Sepa Cómo Instalar #128. Manual del Instalador, Cap. 15: sistemas para purificación del aire

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Revista Sepa Cómo INSTALAR continúa desarrollando su MANUAL DEL INSTALADOR, una obra valorada por Técnicos Técnicos y Profesionales del sector de las instalaciones termohidrosanitarias. Los nuevos sistemas y normativas demandan una versión actualizada de este libro de consulta permanente por parte de los instaladores. Desarrollamos en el presente capítulo, los detalles y especificaciones técnicas de los sistemas que garantizan la Purificación del Aire en el interior de los edificios, atendiendo atendiendo parámetros de calidad y consecuencias sobre la salud.

1. CALIDAD DEL AIRE EN ESPACIOS INTERIORES Si bien las concentraciones de los distintos contaminan-

Las principales fuentes contaminantes en interiores de ofi-

tes individuales presentes en las viviendas no constituyen

cinas, despachos y estudios son análogas a las existentes

un riesgo sanitario significativo, en la mayor parte de las

en viviendas y pueden clasificarse en materiales estruc-

mismas existen simultáneamente muchos contaminantes

turales, de terminación o de amoblamiento, sistemas de

atmosféricos cuyo efecto acumulativo puede constituir un

acondicionamiento de aire inadecuadamente mantenidos

riesgo importante. Por esta razón, en los distintos países

y ocupantes. ocupan tes.

desarrollados se han empezado a considerar muy seria-

Los contaminantes más frecuentes en el interior de los ci-

mente los problemas de contaminación atmosférica en vi-

tados espacios son el humo de tabaco, los organismos bio-

viendas y en edificios residenciales.

lógicos, los procedentes de los materiales de los edificios

Los contaminantes frecuentemente presentes en las vi-

y sus terminaciones, los agentes de limpieza y pesticidas

viendas son los siguientes: Humo de tabaco, monóxido de

y, como contaminates específicos, los procedentes del ma-

carbono, dióxido de nitrógeno, gases orgánicos, formalde-

terial y de los equipos utilizados (papel, tinta para impre-

hído, pesticidas, asbetos, aerosoles biológicos y partículas

soras, líquidos para fotocopiadoras). Entre los materiales

respirables. Por otra parte, en edificios residenciales, in-

de construcción y amoblamiento que pueden generar con-

cluyendo garajes, puede aparecer plomo procedente de las

taminantes figuran las pinturas, adhesivos, revestimientos

descargas de los automóviles. Muchos de los mencionados

de paredes y pisos, cielorrasos con materiales aislantes, y

contaminantes aparecen, igualmente, en otros locales de-

prácticamente, cualquiera otro componente el cual perma-

dicados a actividades laborales.

nezca en contacto con la atmósfera interior. interior.

2. NECESIDAD NECESIDAD DE PURIFICAR EL AIRE INTERIOR La mayor parte de los edificios modernos de oficinas son

Esa posibilidad de contaminación microbiana por parte de

muy herméticos y necesitan utilizar sistemas de ventila-

los sistemas de aco ndicionamiento mal mantenidos resulta

ción mecánica para introducir a ire exterior acondicionado

común a todos los espacios interiores. En oficinas, despa-

y renovar el aire interior contaminado.

chos, estudios y locales análogos es frecuente la presen-

Los sistemas de acondicionamiento pueden contribuir

tación de síntomas, tales como dolor de cabeza, náuseas,

apreciablemente a la contaminación atmosférica, si no

sequedad de garganta y fatiga visual, traducidos en quejas

se ha efectuado una limpieza previa de todos los locales

y reclamos de los ocupantes, derivando además en altas

y del propio sistema antes de que éste se ponga en fun-

tasas de ausentismo en comparación con otros tipos de es-

cionamiento. En efecto, las unidades de inducción, en su

pacios. Dichas quejas p resentan un o rigen subjetivo debido

caso, las unidades de recuperación de calor, los equipos

a las características del tipo de trabajo (en algunos ca-

de humidificación, los absorbedores de ruidos y los filtros,

sos, poco imaginativo, repetitivo, rutinario, etc.) pero, con





Como sucede en otros espacios de ocupación elevada, en

locales para fumadores con sistemas de ventilación in-

los edificios de oficinas, el ser humano suele con siderarse

dependientes.

como la principal fuente de contaminación. En conse-

• Llevar a cabo una limpieza completa del edificio antes de

cuencia, uno de los parámetros básicos de los menciona-

ponerlo en funcionamiento.

dos estudios ha sido la cantidad de a ire introducida en el

• Establecer una etapa inicial de funcionamiento del sis-

espacio por cada ocupante.

tema de acondicionamiento con tasas de ventilación ma-

La contaminación producida por los seres humanos se

yores a las normales, a fin de eli eliminar minar,, lo más rápidamente

conoce mucho mejor después d e las numerosas investiga-

posible, los productos produc tos volátiles de pinturas, adhesivos, etc.

ciones llevadas a cabo recientemente sobre la temática.

