Eliminación del contaminante

Hay veces en que no es posible evitar las emisiones de ciertas fuentes de contaminación, como en el caso de las emisiones debidas a los ocupantes del edificio. Entre ellas se incluyen el dióxido de carbono y los efluvios biológicos, la presencia de mate- riales con propiedades no controladas de ninguna manera o la realización de las tareas diarias. En estos casos, una forma de reducir los niveles de contaminación es a través de sistemas de ventilación y otros medios utilizados para limpiar el aire interior.
La ventilación es una de las opciones en las que más se confía para reducir la concentración de contaminantes en espacios interiores. Claro está que la necesidad de ahorrar energía también requiere que la entrada de aire exterior para renovar el aire interior sea lo menor posible. Existen patrones a este respecto que especifican tasas de ventilación mínima, basadas en la renovación del volumen de aire interior por hora con aire del exterior, o que establecen una contribución mínima de aire por ocupante o unidad de espacio, o que tienen en cuenta la concen- tración de dióxido de carbono considerando las diferencias entre los espacios con y sin fumadores. En el caso de los edificios con

ventilación natural, también se han establecido los requisitos mínimos para las diferentes partes de un edificio, como las ventanas.
Entre las referencias citadas con mayor frecuencia por la mayoría de los patrones existentes, tanto nacionales como inter- nacionales —aunque no sean legalmente vinculantes— se encuentran las normas publicadas por la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Acondiciona- miento del Aire (American Society of Heating, Refrigerating and Air Conditioning Engineers, ASHRAE). Se formularon para ayudar a los profesionales del acondicionamiento del aire en el diseño de sus instalaciones. En la norma 62-1989 de la ASHRAE (ASHRAE 1989), se especifican las cantidades mínimas de aire necesarias para ventilar un edificio, así como la calidad del aire interior aceptable para sus ocupantes con el fin de prevenir efectos adversos sobre la salud. Para el dióxido de carbono (un compuesto que la mayoría de los autores no consi- deran un contaminante dado su origen humano, pero que se utiliza como indicador de la calidad del aire interior para esta- blecer el correcto funcionamiento de los sistemas de ventilación), esta norma recomienda un límite de 1.000 ppm para cumplir los criterios de bienestar (olor). En esta norma también se especifica la calidad del aire atmosférico requerida para la renovación del aire interior.
En los casos en los que la fuente de contaminación —sea inte- rior o exterior— no es fácil de controlar y en los que es nece- sario utilizar un equipo especial para eliminarlo del medio ambiente, existen patrones para garantizar su eficacia, como los que definen métodos específicos para comprobar el funciona- miento de un cierto tipo de filtro.

Control de las fuentes de contaminación (II)

Con respecto a las actividades que pueden tener lugar en un edificio, el principal foco de atención lo constituye el mantenimiento del edificio. En estas actividades, el control puede establecerse en forma de reglamentos sobre la realización de ciertas tareas, como recomendaciones relativas a la aplicación de plaguicidas o la reducción de exposición al plomo o al amianto durante la renovación o la demolición de un edificio.
Debido a que el humo del tabaco —generado por los ocupantes de un edificio— es muy a menudo causa de contaminación del aire interior, merece un tratamiento especial. Muchos países tienen leyes, a escala estatal, que prohíben fumar en ciertos lugares públicos, como restaurantes o teatros, pero son muy frecuentes otras disposiciones que permiten fumar en ciertas partes especialmente diseñadas de un edificio concreto. Cuando se prohíbe el uso de ciertos productos o materiales, estas prohibiciones se basan en sus efectos nocivos sobre la salud declarados, que están relativamente documentados para los niveles presentes en el aire interior. Otra dificultad es que a menudo no se dispone de suficiente información o conocimiento acerca de las propiedades de los productos que pudieran utili- zarse en su lugar.

Control de las fuentes de contaminación (I)

