El retroceso del aire puede causar problemas de comodidad y calidad del aire interior
Las personas pasan la mayor parte de su tiempo en residencias (Klepeis et al., 2001), lo que hace que la calidad del aire interior sea una preocupación creciente. Es ampliamente reconocido que la carga del aire interior para la salud es significativa (Edwards et al., 2001; de Oliveira et al., 2004; Weisel et al., 2005). Las normas actuales de ventilación se establecen para proteger la salud y brindar comodidad a los residentes, pero la mayoría se basa en gran medida en criterios de ingeniería debido a la escasa justificación científica. Esta sección describirá los métodos actuales y potenciales para estimar los caudales de ventilación requeridos y ofrecerá una visión general de las normas existentes más importantes.
EFLUENTES HUMANOS Y DIÓXIDO DE CARBONO
Bases de Pettenkofer Zahl para estándares de ventilación
La sudoración parece ser la principal fuente de olor corporal que determina la percepción de la calidad del aire interior (Gids y Wouters, 2008). Los olores generan incomodidad, ya que una buena calidad del aire suele percibirse como ausencia de olores. En muchos casos, los ocupantes se acostumbran a olores que pueden ser fácilmente percibidos por alguien que entra en la habitación. El criterio de un panel de prueba visitante (Fanger et al., 1988) puede utilizarse para evaluar la intensidad del olor.
El dióxido de carbono (CO2) no es un factor importante en la salud por la exposición al aire interior en residencias. El CO2 es un marcador de los bioefluentes de las personas y puede estar relacionado con la molestia del olor. El CO2 ha sido la base de casi todos los requisitos de ventilación en edificios desde el trabajo de Pettenkofer (1858). Reconoció que si bien el CO2 era inofensivo a niveles normales en interiores e indetectable por las personas, era un contaminante medible en torno al cual se podían diseñar estándares de ventilación. A partir de este estudio, propuso el llamado "PettekoferZahl" de 1000 ppm como nivel máximo de CO2 para prevenir los olores de los efluentes humanos. Supuso una concentración exterior de aproximadamente 500 ppm. Aconsejó limitar la diferencia de CO2 entre el interior y el exterior a 500 ppm. Esto equivale a un caudal para un adulto de aproximadamente 10 dm³/s por persona. Esta cantidad sigue siendo la base de los requisitos de ventilación en muchos países. Posteriormente, Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) y Fanger (1988) realizaron investigaciones adicionales sobre un enfoque de ventilación “impulsado por molestias por olores” basado en el CO2 como marcador.
Tabla: Límites de CO2 generalmente utilizados en espacios (Gids 2011)
Un estudio reciente indica que el CO2 en sí mismo podría influir en el rendimiento cognitivo de las personas (Satish et al., 2012). Si el rendimiento de las personas es el parámetro más importante en espacios como aulas, salas de conferencias e incluso, en algunos casos, oficinas, los niveles de CO2 deberían determinar el nivel de ventilación, en lugar de la molestia o la comodidad. Para desarrollar estándares basados en el CO2 para el rendimiento cognitivo, se debería establecer un nivel aceptable de exposición. Según este estudio, mantener un nivel de alrededor de 1000 ppm no parece afectar al rendimiento (Satish et al., 2012).
BASE PARA FUTURAS NORMAS DE VENTILACIÓN
VENTILACIÓN PARA LA SALUD
Los contaminantes se emiten o entran en el espacio, donde los ocupantes los inhalan. La ventilación ofrece una opción para eliminar los contaminantes y reducir la exposición, ya sea eliminándolos en su origen, como con campanas extractoras, o diluyendo el aire de la vivienda mediante la ventilación integral. La ventilación no es la única opción de control para reducir la exposición y puede no ser la herramienta adecuada en muchas situaciones.
Para diseñar una estrategia de ventilación o control de contaminantes basada en la salud, es necesario comprender claramente los contaminantes a controlar, las fuentes interiores y su intensidad, así como los niveles aceptables de exposición en el hogar. Una Acción Colaborativa Europea desarrolló un método para determinar los requisitos de ventilación para lograr una buena calidad del aire interior en función de estos contaminantes (Bienfait et al., 1992).
Los contaminantes más importantes en interiores
Los contaminantes que parecen impulsar los riesgos crónicos para la salud asociados con la exposición al aire interior son:
• Partículas finas (PM2.5)
• Humo de tabaco de segunda mano (SHS)
• Radón
• Ozono
• Formaldehído
• Acroleína
• Contaminantes relacionados con el moho y la humedad
Actualmente, no se dispone de datos suficientes sobre la intensidad de las fuentes ni sobre la contribución de cada una a la exposición en los hogares para diseñar una norma de ventilación basada en la salud. Existe una variabilidad significativa en las características de las fuentes entre viviendas, y la tasa de ventilación adecuada para una vivienda podría tener en cuenta las fuentes interiores y el comportamiento de los ocupantes. Este es un área de investigación en curso. Las futuras normas de ventilación podrían basarse en los resultados de salud para establecer tasas de ventilación suficientes.
VENTILACIÓN PARA COMODIDAD
Como se describió anteriormente, los olores pueden desempeñar un papel importante en la comodidad y el bienestar. Otro aspecto de la comodidad es el confort térmico. La ventilación puede influir en el confort térmico al transportar aire frío.
Aire caliente, humidificado o seco. La turbulencia y la velocidad del aire causadas por la ventilación pueden influir en la percepción de confort térmico. Las altas tasas de infiltración o renovación del aire pueden generar incomodidad (Liddament, 1996).
