Los sistemas de ventilación y el control de los climas en interiores (III)

Si resulta que el aire exterior o reciclado está contaminado, las medidas de control que se recomiendan son el filtrado y la depuración. El método más eficaz para eliminar las partículas es utilizar precipitadores electrostáticos y filtros mecánicos de retención (la eficacia de éstos últimos será mayor cuanto más precisa sea su calibración conforme al tamaño de las partículas que se desea eliminar).

La utilización de sistemas capaces de eliminar gases y vapores por absorción y adsorción químicas es una técnica raramente utilizada fuera del sector industrial; con todo, es habitual hallar sistemas que enmascaran el problema de la contaminación, especialmente los olores, por ejemplo, utilizando ambientadores. Otras técnicas para depurar y mejorar la calidad del aire utilizan ionizadores y ozonadores. El mejor principio en la utili- zación de estos sistemas para mejorar la calidad del aire, hasta que se conozcan sus verdaderas propiedades y sus posibles efectos perjudiciales para la salud es la prudencia.

Una vez que el aire ha sido tratado y enfriado o calentado, se reparte por los espacios interiores. Que la distribución del aire sea o no aceptable dependerá, en gran medida, de la elección, el número y la colocación de las rejillas difusoras.

Dadas las diferencias de opinión existentes sobre la eficacia de los distintos procedimientos para mezclar el aire, algunos diseña- dores han comenzado a utilizar, en algunas situaciones, sistemas distribuidores de aire que lo reparten a nivel del suelo o desde las paredes, en lugar de las rejillas de difusión colocadas en el techo. En cualquier caso, es preciso planificar cuidadosamente la ubicación de los registros de retorno para evitar cortocircuitar la entrada y salida de aire, lo cual impediría que se mezclase por completo, tal como puede verse en la Figura 45.3.

Según el grado de compartimentación de los espacios de trabajo, la distribución del aire puede presentar diversos problemas. Por ejemplo, es posible que en los espacios abiertos provistos de rejillas de difusión en el techo el aire de la habita- ción no se mezcle por completo. Y el problema se agrava cuando el sistema de ventilación suministra volúmenes variables de aire. Los conductos de distribución de estos sistemas están provistos de terminales que modifican la cantidad de aire suministrado a dichos conductos en función de los datos recibidos de los termostatos de zona.

Los sistemas de ventilación y el control de los climas en interiores (I)

La ventilación es uno de los métodos más importantes para controlar la calidad del aire en los espacios cerrados. Hay en ellos tantas y tan diversas fuentes de contaminación que resulta casi imposible controlarlos por completo en la fase de diseño. Como ejemplo citaremos la contaminación generada por los propios ocupantes del edificio, a partir de las actividades que desarrollan y de los productos que utilizan para su higiene personal; en general, el diseñador no controla esas fuentes de contaminación. Por consiguiente, el método de control normalmente utilizado para diluir y eliminar los contaminantes de los espacios inte- riores contaminados es la ventilación; puede realizarse con aire exterior limpio o con aire reciclado y convenientemente depurado.

Es necesario considerar muchas cuestiones diferentes a la hora de diseñar un sistema de ventilación que haya de servir adecuadamente como método de control de contaminación. Entre ellas cabe citar la calidad del aire exterior que se vaya a utilizar; los requisitos especiales de ciertos contaminantes o de la fuente que los genera; el mantenimiento preventivo del propio sistema de ventilación, que también debe tenerse en cuenta como posible fuente de contaminación, y la distribución del aire dentro del edificio.

En la Tabla 45.2 se resumen las cuestiones principales en el diseño de un sistema de ventilación necesarias para mantener ambientes interiores de calidad.

En un sistema típico de ventilación/aire acondicionado, el aire que se toma del exterior y que se mezcla con una propor- ción variable de aire reciclado pasa a través de diferentes sistemas de acondicionamiento del aire, suele filtrarse, calentarse o enfriarse según la estación y se humidifica o deshumidifica en función de las necesidades.

Una vez tratado, el aire se distribuye por conductos a cada una de las áreas del edificio y se reparte a través de rejillas de dispersión. Después se mezcla en todos los espacios ocupados, provocando un intercambio térmico y renovando la atmósfera interior hasta que finalmente se extrae de cada recinto por conducciones de retorno.

La cantidad de aire exterior que debe utilizarse para diluir y eliminar contaminantes es objeto de debate y de él se han ocupado muchos estudios. En los últimos años han cambiado las recomendaciones relativas a los niveles de aire exterior y se han publicado nuevas normas de ventilación, en la mayoría de los casos para aumentar los volúmenes de aire exterior utilizados. Aun así, estas recomendaciones son insuficientes para controlar eficazmente todas las fuentes de contaminación, y la razón está en que las normas establecidas se basan en la ocupación y no tienen en cuenta otras fuentes de contaminación importantes, como los materiales empleados en la construcción, el mobiliario

y la calidad del aire procedente del exterior.

