El aire exterior se compone principalmente de dos elementos, oxígeno y nitrógeno, además de otros gases. Si estos gases no sobrepasan los valores de la adecuados, puede considerársele aire «limpio». Desgraciadamente los valores se disparan, sobre todo en las grandes ciudades, derivando aire «contaminado».
El aire es esencial para la existencia de los seres vivos. Los humanos exigen, condiciones que le garanticen: higiene y confort.
SOLER Y PALAU
El aire exterior se compone principalmente de dos elementos, oxígeno y nitrógeno, además de otros gases cuyas proporciones están en la tabla 1. Si estos gases no sobrepasan los valores de la tabla 2, puede considerársele aire «limpio». Desgraciadamente los valores se disparan, sobre todo en las grandes ciudades, derivando aire «contaminado», como aparece en la segunda columna de la misma tabla.
| Tabla 1. Componentes del aire seco (1.2928 Kg/m3, a 0 ºC 760 mm) | |||
| Símbolo | En volumen % | Contenido en el aire g/m3 | |
| Nitrógeno | N2 | 78,08 | 976.3 |
| Oxígeno | O2 | 20,94 | 16,65 |
| Argón | Ar | 0,934 | 16,65 |
| Anh. Carbónico | CO2 | 0,0315 | 0,62 |
| Otros | 0,145 | 0,23 | |
| 100,000 | 1292,80 | ||
| Tabla 2. Componentes del Aire | ||
| Aire limpio mg/m3 | Aire contaminado mg/m3Medida anual en una gran ciudad | |
| Óxido de carbono CO | Máx. 1000 | 6.000a 225.000 |
| Dióxido de Carbono CO2 | Máx. 65 104 | 65 a 125 104 |
| Anhídrido Sulfuroso SO2 | Máx. 25 | 50 a 5.000 |
| Comp. de Nitrógeno Nox | Máx. 12 | 15 a 600 |
| Metano CH4 | Máx. 650 | 650 a 136.000 |
| Partículas | Máx.20 | 70 a 700 |
| Figura 1. Aire exterior |
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Como se sabe, ventilar es sustituir una porción de aire interior que se considera indeseable por su pureza, temperatura, humedad, olor, por otro exterior de mejores condiciones. Pero si el aire exterior está contaminado será necesario recurrir a depurarlo para retener los elementos contaminantes, como se muestra de forma esquemática en la Fig. 3.
| Figura 2. Aire Interior |
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Con la crisis del petróleo en 1973, todos los países industrializados establecieron normas para contener el consumo energético, especialmente el de calefacción y refrigeración. Se aumentó el poder aislante de muros y cubiertas y se mejoraron los cierres de puertas y ventanas para evitar las pérdidas por convección. Aparecieron, en suma, los edificios herméticos, dotados de sistemas mecánicos de ventilación. Pero, para contribuir al ahorro de energía, se recicló parte del caudal de aire extraído en porcentajes crecientes hasta llegar a límites exagerados. Además, si las instalaciones no se limpian y desinfectan de forma regular, como es habitual, proliferan la difusión de contaminantes y microorganismos por todo el edificio.
| Figura 3. Ventilación del aire exterior |
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El risueño lector de la Fig. 2, satisfecho por haberse aislado del exterior con una ventana hermética, evitando la entrada de contaminantes, polvo y ruido, al poco tiempo empieza a sufrir alergias, irritaciones, escozores de ojos y jaquecas.
El hombre moderno pasa más del 80 por ciento de su tiempo dentro de locales cerrados y los factores enumerados tienen consecuencias inmediatas: aumentan las enfermedades alérgicas y pulmonares además de que crece enormemente la rapidez de difusión de las infecciosas entre los usuarios de un mismo inmueble, sobre todo si disponen de instalación de aire acondicionado. En EE.UU. se produjeron 150 millones de jornadas al año de ausentismo laboral mientras la OMS ha estimado que un 30 por ciento de los edificios nuevos o rehabilitados sufren de este defecto. Si los ocupantes que se ven afectados llegan al 20 por ciento, se denomina al inmueble Edificio Enfermo.
Diversas causas concurren a ello, se ha señalado que la ventilación es insuficiente, inadecuada. En 1968, 144 personas del edificio de la Sanidad en Pontiac, Michigan, EE.UU., contrajeron una enfermedad, dolores de cabeza, fiebre y dolores musculares, que se denominó «fiebre de Pontiac». En 1976, en un hotel de Filadelfia, durante una convención de antiguos legionarios, se vieron afectados por una bacteria, que se identificó como legionella pneumophila, cultivada y difundida por el aire acondicionado, que llevó a la tumba a 29 de los asistentes. Actualmente la bacteria, y por las mismas causas, ataca anualmente de 25 a 45.000 personas, sólo en EE.UU.
Pero aparte de los problemas que para la salud que puede acarrear un sistema de aire acondicionado con mala conservación, limpieza precaria y escasez de aire primario, múltiples causas contribuyen a contaminar el aire interior del edificio. Antiguamente se consideraba que sólo el ser humano con la expulsión de anhídrido carbónico de la respiración y el desprendimiento del olor corporal era el causante del deterioro de la calidad del aire. Hoy en día se sabe que los componentes orgánicos volátiles que se desprenden de muebles, pinturas, adhesivos, barnices, combustibles, materiales de higiene personal y de limpieza del hogar, contaminan de forma importante el aire interior: insecticidas, raticidas, combustión directa dentro de la habitación, aerosoles, detergentes, ropa de la tintorería que se airea en casa, moquetas, parquets y, de forma importante, el humo de tabaco y, también, los ambientadores con los que se quiere disimular el ambiente cargado.