• Exigir Exigir a los propietarios de los edificios un man tenimien-

Se ha tratado de cuantificar el potencial contaminante

to adecuado de los mismos y de sus sistemas.

del ser humano introduciendo una unidad llamada “olf”

• Aumentar el caudal de ventilación a valores establecidos

(del latín, olfatus “olfato”), que es la velocidad de emi-

como mínimos y tratar de compensar el incremento de la

sión de contaminantes producida por una persona están-

energía consumida con la recuperación del calor en el sis-

dar. Dicha unidad está basada en el sentido del olfato,

tema de acondicionamiento.

considerado el mejor instrumento para juzgar la calidad del aire en el caso de contaminantes olorosos, lo que es

Para finalizar, se estima que la duplicación del caudal

de aplicación directa a la contaminación por ocupación

del aire de ventilación se traduce en un incremento del

humana.

consumo de energía que, con los equipo s de recu peración peración

En los edificios de oficinas, las características que po-

adecuados, puede llegar a un 8%. Sin embargo, ese au-





3. SÍNDROME DE EDIFICIO ENFERMO: DEFINICIÓN Y CAUSAS La política de conservación energética ha conducido a la

de un número significativo de ocupantes , sin que las causas

hermeticidad de los edificios y a la reducción de las tasas

puedan ser s er perfectamente definidas. Como ya explicitamos, explicitamos,

de ventilación de los mismos. Estos hechos, unidos a la

dichos síntomas profundizan el ausentismo y reducen el

cada vez mayor aplicación de materiales sintéticos y pro-

rendimiento laboral. Aunque, en efecto, no exista una rigu-

ductos químicos en ambientes interiores, se han traducido

rosa definición de las causas de tal síndrome, algunos fac-

en el deterioro de terioro de la calidad del aire interior. interior.

tores han sido identificados como origen del mismo. Entre

Aunque la frecuencia de “edificios enfermos” varía entre

ellos, se incluyen aspectos sin relación con la calidad del

los distintos países y regiones, la Organización Mundial de

aire (alumbrado inadecuado, ruidos excesivos, por ejem-

la Salud (OMS) estima que hasta un 30% de los edificios

plo), pero pero se señala como fue nte principal de los problemas

de la nueva construcción y de los edificios rehabilitados,

ambientales la baja calidad del aire.

presentan síntomas que corresponden al “Síndrome del

La mencionada baja calidad contribuye con la escasa

Edificio Enfermo” (“Sick Building Syndrome”, SBS) o

ventilación de los espacios, la presencia de contaminan-

“Síndrome del Edificio Hermético”.

tes atmosféricos por encima de los límites admisibles y la

Tal síntoma se traduce en deficiencias en aspectos de con-

inadecuación de los parámetros de confort higrotérmico.

fort, o incluso, en aspectos sanitarios capaces de afectar afec tar al

Así, según el “National Institute for Occupational Safety

30% de los ocupantes. De acuerdo con la definición de la

and Health”, una ventilación inadecuada es la causa, en

OMS, se denomina SBS al fenómeno verificado en ambien-

muchos caso s, del síndrome de “edificio enfermo”.

tes interiores de ciertos medios de trabajo -no industrial- y

Con cierta frecuencia, ese síndrome puede desaparecer

que producen un conjunto de síntomas tales como irrita-

con medidas correctivas adecuadamente aplicadas, pero

ción de los ojos, nariz y garganta, dolor de cabeza, fatiga

en otros casos, el síndrome de “edificio enfermo” puede

mental, hipersensibilidades inespecíficas y otras molestias

transformarse en un problema a largo plazo, demandante de amplias investigaciones e importantes acciones correctivas. En los distintos estudios llevados a cabo para el saneamiento de los “edificios enfermos” es necesaria la identificación previa de las causas y la aplicación de las distintas soluciones técnicas que permitan corregirlos. En el primer aspecto, resulta indispensable definir los tipos y concentraciones de contaminantes generados por los ocupantes, por los materiales utilizados en la construcción del edificio o en la realización de las diversas operaciones llevadas a cabo en su interior y definir, asimismo, las condiciones de funcionamiento de los sistemas de acondicionamiento de aire (calefacción, ventilación, climatización). climatización). Dentro de las medidas correctivas, una ventilación adecuada suele ser suficiente para resolver la mayor parte de los problemas en aquellos edificios convencionales, pero en lo edificios especiales, con exigencias muy elevadas de calidad del aire, resulta indispensable el empleo de sistemas de acondicionamiento de aire capaces de proporcionar una elevada calidad del mismo, lo cual supone disponer de sistemas de depuración que pueden llegar a ser muy elaborados. En la práctica, incluso en aquellos edificios con elevadas