Una de las formas más eficaces de reducir los niveles de concen- tración de un contaminante en el aire interior es controlar las fuentes de contaminación del interior del edificio. Entre ellas, los materiales utilizados en la construcción y la decoración, las activi- dades que tienen lugar dentro del edificio y los propios ocupantes. Si se juzga necesario regular las emisiones debidas a los mate- riales de construcción empleados, existen patrones que limitan directamente el contenido en estos materiales de compuestos para los que se han demostrado efectos nocivos para la salud. Algunos de estos compuestos se consideran cancerígenos, como el formaldehído, el benceno, algunos plaguicidas, el amianto, la fibra de vidrio y otros. Otro método es regular las emisiones estableciendo patrones de emisión.
Tal posibilidad presenta muchas dificultades prácticas, entre las que destacan la falta de acuerdo con respecto a cómo deter- minar estas emisiones, la falta de conocimiento acerca de sus efectos sobre la salud y el bienestar de los ocupantes del edificio,
y las dificultades inherentes de la identificación y la cuantifica- ción de los cientos de compuestos emitidos por los materiales en cuestión. Una forma de establecer patrones de emisión es a partir de un nivel aceptable de concentración del contaminante
y calcular una tasa de emisión que tenga en cuenta las condi- ciones ambientales —temperatura, humedad relativa, tasa de intercambio de aire, factor de carga, etc.— representativas de la forma en que se utiliza realmente el producto. La principal crítica a este método es que más de un producto puede generar el mismo compuesto contaminante. Los patrones de emisión se obtienen a partir de determinaciones realizadas en atmósferas controladas en las que las conducciones estás perfectamente definidas. Se han publicado normas para Europa (COST 613
1989 y 1991) y para Estados Unidos (ASTM 1989). Las críticas planteadas habitualmente contra estas normas se basan en los siguientes aspectos: a) la dificultad para obtener datos compara- tivos, y b) los problemas surgidos cuando un espacio de interior tiene fuentes intermitentes de contaminación.

REGLAMENTOS, RECOMENDACIONES, • NORMAS Y PATRONES

La definición de normas y patrones específicos para el aire interior es producto de una política proactiva en este campo por parte de los organismos responsables de su establecimiento y del mantenimiento de la calidad del aire interior a niveles aceptables. En la práctica, las tareas se dividen y comparten entre numerosas entidades responsables de controlar la contaminación, mantener la salud, garantizar la seguridad de los productos, vigilar la higiene profesional y regular la edificación y la construcción.
El establecimiento de un reglamento está encaminado a limitar o reducir los niveles de contaminación en el aire interior. Tal objetivo puede alcanzarse controlando las fuentes de conta- minación existentes, diluyendo el aire interior con aire exterior y comprobando la calidad del aire disponible. Se requiere para ello el establecimiento de límites máximos específicos para los contaminantes presentes en el aire interior.
La concentración de cualquier contaminante en el aire interior sigue un modelo de masa equilibrado expresado en la siguiente ecuación:

Generalmente se observa que, en condiciones estáticas, la concentración de los contaminantes presentes dependerá en parte de la cantidad del compuesto liberado al aire por la fuente de contaminación y su concentración en el aire atmosférico, y de los diferentes mecanismos por los que se elimina el contami- nante. Los mecanismos de eliminación incluyen la dilución del contaminante y su “desaparición” con el tiempo. Todos los reglamentos, recomendaciones, normas y patrones que pueden establecerse para reducir la contaminación deben considerar estas posibilidades.

Fórmulas y definiciones

En general existe una relación de raíz cuadrada entre el grosor d de una capa de aire estático y la velocidad del aire v. La función exacta depende del tamaño y la forma de la superficie, pero para el cuerpo humano se puede realizar la siguiente aproximación:

Transferencia de calor por radiación

La radiación es otro importante mecanismo para la transferencia de calor. Todas las superficies irradian calor y absorben el calor irradiado por otras superficies. El flujo de calor radiante es aproximadamente proporcional a la diferencia de temperatura entre las dos superficies que participan en el intercambio. Una capa de ropa entre ambas superficies interferirá en la transferencia de calor radiante al interceptar el flujo de energía; la ropa alcanzará una temperatura próxima a la temperatura media de las dos superficies, reduciendo a la mitad la diferencia de temperatura entre ellas y, por consiguiente, reduciendo también a la mitad el flujo de calor radiante. Al aumentar el número de capas interpuestas, disminuye la velocidad de transferencia de calor.
Por consiguiente, las capas múltiples reducen la transferencia de calor radiante. Cuando se utilizan trajes de guata o de fibra, la radiación es interceptada por las fibras distribuidas, más que por una capa de tejido. La densidad del material de fibra (o más bien la superficie total de material de fibra por volumen de tejido) es un parámetro crítico para la transferencia de radiación dentro de esos trajes de fibra. A igualdad de peso, las fibras delgadas proporcionan más superficie que las fibras gruesas.

Conducción de calor del aire inmóvil y en movimiento

El aire inmóvil actúa como una capa aislante que tiene una conductividad constante con independencia de la forma del material. Las alteraciones de las capas de aire produce una pérdida de grosor efectivo; estas alteraciones pueden estar causadas no sólo por el viento, sino también por el movimiento de la persona que lleva la ropa, desplazamiento de todo el cuerpo (un componente del viento) y movimiento de ciertas partes del cuerpo. A este efecto se suma la convección natural. En la Figura 42.7 se muestra un gráfico del efecto de la velocidad del aire en la capacidad aislante de una capa de aire.