INTRODUCCIÓN A LA CALIDAD AMBIENTAL INTERIOR (CAI).
- amexcai
- 21 jun 2024
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Actualizado: 4 jul 2024
El aire limpio es una necesidad primaria, la calidad del aire dentro de las casas, oficinas, escuelas, edificios públicos, hospitales u otras edificaciones en donde se congrega una cantidad considerable de personas y en donde pasan una gran parte de su tiempo, y por ende de su vida, es determinante para el bienestar humano y para conseguir un estilo de vida saludable. Las sustancias dañinas que emiten los edificios, ya sea por materiales de construcción, equipo de trabajo o actividades humanas como la combustión de sustancias para calentar o cocinar, conllevan a un amplio rango de problemas en la salud y pueden llegar a ser fatales.
La exposición a los contaminantes aeróbicos, han causado un daño considerable a la salud a nivel mundial, aunque afectan en todos los estratos, particularmente en los países en vías de desarrollo. La identificación de estos contaminantes es el primer paso para concretar las acciones necesarias que deben tomarse para reducir las consecuencias a la salud. Los problemas de la calidad ambiental interior son reconocidos como factores de riesgo importantes para la salud humana en países de cualquier nivel económico.
En la calidad ambiental interior, un contaminante es cualquier sustancia o manifestación, ajena al medio en el que se encuentra y que puede provocar algún daño o desequilibrio, irreversible o no, al medio inicial. Por lo tanto la contaminación es el efecto (desequilibrio o daño) que causa el contaminante en el medio que lo recibe. Para que exista contaminación, la sustancia contaminante deberá estar en concentración suficiente como para provocar un desequilibrio o daño. La cantidad relativa puede expresarse como la masa de la sustancia introducida entre la masa del medio receptor; este cociente recibe el nombre de concentración.
El tipo de contaminantes se derivan del fenómeno llamado “Contaminación del aire interior”, se han desarrollado diversos estudios en los que se analizan en forma detallada los efectos que los contaminantes identificados causan, en la salud de los ocupantes.
LOS CONTAMINANTES IDENTIFICADOS SON:
Monóxido de Carbono
Sustancias para la preservación de la madera
Óxidos de Nitrógeno
Asbestos y otras fibras minerales
Humo de Tabaco
Dióxido de Azufre
Partículas inertes (Material particulado)
Radiaciones
Contaminantes microbiológicos
Ozono
Polen y otros alérgenos
Amoniaco
Formaldehido
Bióxido de Carbono
Radón y derivados de radón
Acido Sulfhídrico
VOC’s
Introducción a la Calidad Ambiental Interior (CAI).
Éstos contaminantes se consideran los más frecuentes y que representan mayores riesgos para la salud. Nótese que en el listado anterior, no se incluyen los contaminantes propios de diversos sectores industriales, tales como el polvo de sílice, gases corrosivos, cloro, etc., dado que estos son objeto de estudios específicos del ámbito de la salud laboral, sin embargo, aquí si los consideramos porque son parte de ciertos ambientes interiores, llegando a ser definitivos en la salud de los ocupantes y/o usuarios de dichos ambientes.
Tampoco se hace mención a un “contaminante”, cuyo principal efecto en términos de la salud, es la incomodidad térmica, es decir, la temperatura. Sin embargo este contaminante, en un caso extremo, puede representar un severo riesgo para la salud cuando es componente del denominado “Golpe de calor”, por otra parte la presencia de un diferencial de temperatura elevado, también implica un enorme gasto energético y nos plantea la necesidad de recircular (reutilizar) el aire interior, con los riesgos correspondientes, lo que significa que, debemos realizar estudios para determinar la conveniencia o no de recircular el aire.
Partículas, también llamadas ‘Material particulado’ es decir partículas en suspensión, son un contaminante denominado físico y son partículas, también conocidas como ‘partículas totales suspendidas’ (PTS) se definen como la acumulación de material sólido o líquido (rocío) en la atmósfera ambiental, las cuales se encuentran suspendidas y pueden ser generadas a partir de alguna actividad antropogénica (proceso humano que impacte en el ambiente) o natural, su efecto en la salud es muy variable, desde síntomas pasajeros, por ejemplo un edificio enfermo, hasta efectos severos y degenerativos como el asma.