El cálculo de las tasas de ventilación necesarias para el confort y la salud requiere diferentes enfoques. La ventilación para el confort se basa principalmente en la reducción de olores y el control de la temperatura y la humedad, mientras que para la salud la estrategia se basa en la reducción de la exposición. Una propuesta de las directrices para la acción concertada (CEC 1992) consiste en calcular por separado la tasa de ventilación necesaria para el confort y la salud. Para el diseño, se debe utilizar la tasa de ventilación más alta.
NORMAS DE VENTILACIÓN VIGENTES
NORMAS DE VENTILACIÓN DE LOS ESTADOS UNIDOS: ASHRAE 62.2
La Norma 62.2 de la Sociedad Americana de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) es la norma de ventilación residencial más aceptada en Estados Unidos. ASHRAE desarrolló la Norma 62.2 “Ventilación y Calidad Aceptable del Aire Interior en Edificios Residenciales de Baja Altura” para abordar problemas de calidad del aire interior (CAI) (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 es ahora un requisito en algunos códigos de construcción, como el Título 24 de California, y se considera una norma de práctica en muchos programas de eficiencia energética y por organizaciones que capacitan y certifican a contratistas de rendimiento de viviendas. La norma especifica una tasa general de ventilación del aire exterior a nivel de residencia en función del área del piso (un sustituto de las emisiones de los materiales) y el número de habitaciones (un sustituto de las emisiones relacionadas con los ocupantes) y requiere extractores de aire para baños y cocinas. Generalmente, se considera que el enfoque de la norma es la tasa general de ventilación. Este énfasis se ha basado en la idea de que los riesgos en interiores se deben a fuentes distribuidas y emitidas continuamente, como el formaldehído del mobiliario y los bioefluentes (incluidos los olores) de las personas. El nivel requerido de ventilación mecánica para toda la residencia se basó en el criterio de expertos en la materia, pero no en ningún análisis de concentraciones de contaminantes químicos ni en otras preocupaciones específicas para la salud.
NORMAS EUROPEAS DE VENTILACIÓN
Existen diversas normas de ventilación en diversos países europeos. Dimitroulopoulou (2012) ofrece una visión general de las normas existentes en formato de tabla para 14 países (Bélgica, República Checa, Dinamarca, Finlandia, Francia, Alemania, Grecia, Italia, Países Bajos, Noruega, Portugal, Suecia, Suiza, Reino Unido), junto con una descripción de los estudios de modelado y medición realizados en cada país. Todos los países especificaron caudales para toda la casa o para estancias específicas. El caudal de aire se especificó en al menos una norma para las siguientes estancias: salón, dormitorio, cocina, baño y aseo. La mayoría de las normas solo especificaban el caudal de aire para un subconjunto de estancias.
La base para los requisitos de ventilación varía de un país a otro con requisitos basados en el número de personas, superficie construida, número de habitaciones, tipo de habitación, tipo de unidad o alguna combinación de estos insumos. Brelih y Olli (2011) agregaron estándares de ventilación para 16 países de Europa (Bulgaria, República Checa, Alemania, Finlandia, Francia, Grecia, Hungría, Italia, Lituania, Países Bajos, Noruega, Polonia, Portugal, Rumanía, Eslovenia, Reino Unido). Utilizaron un conjunto de viviendas estándar para comparar las tasas de intercambio de aire (AER) resultantes calculadas a partir de estos estándares. Compararon las tasas de flujo de aire requeridas para toda la casa y la ventilación de tareas. Las tasas de ventilación requeridas para toda la casa oscilaron entre 0,23 y 1,21 ACH, con los valores más altos en los Países Bajos y los más bajos en Bulgaria.
Los caudales mínimos de extracción de las campanas extractoras oscilaron entre 5,6 y 41,7 dm3/s.
Los caudales mínimos de extracción de los inodoros oscilaron entre 4,2 y 15 dm3/s.
Los caudales mínimos de extracción de los baños oscilaron entre 4,2 y 21,7 dm3/s.
Parece haber un consenso estándar entre la mayoría de las normas de que se requiere una tasa de ventilación de toda la casa con niveles adicionales más altos de ventilación para las habitaciones donde pueden ocurrir actividades que emiten contaminantes, como cocinas y baños, o donde las personas pasan la mayor parte de su tiempo, como salas de estar y dormitorios.
NORMAS EN LA PRÁCTICA
La construcción de viviendas nuevas se construye ostensiblemente para cumplir con los requisitos especificados en el país en el que se construye la vivienda. Se seleccionan dispositivos de ventilación que cumplan con los caudales requeridos. Los caudales pueden verse afectados por más factores que solo el dispositivo seleccionado. La contrapresión del respiradero conectado a un ventilador determinado, la instalación incorrecta y los filtros obstruidos pueden provocar caídas en el rendimiento del ventilador. Actualmente no existe ningún requisito de puesta en servicio en las normas estadounidenses o europeas. La puesta en servicio es obligatoria en Suecia desde 1991. La puesta en servicio es el proceso de medir el rendimiento real del edificio para determinar si cumple con los requisitos (Stratton y Wray 2013). La puesta en servicio requiere recursos adicionales y puede considerarse prohibitiva en términos de costo. Debido a la falta de puesta en servicio, los caudales reales pueden no cumplir con los valores prescritos o diseñados. Stratton et al (2012) midieron los caudales en 15 viviendas de California, EE. UU., y descubrieron que solo 1 cumplía completamente con el estándar ASHRAE 62.2. Las mediciones realizadas en toda Europa también han indicado que muchas viviendas incumplen las normas prescritas (Dimitroulopoulou, 2012). Debería añadirse la puesta en servicio a las normas existentes para garantizar el cumplimiento en las viviendas.
Hora de publicación: 15 de octubre de 2021
