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Fundamentos de filtros y principios de ventilación: los espacios sin ventilación y filtración pueden ser peligrosos para la salud

¿Lo sabías? La principal fuente de contaminación interior en edificios públicos y residenciales son las personas, pues generamos CO2 y otros productos de nuestro metabolismo. Como se puso de manifiesto durante la pandemia de COVID-19, los virus o bacterias procedentes de la respiración humana implican el mismo daño en un entorno interior que los compuestos orgánicos volátiles (COV), materiales de construcción y mobiliario, y otras fuentes como aerosoles, productos de limpieza, desinfectantes o algunas partes de equipos informáticos. Es posible que no tengas la intención de ser parte del problema, pero puedes ser parte de la solución. Aprende cómo puedes mantener tu habitación a salvo de los demás y de ti mismo.

Pasamos de media el 90 % de nuestro tiempo en interiores. Por eso la calidad del ambiente interior es esencial para nuestro bienestar, salud, confort y productividad. Un parámetro clave es la Calidad del Aire Interior (CAI). Sin embargo, hay muchos contaminantes interiores y exteriores que deterioran la CAI si no se eliminan adecuadamente.

La principal fuente de contaminación interior en edificios públicos y residenciales somos las propias personas, que generamos CO2 y otros productos de nuestro metabolismo. Como se puso de manifiesto durante la pandemia de COVID-19, los virus o bacterias procedentes de la respiración humana son contaminantes importantes del ambiente interior.

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) también son contaminantes muy significativos en interiores, que se emiten desde los materiales de construcción y los muebles, pero también de otras fuentes, como aerosoles, productos de limpieza, desinfectantes o partes de algunos equipos informáticos (impresoras o fotocopiadoras).

Otra razón clave para el deterioro de la CAI son los contaminantes del aire exterior que se introducen en los interiores de manera incontrolada. Además de los compuestos químicos volátiles, estos son partículas dañinas, incluyendo niebla tóxica, polvo fino, polen, bacterias y mohos, junto con otras partículas peligrosas orgánicas e inorgánicas. Este aspecto es particularmente importante cuando la calidad del aire exterior es deficiente, como es el caso en la mayoría de las zonas urbanas e industriales. Todos estos contaminantes son dañinos para la salud humana en el caso de exposición prolongada a altas concentraciones.

Si no se eliminan los contaminantes emitidos, su concentración en el interior alcanza niveles peligrosos a lo largo del tiempo (véase la Figura 1). Esto tiene implicaciones tanto en los efectos a corto y largo plazo para la salud, como en el riesgo de infección. Por esa razón, se debe usar ventilación para eliminar el aire cerrado que contiene contaminantes peligrosos y reemplazarlo por aire exterior limpio. Ahora se reconoce ampliamente que, sin una ventilación adecuada, incluso en una vivienda típica, el aire interior puede estar hasta 8 veces más contaminado que el aire exterior. Mucho menos un edificio público densamente ocupado o un restaurante lleno de gente, por ejemplo.

Figura 1: Alta concentración de contaminantes en espacios sin o con mala ventilación natural sin filtración ©Igor Sikonczyk

Hay varias formas de renovar el aire, incluyendo las más simples y tradicionales, como abrir las ventanas (ventilación natural). Sin embargo, estos métodos no cumplen con los requisitos básicos de confort y eficiencia energética para los edificios modernos, ni proporcionan volúmenes de aire de renovación adecuados y controlados para mantener una buena CAI.

La ventilación mecánica controlada es la solución

En la práctica, la única forma adecuada y eficiente desde el punto de vista energético de prever la renovación del aire necesaria es la ventilación mecánica controlada. El aporte de aire y la extracción se realizan de manera mecánica, o en otras palabras, los sistemas de ventilación controlados pueden intercambiar efectivamente el aire interior viciado con el aire exterior en volúmenes ajustados a la demanda, y de manera totalmente controlada y automatizada.

Papel esencial de la filtración

Además de la energía, el confort y los problemas de salud, otro beneficio fundamental de la ventilación mecánica es la prevención de que entren en el edificio contaminantes del aire exterior. Como se mencionó anteriormente, el aire exterior suministrado a un edificio para proporcionar oxígeno y reemplazar el aire interior viciado que contiene contaminantes nocivos (CO2, COV, etc.) puede estar contaminado. Por ello, antes de que se suministre a los espacios ocupados, las partículas nocivas que contiene deben eliminarse (véase la Figura 2), para lo cual se necesita un sistema de filtración adecuado. El aire exterior puede contener altas concentraciones de partículas finas de varios tamaños. En términos técnicos, se clasifican como partículas PM10 (partículas de diámetro y 10 μm), PM2,5 (ylt;2,5 μm) y PM1 (ylt; 1 μm). Se puede encontrar esta clasificación en los informes diarios de calidad del aire al aire libre de cada zona geográfica. Estudios médicos extensos han demostrado que la exposición al aire con altas concentraciones de partículas en suspensión puede plantear riesgos graves para la salud. Las enfermedades asociadas con la contaminación por partículas en suspensión incluyen cáncer de pulmón1, enfermedades cardiovasculares2, enfermedad pulmonar obstructiva crónica3alergia y asma4. Cuanto más pequeña es la partícula, más peligrosa es para la salud. Las partículas PM1 son lo suficientemente pequeñas como para incluso entrar en el torrente sanguíneo. Según la Agencia Europea de Medio Ambiente (AEMA), la contaminación atmosférica es el mayor riesgo medioambiental para la salud en Europa5. Uno de los contaminantes más dañinos para la salud humana es la materia particulada (PM o partículas en suspensión). En 2018, las estimaciones del impacto en la salud de la exposición a largo plazo a la contaminación atmosférica en la EU-28 indicaron que las PM2,5 eran responsables de aproximadamente 379.000 muertes prematuras6.

Figura 2: Eliminación de contaminantes interiores por ventilación mecánica con filtros PM de alta eficiencia ©Igor Sikonczyk

Afortunadamente, un sistema de filtración correctamente diseñado puede reducir la concentración de partículas, incluidas las PM1 más pequeñas, a niveles aceptables. Esto significa que, incluso si se está en riesgo de exposición a alta contaminación de partículas en el exterior, el ambiente interior de edificios con un sistema de filtración y ventilación adecuado es limpio y seguro.

La filtración también puede utilizarse para mejorar la CAI en espacios donde no existe ventilación mecánica y no se puede instalar (por ejemplo, en edificios antiguos). Algunos contaminantes emitidos en interiores, incluidos patógenos como bacterias o virus exhalados por personas infectadas o partículas finas de humo de tabaco, pueden eliminarse efectivamente recirculando y filtrando el aire interior. Esto se puede realizar instalando filtros en los conductos de aire recirculado mediante purificadores (véase la Figura 3).

Figura 3: Limpieza del aire interior con aire purificado en habitaciones sin ventilación o con ventilación natural deficiente ©Igor Sikonczyk

Sin embargo, aunque esta solución mejora la CAI, no resuelve el problema del suministro de aire fresco y la eliminación de CO2 y COV, que solo la ventilación mecánica puede llevar a cabo de manera efectiva.

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[1] https://thorax.bmj.com/content/75/1/85

[2] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4740122/

[3] https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/19554194/

[4] https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6034084/, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0954611115001870

[5] https://www.eea.europa.eu/themes/air/air-pollution-is-the-single

[6] Air quality in Europe – 2020, Report 9/20, European Environment Agency, 2020 (EEA, 2020) https://www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in-europe-2020-report

 

Autor

Sr. Igor Sikonczyk

Gerente Superior de Asuntos Técnicos y Reguladores
Eurovent