4. CONTROL DE CALIDAD EN EL MONTAJE DE CONDUCTOS DE AIRE ACONDICIONADO • Se comprobará que los soportes de sujeción de los con-

• El aislamiento se encontrará adecuadamente instalado

ductos están fijados de forma adecuada a los cerramientos

sobre los conductos y todos los elementos de conexión per-

de la instalación y mantienen la distancia de separación

manecerán convenientemente aislados. Se prestará especial

correcta para evitar la deformación de los conductos.

atención al aislamiento de los tramos de conductos que se encuentren en el exterior, en ese caso, se comprobará que el

• En la documentación técnica deben especificarse todos

aislamiento soporte la radiación solar y la lluvia directa.

los detalles de ejecución de la red de conductos. El instalador tomará ciertas decisiones para resolver cruces con otras instalaciones y elementos constructivos del edificio. La altura de los conductos no deberá afectar a la altura

5. CALIBRACIÓN DE LOS DIFUSORES DE AIRE

libre de ocupación. Siempre resulta recomendable comprobar que las unidades • Una vez puesta en marcha la unidad de ventilación, se

terminales de impulsión y retorno instaladas se correspon-

comprobará que no existan fugas de aire en las conexiones

den con las especificadas en el proyecto. Previo a su puesta

de los conductos a los plenos de los difusores o rejillas.

en marcha, se comprobará que el nivel de ruido en los locales producidos en los elementos de difusión de aire y en

• Se comprobará que la red de conductos se encuentra

los conductos es adecuado. En caso contrario, se realizará

en buen estado y que no se hayan producido roturas pos-

la medida del ruido en los locales mediante un sonómetro.

teriores a la realización de las pruebas de resistencia es-

La instrumentación mínima necesaria para la realización

tructural.

de la puesta en marcha es la siguiente:





• Termohig Termohigrómetro: rómetro: Medida de la temperatura temp eratura y humedad

recibe un caudal de aire por debajo del nominal, y por lo

relativa del aire.

tanto, se requiera equilibrar la red de conductos.

• Micromanómetro: Para medida de la presión en los ple-

La medida del caudal de aire es complicada, debiéndose

nums.

considerar incertidumbres de medida de hasta un 20% co-

• Sonda de molinete: Hilo caliente o de tobera para la

mo aceptables. Si el nivel de ruido se considera adecuado

estimación del caudal impulsado en cada unidad terminal.

por el técnico y el propietario brinda su conformidad, no será necesario realizar la medición. En caso contrario co ntrario,, de-

En instalaciones de cierta responsabilidad, responsabilidad, y para realizar un

be cuantificarse mediante un sonómetro.

buen ajuste del funcionamiento de la unidad, se recomienda:

Cuando las partículas presentan un diámetro de grano superior a 1 mm pueden emplearse medios mecánicos para

• Sonda de CO2 ambiente para el análisis de la ventilación

su separación.

de los locales. • Sonómetro para la medida del ruido producido por la climatización al interior de los locales.

6. SEPARADORES DE POLVO

Se plantea la realización de las siguientes medidas con las

En este caso, llamaremos al proceso “Separación de pol-

válvulas de control abiertas al 100% y los ventiladores en

vo”. Los separadores de polvo pueden clasificarse de la

la velocidad indicada en e n el Proyecto o Memoria Técnica: Técnica:

siguiente manera:

• Temperatura Temperatura de salida del aire de cada ca da difusor

• Separadores por gravedad: Se utilizan cuando las partí-







• Separadores húmedos: Llamados en Inglés “scrubbers”

en la cámara de sedimentación disminuyendo así su velo-

en los cuales se utiliza el agua para evitar que las partícu-

cidad, por ende, una parte de las partículas abandonan la

las vuelvan a la corriente de aire.

corriente de aire debido a la fuerza gravitatoria. El rendimiento de ese tipo de separadores es relativamente bajo,

El filtro opone una resistencia al paso del aire originando

menor al 50%.

una pérdida de carga, expresada en Pascales -o mm cda-, debiendo vencer la presión del ventilador que impulse aire

6.2 SEPARADORES POR FUERZA DE INERCIA

a través del mismo. Esa pérdida de carga es inicial, con el filtro limpio, o bien final recomendada, cuando el filtro

El separador por inercia más sencillo es la “Cámara de

debe limpiarse o reponerse por otro nuevo.