Una forma muy práctica de identificar un contamínate en fase gaseosa es mediante su olor, el cual, evidentemente, es la sensación que resulta por la reacción de una sustancia que se disuelve en la mucosidad de la nariz, que en algunos casos, como el de la industria petroquímica, es una mezcla muy compleja de gases, vapores, y partículas muy pequeñas (polvo, bacterias, etc.), que se puede percibir como sumamente desagradable para la mayor parte de los seres humanos, y en algunos casos llega a ser toxico o corrosivo, por lo tanto, es comprensible pensar que la forma de suprimir los olores y por lo tanto los contaminantes en fase gaseosa, es eliminando las partículas y los gases o vapores.
La manera más común de eliminar partículas es mediante la utilización de filtros físicos, en cuanto a la eliminación de los contaminantes en fase gaseosa, es necesario utilizar la capacidad reactiva de los mismos, es decir hacer que reaccionen con “algo” para poder extraerlos del flujo de aire, ya que físicamente no es posible porque el aire también es un gas.
Existen dos formas de producir la reacción entre el contaminante y el compuesto que lo neutralice; la primera es la utilización de filtros químicos, los cuales son básicamente una sustancia reactiva, que puede ser una sal o carbón activado contenido(a) en un recipiente, denominado filtro químico, que se interpone al paso del aire. La segunda forma, es generar compuestos que sean capaces de reaccionar con los gases contenidos en la corriente de aire.
El aspecto más importante es conocer cuáles son los compuestos que deseamos eliminar y la concentración de los mismos en el aire, para conocer esta información, existen dos formas: La primera es que el personal involucrado en el proceso que deseamos controlar, nos informe cuales son dichos compuestos y sus concentraciones; y la segunda es que realicemos una prueba para determinarlos.
Para eliminar contaminantes en forma de gases utilizando compuestos reactivos, lo que se hace es introducir en la corriente de aire (flujo) dichos compuestos, los cuales pueden ser: Ozono, agua oxigenada, radicales libres, etc., para ello es necesario primero producirlos en cantidad suficiente para lograr el objetivo deseado, pero en concentraciones seguras, es decir es necesario conocer las dosis requeridas.
Los contaminantes biológicos son partículas viables, es decir microorganismos y como partículas que son, la forma de extraerlos de la corriente de aire es utilizando filtros físicos o mecánicos. Pero eso no es todo con relación a la contaminación biológica, ya que esta representa un severo riesgo para la salud, por lo tanto es necesario eliminar la denominada carga biológica o también conocida como actividad biológica. Para ello es necesario utilizar algún tipo de elemento que neutralice o elimine a las partículas viables en todas sus formas: bacterias, virus, hongos, moho y esporas. Dicho elemento puede ser de diferentes tipos, como una sustancia desinfectante, cuya característica más importante es que su principio de acción no induzca una mutación en los microorganismos y estos terminen por desarrollar resistencia a su efecto, o un tipo de energía que sea capaz de “destruir” a los microorganismos.
Según el tipo de contaminante, los efectos sobre la salud pueden ser más o menos graves. No obstante, no hay contaminantes inocuos; cualquier exposición a un agente contaminante supone un riesgo, por ejemplo: En general, el polvo o material particulado (partículas), provoca irritación de las vías respiratorias y, tras exposiciones repetidas, puede dar lugar a bronquitis crónica, Asma, etc. Otros tipos de polvo (asbesto, sílice, etc.), provocan enfermedades específicas como la silicosis. Hay tipos de polvo que, además, pueden ser explosivos en ambientes confinados (carbón, caucho, aluminio). En términos generales, los daños a la salud que causan los contaminantes, se pueden clasificar en temporales, permanentes y fatales.
Los daños temporales son aquellos que se presentan por un corto periodo de tiempo (horas, días), y que remiten sin un tratamiento específico, usualmente están asociados al denominado “Síndrome del Edificio Enfermo”, cuando el individuo deja de exponerse al contaminante o abandona el sitio contaminado.