Un grupo muy importante de contaminadores son los materiales de construcción entre los que destacan el formaldehído de los aglomerados de madera unidos con resinas y algunos aislantes. Y en ciertas zonas el radón, que resulta particularmente peligroso. Este es un gas de origen natural que amenaza con el cáncer de pulmón y que se desprende del radio que contienen algunos materiales como el granito, la piedra pómez y las rocas de fosfatos, además de las aguas profundas de pozos.
| Figura 4. Cómo entra el gas radón |
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En los hogares aparece en los sótanos y las Figs. 4 y 5 describen su presencia y la forma de controlarlo con actuaciones adecuadas y, sobre todo, una ventilación eficiente.
| Figura 5. Cómo se controla |
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Diversas normativas han venido en establecer que la ventilación necesaria para proporcionar un ambiente higiénico a los ocupantes de un espacio cerrado es del orden de los 7,5 litros por segundo por persona como mínimo. Según sea la función del local, considerado salón para fumadores, salas de hospitales, bares, etcétera, este valor va en aumento hasta alcanzar más del doble o el triple. Pero como tales caudales entran en conflicto con el ahorro de energía, sobre todo calefacción, se ven reducidos cayendo en el extremo opuesto. De una investigación sobre 350 edificios y las causas de las quejas por la calidad de aire interior se reproducen en la tabla 3. Destaca la gran importancia que tiene una ventilación suficiente pero también que existen otras causas que motivan el malestar y las dolencias.
| Tabla 3. Causas de insatisfacción por la calidad del aire interior | ||||
| Número de edificios estudiados | % | Causas de insatisfacción por la calidad de aire interior | ||
| Causas | Origen | |||
| 350 | 50 | Ventilación deficiente | -Poca renovación del aire-Mala distribución del aire (rendimiento del la ventil)-Temperatura y humedad inadecuados | Aire Puro |
| 28 | Contaminantes Interiores | -Humo de tabaco-Formaldehidos-Radón-Partículas desprendidas-Dióxido de Carbono
-Humedad |
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| 11 | Contaminantes aire exterior | -Polvo-Tubos de escape de vehículos-Polen | ||
| 11 | Desconocida | |||
Atendiendo a la influencia de los contaminantes internos de los locales se desprende que son muy variados y que lo ideal sería identificarlos previamente y descubrir sus fuentes de emisión. Actualmente se habla de edificios construidos con materiales de baja emisión y existen laboratorios que trabajan en el tema.
| Figura 6. Olf |
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Se han llegado a establecer unidades para medir la calidad del aire interior. El profesor P. Ole Fanger, de la Universidad Técnica de Dinamarca, define el OLF como la polución que produce una persona, ocupada en trabajo sedentario y de higiene normal, una ducha cada día y medio. Un mueble, una mesa de despacho con sus papeles y utensilios equivale a 2 Olfs y una estantería media, con libros, plantas y objetos de adorno, contamina como 3 Olfs.
Los materiales, en general, de una oficina emiten hasta 0,5 Olfs por metro cuadrado. Una persona en actividad alcanza los 6 Olfs, un fumador continuo puede llegar a 25 Olfs y un atleta a los 30 Olfs.
| Fig. 7. Decipol |
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El DECIPOL es la percepción combinada a través de la nariz y los ojos del sentido químico del ambiente, con su carga de olores diferentes y elementos irritantes contenidos en el aire. La unidad se define como la percepción de un Olf diluido por un caudal de aire puro de 10 l/s.
La insatisfacción causada por un Olf en función del coeficiente de ventilación, expresada por un colectivo de personas que califican como inaceptable el ambiente de un lugar en el momento de penetrar en él, se grafía en la Fig. 8. La relación entre los decipoles que reinan en un local y el número de personas insatisfechas que sufren el mismo, se representa en la Fig. 9. Un decipol insatisface el 15 % de las personas investigadas y para alcanzar un 50 % de disconformes, la polución debe llegar a los 6 decipoles.
| Fig. 8. Insatisfacción causada por olf |
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Según ello se ha establecido también que en función de los decipoles puede calificarse un ambiente. Los edificios a partir de los 10 decipoles se clasifican como afectados del Síndrome del Edificio Enfermo.
| Fig. 9. Relación entre decipoles y número de personas insatisfechas |
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Y, utilizando los Olfs y los Decipoles como unidades de polución del aire, puede determinarse la ventilación necesaria del recinto:
En donde Q es el caudal de aire exterior, G la contaminación interior y Ci, Co las percepciones interior y exterior del local considerado.
| Fig. 10. Decipoles |
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Esta fórmula se da como indicativa de cómo se usan las unidades definidas para llegar a determinar un caudal de ventilación necesario pero se advierte que es muy problemático su uso por la dificultad de evaluar los términos C.
El Dr. Fanger da valores en función de la emisión de los materiales, pero los resultados se han puesto en cuestión ya que son muy elevados y con gastos energéticos considerables. Las normativas actuales establecen valores para grandes espacios que van de 0,4 a 1,5 l/s•m2 ocupados por no fumadores y de 1,7 a 5 l/s•m2 para fumadores, valores muy por debajo de los obtenidos por la fórmula señalada.