Choque”, sensiblemente igual a una cámara de sedimen-

Para mantener el caudal del aire uniforme debe preverse el

tación, en la cual, se han intercalado pantallas contra las





tamaño de las partículas a separar y de la pérdida de

parte superior su perior. La pérdida de carga de este tipo de depura-

carga permitida del rendimiento deseado. Otra ventaja a

dor se encuentra comprendida entre los 12 y 40 mm cda,

considerar en este tipo de separadores es la disminución

siendo el tamaño mínimo de las partículas a separar de 10

-en gran medida- del riesgo de explosión o ignición, siem-

μm. La presión del agua para ser debidamente pulverizada

pre presente en otros tipos de procesos de separación de

puede variar entre 1 y 25 atmósferas y la velocidad del

polvos.

aire al cruzar la cámara húmeda debe permanecer com-

Una característica del aire que egresa de esos separado-

prendida entre los 0,6 y 1,2 m/s. El consumo de agua es

res es su alto grado de humedad, cercano a la saturación,

del orden de 10 l/minuto por m3 /h de aire tratado.

aspecto que puede aprovecharse como fuente de refrigeración. Las citadas características pueden presentar as-

b. Separadores Húmedos de Choque: Consisten en una

pectos positivos, pero también negativos, por ello, vale

cámara dentro de la cual se encuentran un conjunto de

considerarlos detenidamente a la hora de tomar una de-

pantallas perforadas, de tal manera que los orificios de

cisión.

una de ellas no se corresponden con la inmediata siguien-

Entre los Separadores Húmedos podemos destacar:

te. Pulverizadores lanzan un chorro de agua sobre las pantallas arrastrando las partículas sólidas. La pérdida de

a. Torres de Pulverización: Son los separadores húmedos

carga de es te tipo de d e separadores es de, aproximadamente, aproximadamente,

más sencillos y consisten en una cámara dentro de la cual

40 mm cda por cada pantalla, con un consumo de agua

se han instalado unos pulverizados de agua que impreg-

de 7 a 11 litros/minuto y 1.000 m 3 /h de gas tratado. El

nan el aire de humedad. La entrada de aire al separador

tamaño mínimo de las partículas a separar es de 5 μm,

se efectúa por un lateral en la parte baja y egresa por la

pudiendo llegar en algunos casos hasta una micra.





c. Separadores de Chorro: Este tipo de separadores se

Aunque muchas partículas de suciedad quedan dispuestas

basan en un inyector de agua a alta velocidad dispuesto en

en el depósito de agua por la acción de la turbulencia de

el centro de una tobera Venturi a la cual va conectada la

la misma, otras requerirán el uso de una acción anexa de

entrada de aire a presión cargado de polvo o suciedad. El

colección o separación.

chorro de agua se descompone en finas gotas mediante la acción del aire a presión. A medida que éste se desacelera en el difusor, difusor, el el material a separar se deposita en las gotas de agua por impacto, difusión y condensación. Las gotas

7. “ACONDICI “ACONDICIONAMIEN ONAMIENTO” TO” DEL AIRE

con la suciedad incorporada se aglomeran facilitando su posterior separación o captación por parte de colectores simples. El consumo de agua es de 110 a 220 litros/minu3

tos por cada 1.000 m /h de gas tratado .

El aire acondicionado controla las características y propiedades del aire: Temperatura, humedad, velocidad de circulación y limpieza. Esta última incluye los niveles de

d. Separadores de Tobera Sumergida: Consisten en un

polvo, olores, y otros contaminantes, definiendo sus efec tos

recipiente de agua dentro del cual s e introduce el gas a pu-

sobre la salud de las personas.

rificar, rificar, haciéndole barbotear en el líquido an tes de lanza rlo

Los sistemas de aire acondicionado integral benefician a

al exterior. exterior. Algunas partículas impactan en la superficie del

los ocupantes de un espacio en tres formas diferenciadas:

agua quedando allí retenidas. El aire al pasar por el agua

Mantenimiento del bienestar térmico, provisión de aire

capta una co nsiderable cantidad de humedad , por lo tanto,

fresco (a través de los sistemas de ventilación) y elimina-

resultará apto para un posible uso de acondicionamiento.

ción de contaminantes del aire.





