Tipos de luz: Descarga eléctrica

La descarga eléctrica es una técnica utilizada en las modernas fuentes de luz para el comercio y la industria, debido a que la producción de luz es más eficaz. Algunos tipos de lámparas combinan la descarga eléctrica con la fotoluminiscencia.
Una corriente eléctrica que pasa a través de un gas excita los átomos y moléculas para emitir radiación con un espectro característico de los elementos presentes. Normalmente se utilizan dos metales, sodio y mercurio, porque sus características dan lugar a radiaciones útiles en el espectro visible. Ninguno de estos metales emite un espectro continuo y las lámparas de descarga tienen espectros selectivos. La reproducción del color nunca será idéntica a la obtenida con espectros continuos. Las lámparas de descarga suelen dividirse en las categorías de baja o alta presión, aunque estos términos sólo son relativos, y una lámpara de sodio de alta presión funciona a menos de una atmósfera.

Tipos de luz: Incandescencia

Los materiales sólidos y líquidos, al calentarse, emiten radiación visible a temperaturas superiores a 1.000 K; este fenómeno recibe el nombre de incandescencia.
Las lámparas de filamentos se basan en este calentamiento para generar luz: una corriente eléctrica pasa a través de un fino hilo de tungsteno, cuya temperatura se eleva hasta alcanzar entre 2.500 y 3.200 K, en función del tipo de lámpara y su aplicación.
Existe un límite para este método, que viene descrito por la Ley de Planck para el comportamiento de un radiador de cuerpo negro, de acuerdo con la cual, la distribución espectral de la energía radiada aumenta con la temperatura. A unos b3.600 K o más, se produce un marcado aumento en la emisión de radiación visible y la longitud de onda de la máxima energía se desplaza hacia la banda visible. Es una temperatura cercana al punto de fusión del tungsteno, que es el material utilizado como filamento, de modo que, en la práctica, el límite de temperatura es de unos 2.700 K, por encima del cual la evaporación del filamento resulta excesiva. Una consecuencia de estos desplazamientos espectrales es que una gran parte de la radiación desprendida no se emite en forma de luz, sino en forma de calor en la región de infrarrojos. Por consiguiente, las bombillas de filamentos pueden ser dispositivos de calefacción eficaces y se utilizan en lámparas diseñadas para secar materiales impresos, preparar alimentos y criar animales.

TIPOS DE LAMPARAS E ILUMINACION

Una lámpara es un convertidor de energía. Aunque pueda realizar funciones secundarias, su principal propósito es la transformación de energía eléctrica en radiación electromagnética visible. Hay muchas maneras de crear luz, pero el método normalmente utilizado en la iluminación general es la conversión de energía eléctrica en luz.

Diseño arquitectónico: Los sistemas de ventilación y el control de los climas en interiores (]I)

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.
Así pues, la cantidad de ventilación necesaria debe basarse en tres aspectos fundamentales: la calidad del aire que se desee obtener, la calidad del aire exterior disponible y la carga total de contaminación del espacio que se intenta ventilar. De aquí parten los estudios realizados por el profesor P. O. Fanger y su equipo (Fanger 1988, 1989). Su objeto es establecer nuevas normas de ventilación que satisfagan las necesidades de calidad del aire y que proporcionen un nivel de confort aceptable desde el punto de vista de sus ocupantes.
Uno de los factores que afectan a la calidad del aire en espacios interiores es la calidad del aire exterior. Las características de las fuentes de contaminación exteriores, como el tráfico rodado y las actividades industriales o agrícolas, las hacen incontrolables para los diseñadores, los propietarios y los ocupantes de los edificios. Es en casos de este tipo cuando las autoridades responsables en materia de medio ambiente deben asumir la responsabilidad de elaborar directrices de protección medioam- biental y de asegurar su cumplimiento. Sin embargo, existen muchas medidas de control aplicables y útiles para reducir y eliminar la contaminación ambiental.

Como ya se ha mencionado, es preciso prestar especial aten- ción a la ubicación y orientación de las conducciones de entrada y salida de aire, para evitar la reabsorción de la contaminación del propio edificio o de sus instalaciones (torres de refrigeración, respiraderos de cocinas y baños, etc.), así como de los edificios de las proximidades.

Diseño arquitectónico: 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.

Diseño arquitectónico: Elección de los materiales

Para intentar evitar posibles problemas de contaminación en un edificio, es conveniente prestar atención a las características de los materiales de construcción y decoración, al mobiliario, a las acti- vidades de trabajo que se realizarán normalmente y a los métodos que se utilizarán para limpiar y desinfectar el edificio y para el control de insectos y plagas. También es posible reducir
los niveles de compuestos orgánicos volátiles (COV), por ejemplo,
si se emplean únicamente materiales y equipamientos cuyos índices de emisión de estos compuestos sean conocidos y si se seleccionan aquellos que tengan los niveles más bajos.
Hoy en día, aunque algunos laboratorios e instituciones han realizado estudios sobre emisiones de este tipo, la información sobre los índices de emisión de contaminantes de los materiales de construcción es más bien escasa, y ello se agrava por la gran cantidad de productos existentes y la variabilidad que presentan
a lo largo del tiempo.
A pesar de esta dificultad, algunos productores han comenzado a estudiar sus productos y a incluir, habitualmente a peti- ción del consumidor o del profesional de la construcción, información sobre las investigaciones realizadas. Cada vez son más los productos calificados como “respetuosos con el medio ambiente”, “no tóxicos”, etcétera.
Ahora bien, todavía hay muchos problemas que resolver. Entre ellos cabe citar el alto coste de los análisis necesarios, en lo que atañe al tiempo tanto como al dinero; la falta de normas que regulen los métodos de ensayo de muestras; la complicada interpretación de los resultados obtenidos debido al desconoci- miento de los efectos de algunos contaminantes para la salud, y la falta de acuerdo entre los investigadores respecto a si es prefe- rible utilizar materiales con alto nivel de emisión durante un período breve en lugar de materiales con un nivel bajo durante períodos de tiempo más largos.