El término Sick Building Syndrome (Síndrome del Edificio Enfermo, SBS por sus siglas en inglés) se acuñó para describir situaciones en las cuales los ocupantes de un edificio experimentan padecimientos en la salud y confort los cuáles están relacionados con el tiempo que pasan dentro del inmueble pero no se puede diagnosticar una causa en particular. Los padecimientos pueden localizarse en una habitación o zona específica o pueden propagarse por todo el edificio. En 1984, la Organización Mundial de la Salud reportó que hasta un 30 porciento de los edificios nuevos y remodelados podrían ser sujetos de quejas excesivas relacionadas con la calidad ambiental interior. Aunque esta condición puede ser temporal algunos edificios cuentan con problemas a largo plazo. Por lo general, estos problemas se gestan cuando a la edificación se le da mantenimiento inadecuado o es operada con procedimientos inapropiados para su diseño.
Los daños permanentes, padecimientos de salud por largos periodos de tiempo y/o de difícil recuperación, son los que requieren de tratamiento especifico y en muchos casos el paciente nuca recupera su salud al 100%, por lo general se desarrollan en los ambientes laborales, ya que son producto de largos periodos de exposición. Por último, los daños fatales, que son aquellos en que la causa del deceso está directamente ligada al contaminante, esto no significa que el deceso se lleve a cabo en un corto periodo de tiempo a partir de la exposición, pueden ser de dos tipos:
Laboral o profesional, que se da cuando la exposición al contaminante es en el ambiente laboral y el ejemplo puede ser la neumoconiosis, o algunos tipos de cáncer de pulmón.
Involuntario que también se puede denominar Casual o Aleatorio, que es cuando la exposición al contaminante se da de forma involuntaria o como consecuencia de nuestra presencia en un determinado sitio, como en el caso de una infección nosocomial, la exposición a una fuente radiactiva, un accidente causado por una concentración de contaminante, etc.
Muchos de los contaminantes que se encuentran en ambientes interiores son sustancias químicas que se presentan en forma de gases o vapores, algunos otros se identifican o definen como “partículas”, las cuales pueden ser o no viables, es decir microorganismos. Para conocer el tipo de contaminante, en ocasiones, es suficiente conocer la composición del material que lo origina, el equipamiento o materiales de construcción del local, los procesos que ahí se desarrollan, etc. Sin embargo, a veces es necesario recurrir a realizar análisis de muestras de aire, que pueden ser de tipo químicos, físicos, radiológicos, conteo de partículas y biológicos.
Uno de los primeros aspectos a determinar es si las partículas son o representan un riesgo biológico (carga biológica), es decir contienen microorganismos que representen un peligro para la salud. Otro aspecto muy importante a evaluar es el tamaño de las partículas, porque como sabemos, nuestro organismo está dotado de defensas naturales que en este caso se encargan de evitar la entrada de cierto tamaño de partículas al sistema respiratorio, esas defensas se constituyen por los vellos y la mucosidad, sin embargo las partículas más pequeñas son las más peligrosas, ya que permanecen más tiempo en el aire y pueden penetrar a través de nuestras defensas hasta los lugares más profundos de los bronquios, y a partir de ahí desarrollar enfermedades como las mencionadas en el estudio de la OMS.
De acuerdo a lo anterior, el mayor riesgo está, en el polvo que no se ve a simple vista.
Para establecer una definición más clara y sobre todo medible, se considera que el polvo respirable, “Es la fracción del polvo que, referido a partículas esféricas de densidad 1, incluye al 98% de las partículas de una micra de diámetro y menores, el 75% de las de 3,5 micras, el 50% de las de 5 micras y ninguna de las que tengan un diámetro superior a las 7 micras”. Por esta razón debe medirse no solo el total de polvo atmosférico, sino específicamente el llamado «polvo respirable».
Una vez definidos o identificados los contaminantes existentes en el espacio interior, el siguiente paso es identificar la fuente de origen de la contaminación, por razones obvias haremos referencia únicamente a los contaminantes contenidos en el aire, aun y cuando algunos contaminantes aéreos, se introducen al espacio interior a partir de otros fluidos, como el caso del agua contaminada. Existen dos tipos de fuentes; las internas y lñas externas.
Las internas o endógenas son aquellas que se encuentran al interior del espacio, como en un laboratorio, o las emanaciones del equipo de oficina, del mobiliario, etc. Y las externas o exógenas son las que se ubican fuera del espacio interior y que son transportadas al interior por efecto de la ventilación o introducción de aire. En esta clasificación debemos hacer referencia al tipo de contaminante: biológico, físico y químico.