La percepción por parte de una persona de un bienestar

de esta forma, una gran influencia en el bienestar térmico

térmico depende de factores tan variados como la tempe-

de los ocupantes de esas zonas cercanas al exterior). Pa-

ratura del aire, la velocidad de circulación del mismo, la

ra evitar dicha influencia, se pueden aplicar remedios tan

temperatura del su elo, la humedad, humeda d, la vestimenta pers onal,

sencillos como la colocación de persianas o cortinas.

la actividad física a realizar por parte de una persona, la

La velocidad de circulación del aire se deja sentir en múl-

forma de penetración de la luz solar. Pero entre todos los

tiples formas (Por ejemplo, como una co rriente de aire que

mencionados elementos, se verifican tres muy importantes:

puede o no ser molesta). Una norma de sentido común in-

La temperatura media del aire, la temperatura media del

dica que la velocidad de circulación del aire será suficiente

entorno y la velocidad de circulación del aire.

como para prevenir la posibilidad de formación de puntos

Sobre la temperatura del aire, lo primero primero que vale resaltar

muertos locales en ciertas áreas del entorno a acondicio-

es que existe una temperatura idónea científicamente com-

nar. Es decir, que no existan focos localizados donde los

probada como ta l. Normalmente, Normalmente, el personal de la mayoría

olores se estanquen o sean superiores al resto.

de las oficinas se siente a gusto cuando la temperatura

Otro factor a tener en cuenta es la humedad. En el caso

oscila alrededor de los 23º C, y por lo tanto, la mayoría de

de las personas cuyo trabajo no requiera un esfuerzo físico

los sistemas de aire acondicionado integrales se encuen-

mantenido (caso normal de las oficinas), los efectos de la

tran preparados para mantener temperaturas entre los 20

humedad no serán muy apreciables.

ºC y los 26 ºC.

Una alta h umedad, generalmente, provoca una mayor sen-

La temperatura media del entorno no sólo depende de

sación de calor, lo cual puede compensarse reduciendo un

los elementos cercanos a una persona, sino que también,

poco la temperatura. En aquellos casos donde la tempe-

permanece influida por la luz solar. Las áreas cercanas a

ratura del aire es alta, o cuando la persona se encuentra

las ventanas de un edificio experimentarán oscilaciones de

realizando una actividad física considerable, la influencia

temperatura mayores respecto d e las alejadas ( Ejerciendo,

de la humedad es muy apreciable.





Generalmente, las personas toleran una baja humedad sin efectos adversos; aunque si la humedad se encuentra muy por debajo de lo normal, se pueden producir casos de sensación de sequedad en los ojos, la nariz y la garganta. Esta sensación se resuelve inmediatamente cuando se retorna a una humedad normal.

8. “AGENTES CONTAMINANT CONTAMINANTES” ES” Y AIRE ACONDICIONADO: Como ya afirmamos, se tiende a pensar que los contaminantes proceden del exterior del edificio, pero realmente se pueden generar tanto por fuentes interiores como exteriores. Algunas de las categorías esenciales de agentes contaminantes pueden ser:

a. Contaminantes biológicos: Concentraciones excesivas de bacterias, virus, hongos, ácaros del polvo, escamas animales, polen... Estos contaminantes pueden ser producto de un mantenimiento inadecuado, de una limpieza poco eficaz, de fugas en las canalizaciones de agua, de un mal control de la humedad, de la condensación, etc. También, pueden ser transportados al interior; ya sea por infiltración, por medio de los ocupantes o por el aire de ventilación. Las respuestas a esos agentes causan síntomas de alergia, e incluso, juegan juegan un papel importante a la hora de desen cadenar episodios de asma.

b. Contaminantes químicos: Incluyen agentes como el humo del tabaco, las emisiones generadas por productos aplicados en el edificio (como por ejemplo, el material de oficina, el mobiliario, las coberturas de suelos y pa-

EN AQUELLOS CASOS DONDE LA TEMPERATURA TEMPERATURA DEL AIRE ES ELEVADA, O CUANDO LA PERSONA SE ENCUENTRA DESEMPEÑANDO UNA ACTIVIDAD FÍSICA CONSIDERABLE, LA INFLUENCIA DE LA HUMEDAD RESULTA MUY APRECIABLE.

redes, los productos de limpieza, los consumibles, etc.), las fugas accidentales de productos químicos (como el monóxido de carbono y el dióxido de nitrógeno, ambos

directamente sobre la forma en que los ocupantes de un

productos de combustión).

edificio se verán afectados por los agentes contaminantes. Algunos contaminantes, como el radón, amenazan la

Sepa Cómo Instalar #128. Manual del Instalador, Cap. 15: sistemas para purificación del aire

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