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

Si el aire fluye a velocidad reducida a través de un número significativo de estos terminales (sucede cuando los termostatos de diferentes zonas alcanzan la temperatura deseada) y se reduce automáticamente la potencia de los ventiladores que impulsan el aire, pueden surgir dificultades. Por ejemplo, que el flujo total de aire que circula por el sistema sea menor, en algunos casos mucho menor, o incluso que se interrumpa totalmente la “entrada” de aire fresco del exterior. La colocación de sensores que controlen el flujo de aire exterior en el punto de entrada del sistema puede asegurar el mantenimiento de un flujo mínimo de aire fresco en todo momento.

Estrategia de la toma de muestras: Qué

Los contaminantes en cuestión deben ser identificados de antemano y, considerando los diferentes tipos de información que pueden obtenerse, debe decidirse si realizar determinación de emisión o de inmisión.

Las determinaciones de la emisión para la calidad del aire interior permiten conocer la influencia de diferentes fuentes de contaminación, de las condiciones climáticas, de las características del edificio y de la intervención humana, lo que nos permite controlar o reducir las fuentes de emisiones y mejorar la calidad del aire interior. Existen diferentes técnicas para realizar este tipo de determinación: colocar un sistema de captación junto a la fuente de emisión, definir un área de trabajo limitada

y estudiar las emisiones como si representaran las condiciones reales de trabajo, o trabajar en condiciones forzadas aplicando sistemas de control que se basan en el espacio de la cabeza.

Las determinaciones de la inmisión nos permiten establecer el nivel de contaminación del aire interior en las diferentes áreas del edificio divididas en compartimentos, haciendo posible la creación de un mapa de la contaminación de toda la estructura. Utilizando estas determinaciones, identificando las diferentes áreas en las que las personas han realizado sus actividades y calculando el tiempo que han pasado realizando esa tarea, será posible establecer los niveles de exposición. Otra forma de llevarlo a cabo es hacer que los trabajadores lleven dispositivos de control durante el trabajo.

Si el número de contaminantes es amplio y variado puede ser más práctico seleccionar algunas sustancias indicativas de forma que la determinación sea representativa y no demasiado cara.

Estrategia de la toma de muestras

El control analítico de la calidad del aire interior debe considerarse como un último recurso cuando la inspección previa de exploración no proporciona resultados positivos, o si son necesarios una evaluación o un control de los ensayos iniciales. Suponiendo un cierto conocimiento previo de las fuentes de contaminación y de los tipos de contaminantes, las muestras, incluso cuando sea un número limitado, deben ser representativas de los diversos espacios estudiados. La toma de muestras debe planificarse para responder las preguntas ¿Qué? ¿Cómo? ¿Dónde? y ¿Cuándo?

Planificación de las lecturas

Para mejorar la calidad del aire interior puede utilizarse el procedimiento tradicional en el campo del control ambiental en el lugar de trabajo, que consiste en identificar y cuantificar un problema, proponer medidas correctoras, asegurarse de que se ponen en práctica estas medidas y valorar su eficacia después de un período de tiempo. Se trata de un procedimiento habitual que no siempre es el más adecuado, ya que a menudo no es necesaria una evaluación tan exhaustiva mediante la toma de numerosas muestras. Las medidas exploratorias, que pueden variar desde una inspección visual al análisis del aire ambiente por métodos de lectura directa, y que pueden proporcionar una concentración aproximada de contaminantes, son suficientes para resolver muchos de los problemas existentes. Una vez que se han tomado las medidas correctoras, pueden evaluarse los resultados con una segunda determinación, y sólo cuando no exista una clara evidencia de mejoría se realizará una inspección más exhaustiva (con determinaciones en profundidad) o un estudio analítico completo (Fondo Sueco para el Ambiente de Trabajo 1988).

Las principales ventajas de este procedimiento sobre el método más tradicional son el coste, la velocidad y la eficacia, pero requiere personal competente, con experiencia, y la utilización del equipo apropiado. En la Figura 44.5 se resumen los objetivos de las diferentes fases de este procedimiento.

Aislamiento térmico de la ropa

En el cálculo del flujo de calor por convección, radiación y evaporación se aplica un factor de corrección para tener en cuenta la ropa utilizada. En el caso de prendas de algodón, los dos factores de reducción FclC y FclR pueden calcularse como:

m2   /W  o  en  clo.  Un  aislamiento  de  1  clo  corresponde  a

0,155 m2/W y se consigue, por ejemplo, con un traje de calle normal (camisa, corbata, pantalones, chaqueta, etc.).

En la norma ISO 9920 (1994) se indica el aislamiento térmico proporcionado por diferentes combinaciones de prendas. En el
caso de prendas protectoras especiales que reflejan el calor o limitan la permeabilidad al vapor en condiciones de calor, o absorben y aíslan en condiciones de estrés por calor, deben aplicarse factores de corrección individuales. En cualquier caso, hasta la fecha el problema sigue sin comprenderse bien y las predicciones matemáticas son muy aproximadas.

Evaporación

Sobre todas las superficies húmedas existe una capa de aire satu- rado con vapor de agua. Si la atmósfera no está saturada, el vapor se difunde desde esta capa a la atmósfera. La capa tiende a regenerarse absorbiendo el calor de evaporación (0,674 vatios hora por gramo de agua) de la superficie húmeda, que se enfría. Si toda la piel está cubierta de sudor, la evaporación es máxima
(E max ) y depende sólo de las condiciones ambientales, de acuerdo con la siguiente expresión:

donde:

he es el coeficiente de intercambio por evaporación (W/m2 kPa) Psk,s es la presión saturada del vapor de agua a la temperatura de la piel (expresado en kPa)

Pa es la presión parcial de vapor de agua en el ambiente (expre- sada en kPa)

Fpcl  es el factor de reducción del intercambio por evaporación debido a la ropa.

Radiación

Todos los cuerpos emiten radiación electromagnética cuya intensidad depende de su temperatura absoluta T (en grados Kelvin: K) elevada a la cuarta potencia. La piel, con una temperatura que puede oscilar entre 30 y 35 °C (303 y 308 K), emite este tipo de radiación en la zona infrarroja. Además recibe la radiación emitida por las superficies vecinas. El flujo térmico intercambiado por radiación, R (in W/m2 ), entre el cuerpo y su entorno puede describirse con la siguiente expresión:

donde:

 es la constante universal de radiación (5,67 × 10-8 W/m2 K4)
 es la emisividad de la piel que, para la radiación infrarroja, es igual a 0,97 e independiente de la longitud de onda, y para la radiación solar es aproximadamente igual a 0,5 en las personas de raza blanca y 0,85 en las personas de raza negra AR/AD es la fracción de la superficie corporal que participa en los intercambios, siendo del orden de 0,66, 0,70 o 0,77, dependiendo de si la persona está en cuclillas, sentada o de pie FclR es el factor de reducción de los intercambios de calor por radiación debido a la ropa
Tsk (en K) es la temperatura media de la piel
Tr (en K) es la temperatura media radiante del ambiente; esto es, la temperatura uniforme de una esfera negra mate de gran diámetro que rodearía a la persona e intercambiaría con ella la misma cantidad de calor que con el entorno real.
La anterior expresión puede sustituirse por una ecuación simplificada similar a la de los intercambios por convección: