El backdrafting puede causar comodidad y problemas de IAQ
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 cada vez mayor. Se ha reconocido ampliamente que la carga para la salud del aire interior es significativa (Edwards et al. 2001; de Oliveira et al. 2004; Weisel et al. 2005). Los estándares de ventilación actuales se establecen para proteger la salud y brindar comodidad a los residentes, pero la mayoría depende en gran medida del juicio de los ingenieros debido a la existencia limitada de justificación científica. Esta sección describirá los métodos actuales y potenciales para estimar las tasas de fl ujo requeridas para la ventilación y proporcionará una descripción general de los estándares existentes importantes.
EFLUENTES HUMANOS Y DIÓXIDO DE CARBONO
Bases Pettenkofer Zahl para estándares de ventilación
La sudoración parece ser la principal fuente de olor corporal que determina la calidad percibida del aire interior (Gids y Wouters, 2008). Los olores crean incomodidad, ya que la buena calidad del aire a menudo se percibe como ausencia de olor. En muchos casos, los ocupantes se acostumbran a los olores que pueden ser bien percibidos por alguien que entra en la habitación. El juicio de un panel de prueba visitante (Fanger et al. 1988) puede usarse para evaluar la intensidad del olor.
El dióxido de carbono (CO2) no es un factor importante para la salud de la exposición al aire interior en las residencias. El CO2 es un marcador de los bioef fl uentes 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 los edificios desde el trabajo de Pettenkofer (1858). Reconoció que, si bien el CO2 era inofensivo a niveles interiores normales y no era detectable por las personas, era un contaminante mensurable alrededor del cual se podían diseñar los estándares de ventilación. A partir de este estudio, propuso el llamado “PettekoferZahl” de 1000 ppm como nivel máximo de CO2 para prevenir olores de 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 unos 10 dm3 / s por persona. Esta cantidad sigue siendo la base de los requisitos de ventilación en muchos países. Más tarde, Yaglou (1937), Bouwman (1983), Cain (1983) y Fanger (1988) llevaron a cabo más investigaciones sobre un enfoque de ventilación "impulsado por molestias por olores" basado en el CO2 como marcador.
Límites de CO2 generalmente utilizados en espacios (Gids 2011)
Tabla: Límites de CO2 generalmente utilizados en espacios (Gids 2011)
Un estudio reciente indica que el CO2 en sí mismo podría influir en el desempeño cognitivo de las personas (Satish et al. 2012). En caso de que el desempeño de las personas sea el parámetro más importante en salas como aulas, aulas e incluso en algunos casos oficinas, los niveles de CO2 deberían determinar el nivel de ventilación más que las molestias y / o el confort. Para desarrollar estándares basados en CO2 para el desempeño cognitivo, debería establecerse un nivel aceptable de exposición. Según este estudio, mantener un nivel de alrededor de 1000 ppm no parece afectar el rendimiento (Satish et al. 2012).
BASES PARA FUTUROS ESTÁNDARES DE VENTILACIÓN
VENTILACIÓN PARA LA SALUD
Los contaminantes se emiten o entran en el espacio donde los ocupantes los inhalan. La ventilación proporciona una opción para eliminar los contaminantes y reducir la exposición, ya sea eliminando los contaminantes en la fuente, como con campanas extractoras, o diluyendo el aire en el hogar a través de la ventilación de toda la casa. La ventilación no es la única opción de control para reducir las exposiciones y puede que no sea la herramienta adecuada en muchas situaciones.
Para diseñar una estrategia de ventilación o control de contaminantes basada en la salud, debe haber una comprensión clara de los contaminantes a controlar, las fuentes interiores y la fuerza de las fuentes de esos contaminantes, y los niveles aceptables de exposición en el hogar. Una Acción Colaborativa Europea desarrolló un método para determinar el requisito de ventilación para lograr una buena calidad del aire interior en función de estos contaminantes (Bienfait et al. 1992).
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 hay datos suficientes sobre las fortalezas de las fuentes y las contribuciones de fuentes específicas a la exposición en los hogares para diseñar un estándar de ventilación basado en la salud. Existe una variabilidad significativa en las características de la fuente de un hogar a otro y es posible que la tasa de ventilación adecuada para un hogar deba tener en cuenta las fuentes interiores y el comportamiento de los ocupantes. Ésta es un área de investigación en curso. Los estándares de ventilación futuros pueden depender de 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 del confort es el confort térmico. La ventilación puede influir en el confort térmico al transportar refrigerados,
aire calentado, humidificado o seco. La turbulencia y la velocidad del aire provocadas por la ventilación pueden influir en el confort térmico percibido. Las altas tasas de infiltración o de cambio de aire pueden generar incomodidad (Liddament 1996).
El cálculo de las tasas de ventilación necesarias para la comodidad y la salud requiere diferentes enfoques. La ventilación para el confort se basa principalmente en la reducción de olores y el control de temperatura / humedad, mientras que para la salud la estrategia se basa en la reducción de exposiciones. Una propuesta de las pautas de acción concertada (CEC 1992) consiste en calcular por separado la tasa de ventilación necesaria para la comodidad y la salud. Se debe utilizar la tasa de ventilación más alta para el diseño.
NORMAS DE VENTILACIÓN EXISTENTES
ESTÁNDARES DE VENTILACIÓN DE ESTADOS UNIDOS: ASHRAE 62.2
El Estándar 62.2 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE) es el estándar de ventilación residencial más aceptado en los Estados Unidos. ASHRAE desarrolló el Estándar 62.2 “Ventilación y calidad aceptable del aire interior en edificios residenciales de poca altura” para abordar los problemas de calidad del aire interior (IAQ) (ASHRAE 2010). ASHRAE 62.2 ahora se requiere en algunos códigos de construcción, como el Título 24 de California, y se trata como un estándar de práctica en muchos programas de eficiencia energética y por organizaciones que capacitan y certifican a los contratistas de desempeño en el hogar. 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 materiales) y el número de dormitorios (un sustituto de las emisiones relacionadas con los ocupantes) y requiere extractores de aire para el baño y la cocina. En general, se considera que el enfoque del estándar es la tasa de ventilación general. Este énfasis se ha basado en la idea de que los riesgos en el interior son impulsados por fuentes distribuidas y emitidas continuamente, como el formaldehído de los muebles y los bioef fl uentes (incluidos los olores) de los seres humanos. El nivel requerido de ventilación mecánica de toda la residencia se basó en el mejor juicio de los expertos en el campo, pero no se basó en ningún análisis de concentraciones de contaminantes químicos u otras preocupaciones específicas de salud.
NORMAS EUROPEAS DE VENTILACIÓN
Existe una variedad de estándares de ventilación en varios países europeos. Dimitroulopoulou (2012) proporciona una descripción general de los estándares 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 un descripción de los estudios de modelización y medición realizados en cada país. Todos los países especificaron tasas de fl ujo para toda la casa o habitaciones específicas de la casa. El flujo de aire se especificó en al menos un estándar para las siguientes habitaciones: sala de estar, dormitorio, cocina, baño, inodoro. La mayoría de los estándares solo especificaron el flujo de aire para un subconjunto de habitaciones.
La base para los requisitos de ventilación varía de un país a otro con requisitos basados en el número de personas, el área del piso, el número de habitaciones, el tipo de habitación, el tipo de unidad o alguna combinación de estas entradas. 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, Rumania, Eslovenia, Reino Unido). Utilizaron un conjunto de hogares 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 la tarea. Las tasas de ventilación necesarias para toda la casa variaron de 0,23 a 1,21 ACH con los valores más altos en los Países Bajos y los más bajos en Bulgaria.
Los índices mínimos de extracción de la campana extractora oscilaron entre 5,6 y 41,7 dm3 / s.
Las tasas mínimas de escape de los inodoros oscilaron entre 4,2 y 15 dm3 / s.
Las tasas mínimas de escape de los baños oscilaron entre 4,2 y 21,7 dm3 / s.
Parece haber un consenso estándar entre la mayoría de los estándares de que se requiere una tasa de ventilación de toda la casa con niveles adicionales de ventilación más altos para habitaciones donde pueden ocurrir actividades que emiten contaminantes, como cocinas y baños, o donde las personas pasan la mayor parte de su tiempo, como como salas de estar y dormitorios.
ESTÁNDARES EN LA PRÁCTICA
La construcción de casas nuevas aparentemente se construye para cumplir con los requisitos especificados en el país en el que se construye la casa. Se seleccionan dispositivos de ventilación que cumplan con las tasas de flujo requeridas. Las tasas de flujo pueden verse afectadas por algo más que 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 los estándares de EE. UU. O Europa. 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 cumplen con los requisitos (Stratton y Wray 2013). La puesta en servicio requiere recursos adicionales y puede considerarse prohibitiva en cuanto a costos. Debido a la falta de puesta en servicio, los fl ujos reales pueden no cumplir con los valores prescritos o diseñados. Stratton et al (2012) midieron las tasas de fl ujo en 15 hogares de California, EE. UU., Y encontraron que solo 1 cumplía completamente con la norma ASHRAE 62.2. Las mediciones realizadas en Europa también han indicado que muchos hogares no cumplen con los estándares prescritos (Dimitroulopoulou 2012). La puesta en servicio debería potencialmente agregarse a los estándares existentes para asegurar el cumplimiento en los hogares.
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