Análisis

Gran parte de la metodología utilizada para estimar la calidad del aire interior deriva de la higiene industrial y de determina- ciones de inmisión del aire atmosférico. Existen pocos métodos analíticos específicamente validados para este tipo de análisis, aunque algunas organizaciones, como la Organización Mundial de la Salud y la Environmental Protection Agency de Estados Unidos están realizando investigaciones en este campo. Otro obstáculo es la escasez de información sobre la relación exposición-efecto con respecto a exposiciones prolongadas a concentraciones bajas de contaminantes.

Los métodos analíticos utilizados para la higiene industrial están diseñados para determinar concentraciones elevadas, y no se han definido para muchos contaminantes, mientras que el número de contaminantes en el aire interior puede ser elevado y variado y los niveles de concentración pueden ser bajos, salvo en ciertos casos. La mayoría de los métodos empleados en la higiene industrial se basan en la toma de muestras y sus análisis; muchos de estos métodos pueden aplicarse al aire interior si se consideran varios factores: ajustar los métodos a los niveles de concentración habituales en el aire interior, aumentar su sensibilidad sin reducir la precisión (por ejemplo, aumentando el volumen del aire ensayado) y validar su especificidad.

Los métodos analíticos utilizados para determinar las concentraciones de contaminantes en el aire atmosférico son similares a los empleados para el aire interior, de forma que algunos de ellos pueden utilizarse directamente para el aire interior mientras que otros pueden adaptarse fácilmente. Ahora bien, es importante tener en cuenta que algunos métodos están diseñados para una lectura directa de una muestra, mientras que otros requieren una instrumentación voluminosa y, en ocasiones, ruidosa y además utilizan grandes volúmenes de aire en la toma de muestra que pueden distorsionar la lectura.

DETERMINACION Y VALORACION DE • LOS CONTAMINANTES QUIMICOS

Desde el punto de vista de la contaminación, el aire interior no industrial muestra varias características que lo diferencian del aire exterior, o aire atmosférico, y del aire del medio ambiente industrial. Además de los contaminantes presentes en el aire atmosférico, el aire interior también contiene contaminantes generados por los materiales de construcción y por las actividades que tienen lugar en el interior del edificio. Las concentraciones de contaminantes en el aire interior tienden a ser iguales o infe- riores a las existentes en el aire atmosférico, dependiendo de la ventilación; los contaminantes generados por los materiales de construcción suelen ser diferentes de los presentes en el aire atmosférico y pueden encontrarse a concentraciones elevadas, mientras que los generados por las actividades desarrolladas en el interior del edificio dependen de la naturaleza de estas activi- dades y pueden tener concentraciones similares a las existentes en el aire atmosférico, como en el caso del CO y el CO2.

Por este motivo, el número de contaminantes presentes en el aire interior no industrial es amplio y variable y los niveles de concentración son bajos (salvo en los casos en los que existe una importante fuente de producción); varían según las condiciones atmosféricas/climatológicas, el tipo o las características del edificio, su ventilación y las actividades desarrolladas en su interior.

Consideraciones finales: REGULACION DEL CONSUMO DE TABACO

La acción normativa y legislativa de los diferentes gobiernos es lenta y no suficientemente eficaz, sobre todo en comparación con lo que sería necesario considerando los problemas causados por el tabaco. A menudo las causas son los obstáculos legales contra la aplicación de estas medidas, los argumentos contra la compe- tencia desleal o incluso la protección de los derechos del indi- viduo a fumar. Los progresos en la aplicación de leyes han sido lentos pero constantes. Por otro lado, debe tenerse en cuenta la diferencia entre los fumadores activos y los fumadores pasivos o “de segunda mano”. Todas las medidas que ayudarían a alguien a dejar de fumar, o al menos a reducir su consumo diario, deben
ir dirigidas al fumador; todo el peso de las normativas debe recaer en combatir este hábito. Deben proporcionarse al fumador pasivo todos los argumentos posibles para defender sus derechos a no inhalar humo de tabaco y a disfrutar del uso de entornos libres de tabaco en el hogar, en el trabajo y en el ocio.

Intercambios térmicos - Conducción

La convección consiste en la transferencia de calor entre la piel y el aire circundante. Si la temperatura de la piel, tsk en grados Celsius (°C), es mayor que la temperatura del aire (ta ), el aire en contacto con la piel se calienta y, como consecuencia, se desplaza hacia arriba. Se establece así una circulación de aire, conocida como convección natural, en la superficie del cuerpo. El intercambio aumenta si el aire pasa sobre la piel a una cierta velocidad, ya que se fuerza la convección. El flujo de calor intercambiado por convección, C, en vatios por metro cuadrado (W/m2 ) puede estimarse con la siguiente ecuación:

donde hc es el coeficiente de convección (W/°C m2 ), que es una función de la diferencia entre tsk y ta en el caso de la convección natural, y de la velocidad del aire Va (en m/s) en la convección forzada; FclC es el factor de reducción del intercambio de calor por convección debido a la ropa.

Intercambios térmicos - Conducción

La conducción es la transmisión de calor entre dos sólidos que están en contacto. Los intercambios se producen entre la piel y la ropa, el calzado, los puntos de presión (asiento, asas), herramientas, etc. En la práctica, para el cálculo matemático del equilibrio térmico, el flujo de calor por conducción se estima indirectamente como una cantidad igual al flujo de calor por convección y radiación que tendría lugar si esas superficies no estuvieran en contacto con otros materiales.