es k, entonces Stotal = Sm² · k.

• Conducto circular recto. S = π·D·L
• Conducto rectangular recto. S = 2·(A+B)·L
• Tapón circular. S = π·D·P + π·(D/2)²
• Tapón rectangular. S = A·L + 2·(A+L)·H
• Campana isla. S = 2·(A+A1)/2·√(((B−B2)/2)²+H²) + 2·(B+B2)/2·√(((A−A1)/2)²+H²) + A1·B2
• Campana mural. S = H·(B+C) + A·√((B−C)²+H²) + A·H + A·C
• Codo circular.

  La calculadora utiliza el desarrollo de un codo segmentado con un número de segmentos r según el ángulo a: a=90° → r=2, 60° → r=3, 45° → r=4, 30° → r=6, 15° → r=12. Para los ángulos 90° y 60° se aplica una corrección e=2, en caso contrario e=0. Después: s = π/r·D/2/(e+2) + 15, o = π/r·D/(2e+2). Área final: S = π·D·100 + π·D·(2·(s+o/2)·0.1 + e·(s+o)) + π·D·(p+2.5)·2

• Codo rectangular. S = 4·(A+B)·p + π·((R+A)²−R²)·a·2/360 + π·R·a·B/180 + π·(R+A)·a·B/180
• Reducción circular (transición). S = π·√(L²+((D−d1)/2)²)·(D/2+d1/2) + π·D·p + π·d1·p
• Transición rectangular. S = 2·(A+a1)/2·√(((B−b1)/2)²+L²) + 2·(B+b1)/2·√(((A−a1)/2)²+L²) + (2·a1+2·b1+2·A+2·B)·p
• Transición de rectangular a circular.

  Valores intermedios: s = (2A+2B)/π, α = atan(L/((s−D)/2)), v = (s/2)/cos(α), u = (D/2)/cos(α), d = 0.5·√(v²−(A/2)²)·A, l = 0.5·√(v²−(B/2)²)·B, h = 4·asin((A/2)/v) + 4·asin((B/2)/v). Resultado: S = |2d + 2l − π·u²·h/360 + (2A+2B)·p + π·D·p|

• T circular. S = π·D·L + π·d2·l2
• T circular con derivación rectangular. S = π·D·L + 2·(a2 + 0.9·b2)·l2
• T rectangular. S = 2·(A+B)·L + 2·(a2+b2)·l2 − a2·b2
• T rectangular con derivación circular. S = 2·(A+B)·L + π·d2·l2 − π·d2²/4
• Desplazamiento circular (utka). S = π·D·(√(L²+e²) + 2·p)
• Desplazamiento rectangular (utka). S = 2·(A·√(L²+e²) + B·L + p·(A+B))

Normas europeas relacionadas

Caudales y velocidades. Para asignar caudales de diseño y elegir objetivos prácticos de velocidad, muchos proyectos toman como referencia la serie EN 16798 (ventilación de edificios, parámetros del ambiente interior y cálculos de caudal de ventilación).

Conductos y productos. En Europa, las dimensiones y la fabricación de conductos suelen alinearse con EN 1507 (conductos rectangulares de chapa metálica) y EN 12237 (conductos circulares de chapa metálica). Estos documentos ayudan a seleccionar tamaños estándar, clases de estanqueidad y requisitos constructivos. Las fórmulas geométricas de esta calculadora dependen únicamente de las dimensiones introducidas.

FAQs

¿Por qué la sección se calcula como A = Q / v?

Es la relación básica entre caudal Q, velocidad media v y área de sección A para un flujo estacionario. Permite estimar rápidamente el área mínima necesaria para transportar el caudal indicado a la velocidad elegida. A partir de A se derivan las dimensiones de un conducto circular o rectangular.

¿Qué es más importante para dimensionar un conducto: la superficie o la sección?

Para la capacidad de aire y la aerodinámica, la magnitud clave es el área de sección. La superficie se usa para estimar material, pintura o aislamiento y para aproximar el área de intercambio térmico si se considera un modelo térmico. Por eso, ambos modos sirven a objetivos distintos y dan resultados distintos.

¿Por qué cambia el otro lado cuando modifico un lado de un conducto rectangular?

En el modo de sección mínima, la calculadora mantiene constante el área calculada A. Si cambia el lado a, el otro se recalcula automáticamente como b = A/a para que la sección siga siendo igual al mínimo requerido para los valores introducidos de Q y v. Esto ayuda a adaptar el conducto al espacio disponible sin cambiar el área necesaria.

¿Cómo afecta la velocidad al tamaño final del conducto?

Para un caudal fijo, duplicar la velocidad reduce a la mitad el área de sección requerida según A = Q / v. Las dimensiones resultantes disminuyen, pero normalmente aumentan las pérdidas de presión y el ruido. En la práctica, la velocidad se elige como un equilibrio entre tamaño, acústica y eficiencia energética.

¿Por qué hay un margen p en las fórmulas de superficie?

El margen añade área para costuras, uniones y reservas prácticas de fabricación en trabajos de chapa. No cambia el área de paso, pero aumenta el área desarrollada y, por tanto, influye en la cantidad estimada de chapa, aislamiento o recubrimiento. Si no necesita margen, establezca p = 0.