El tipo de fuente de la contaminación proporciona la pauta para la solución.
Para las fuentes endógenas y resolver el tema de los contaminantes que provienen del interior del recinto, es necesario recurrir a la denominada ventilación forzada o mecánica, en su variante muy particular de la extracción, también denominada Ventilación del exhausto, LEV por sus siglas en inglés (Local Exhaust Ventilation). Lo anterior significa que debe analizarse la distribución de los elementos físicos que constituyen el ambiente interior: Mobiliario, equipo, áreas de oficinas, de proceso, etc.
ES IMPORTANTE CONSIDERAR:
La ubicación de la(s) fuente(s) de contaminación
La cuantificación de la masa contaminante vertida en el medio, expresada en unidades de flujo (lps, ppm, etc.)
Los recorridos y/o trayectorias del personal
El movimiento del aire (ventanas, ductos, extractores, etc.).
Con la información antes mencionada propiamente descrita en un plano, mapa o flujo-grama, se determina la cantidad de aire que es necesario extraer del recinto, y la forma en que deberá hacerse, para ello es necesario cumplir con los siguientes objetivos:
Ayudar al responsable del recinto a seleccionar el tipo correcto de ventilación
Ventilación General
Ventilación Localizada
Generar un documento que exprese claramente los requerimientos de ventilación
Establecer la relación entre la extracción y la fuente contaminante
Desarrollar un manual de operación, del sistema, no solo del equipo
Desarrollar el modelo del “libro” de registro del sistema
Determinar cuáles son los indicadores de CAI válidos
En que rangos se deber operar
Como se medirán
En el estándar 62.1 de ASHRAE se definen diferentes “tipos de aire” en función de su calidad, y con base a esa diferenciación se establecen criterios para su uso.
En este mismo estándar (62.1 de ASHRAE) se puede obtener una certera guía para determinar los requerimientos de ventilación con aire exterior en función del tipo de espacio, su ocupación y área designada, a continuación se presenta una pequeña muestra.
Una vez determinado el volumen de aire que se debe extraer del recinto para evitar la dispersión de los contaminantes en el interior, y así mantener la calidad del aire requerida, es necesario que se establezca el tratamiento que se dará al aire que habrá de introducirse para reemplazar el que se extraerá, y eso se hace en función de la calidad del mismo. Es decir un aspecto importante que no se debe pasar por alto es evaluar la calidad del aire exterior, ya que es posible que haya que eliminar algunos contaminantes (gases o partículas) antes de introducirlo al recinto próximo a ventilar.
De esta forma se concluye que la calidad del aire exterior es una parte inalienable para cualquier edificación y esto nos liga con el siguiente tipo de fuente de contaminantes, los que se producen al interior del recinto. Por lo tanto, para lograr y mantener unas condiciones ambientales adecuadas, es decir para tener la calidad de aire requerida, este debe someterse a diferentes procesos antes de introducirlo. Estos procesos consisten en: modificar la temperatura, modificar la humedad relativa y limpiar el aire.
Finalmente al momento de introducir el aire se debe de lograr una buena distribución del mismo por todo el recinto, sin olvidar que la finalidad de esta operación es remover los contaminantes que se producen en el interior, a este proceso se le denomina distribución o movimiento, el término que se utiliza para referirse a él es: Cambios de Aire por Hora (CPH) y debemos asegurarnos mediante un buen diseño, ductos y sistemas de difusión que cumplimos con dicho objetivo.
Con todo lo antes expuesto podemos decir que sin importar el uso del recinto, es necesario que el aire interior tenga la calidad requerida para garantizar que las actividades que se realicen sean seguras y eficientes, con ello contribuiremos a mejorar el mundo que habitamos ya que ahorraremos energía y proporcionaremos confort a los usuarios de espacios cerrados, lo cual producirá ambientes agradables de trabajo.
La calidad de aire requerida es aquella que permite garantizar que las actividades que se realicen en el recinto, sean adecuadas para no poner en riesgo la operación y no produzcan disconformidad en los usuarios.
CONTACTO
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