Lo cierto es que en los próximos años el mercado de los mate- riales de construcción y decoración será más competitivo y sufrirá una mayor presión legislativa. Con ello se eliminarán algunos productos o a se sustituirán por otros que tengan menores índices de emisión. Ya se están tomando medidas de este tipo con los adhesivos utilizados en la producción de moquetas, a lo que se añade, en la producción de pinturas, la eliminación de compuestos peligrosos, como el mercurio y el pentaclorofenol.
Hasta que se tenga más información y madure la reglamentación legislativa en este campo, los encargados de elegir los mate- riales y productos más apropiados para la construcción de edificios nuevos serán los profesionales. He aquí algunas consideraciones que pueden ayudarles a tomar una decisión:

• Es preciso disponer de información sobre la composición química del producto y los índices de emisión de contami- nantes, así como sobre cualquier aspecto concerniente a la salud, la seguridad y el confort de los ocupantes expuestos a los mismos. Esta información deberá facilitarla el fabricante del producto.
• Es preciso elegir los productos que tengan los índices de emisión de contaminantes más bajos posibles, atendiendo en especial a la presencia de compuestos carcinógenos y terató- genos, irritantes, toxinas sistémicas, compuestos odoríferos y demás.
• Deberán especificarse los adhesivos o materiales que presenten grandes superficies de emisión o absorción, como los mate- riales porosos, los textiles, las fibras sin revestimiento y simi- lares, y restringirse su uso.
• Será necesario implantar procedimientos preventivos para la manipulación e instalación de estos materiales y productos. Durante y después de su instalación, se ventilará el recinto exhaustivamente y se utilizará el proceso de horneado (véase más adelante) para acelerar el curado de ciertos productos. También deberán aplicarse las medidas higiénicas recomen- dadas en cada caso.
• Uno de los procedimientos recomendados para minimizar la exposición a las emisiones de nuevos materiales durante las fases de instalación y acabado, así como durante la ocupación inicial del edificio, es ventilar el mismo durante 24 horas con un 100 por cien de aire exterior. La eliminación de compuestos orgánicos por medio de esta técnica evita su retención en los materiales porosos, que pueden actuar como depósitos y después como fuentes de contaminación al liberar los compuestos almacenados al medio ambiente.
• Otra medida es incrementar la ventilación al máximo nivel posible antes de volver a ocupar un edificio que haya quedado cerrado durante un cierto tiempo: durante las primeras horas del día, los fines de semana o las vacaciones.
• En algunos edificios se ha utilizado un procedimiento especial para acelerar el “curado” de nuevos materiales, conocido como horneado, por el cual la temperatura del edificio se eleva durante 48 horas o más, manteniendo la circulación del aire al mínimo. Las altas temperaturas favorecen la emisión de compuestos orgánicos volátiles. Después se ventila el edificio y se reduce así su carga contaminante. Los resultados obtenidos hasta la fecha demuestran que este procedimiento puede ser eficaz en algunas situaciones.

Naturaleza fisicoquímica de humo de tabaco ambiental: Humo de flujo central y de flujo lateral

El HTA se define como el material presente en el aire interior procedente del humo de tabaco. En general, la fuente principal del HTA es el humo de los cigarrillos, aunque también contribuyen el humo de tabaco de pipa y de puros. El HTA es un aerosol compuesto que emana principalmente del cono de combustión de un producto del tabaco entre las aspiraciones. La emanación se denomina humo de flujo lateral (HL). En menor proporción, el HTA también contiene componentes de humo de flujo central (HC), es decir, aquellos que exhala el fumador. En la Tabla 44.7 se muestran las proporciones de los agentes tóxicos principales y de los agentes cancerígenos en el humo inhalado, en el humo de flujo central y en el humo de flujo lateral (Hoffmann y Hecht 1990; Brunnemann y Hoffmann 1991; Guerin y cols. 1992; Luceri y cols. 1993). La Agencia Interna- cional para la Investigación sobre el Cáncer (IARC) reconoce los componentes del humo marcados con C en su epígrafe “Tipo de toxicidad” como cancerígenos animales. Entre estos se encuentra el benceno, la -naftilamina, el 4-aminobifenilo y el polonio-210 que también son cancerígenos humanos conocidos (IARC 1987a; IARC 1988). Cuando se fuman cigarrillos con filtro, algunos componentes volátiles y semivolátiles son eliminados de forma selectiva del HC por el filtro (Hoffmann y Hecht 1990). Ahora bien, estos compuestos aparecen en cantidades muy superiores en el HL no diluido en comparación con el HC. Además, los componentes del humo cuya formación se ve favorecida durante la incandescencia en la atmósfera reductora del cono de combustión, se liberan al HL en mayor grado que al HC. Entre ellos se encuentran grupos de cancerígenos como las nitrosaminas volátiles, las nitrosaminas específicas del tabaco (NAET) y las aminas aromáticas.