Borrador de guía para mejorar la calidad del aire interior en edificios de oficinas: Ventilación

Los operadores de edificios y los responsables de la IAQ deben conocer el diseño y la operación del sistema de ventilación, que incluye el suministro de aire exterior, la calidad del aire exterior, los filtros y la eficiencia de filtración, la planificación del espacio, el mantenimiento del equipo, el control de otras vías contaminantes, como la infiltración no intencionada de contaminantes. y cuándo contratar a un profesional de HVAC.

Una ventilación eficaz ayuda a mejorar la calidad del aire interior, ya que reduce los niveles de contaminantes y humedad que, directa o indirectamente, pueden provocar una mala comodidad de los ocupantes, síntomas o efectos negativos para la salud (Health Canada 2018a). Para que un sistema de ventilación sea efectivo, debe traer aire fresco del exterior y extraer el aire del interior. No es suficiente simplemente dar como resultado el movimiento del aire (como la recirculación) o la filtración.

La ventilación puede ocurrir de forma natural o mecánica.

La ventilación natural describe el flujo de aire causado por las diferencias de presión entre el interior y el exterior de un edificio, que puede ser a través de aberturas intencionales o no intencionales en la envolvente del edificio. Los ocupantes generalmente tienen poco control sobre la ventilación natural, además de abrir y cerrar las ventanas. La ventilación que se basa únicamente en abrir la ventana puede generar costos de energía excesivos, particularmente debido a la pérdida de calor en el invierno o la pérdida de aire acondicionado en el verano. La apertura de ventanas también puede crear desafíos en el manejo de la humedad relativa y permitirá la entrada de plagas en ausencia de mallas en las ventanas.

La ventilación mecánica se refiere al flujo de aire creado intencionalmente mediante el uso de ventiladores y conductos, que se basan en aberturas diseñadas en la envolvente del edificio. En el caso de un edificio u oficina más pequeños, la ventilación mecánica puede depender de una bomba de calor, una unidad de ventana o un sistema de aire forzado centralizado (como un horno). En la mayoría de los demás edificios de oficinas, un sistema HVAC será responsable de ventilar mecánicamente el edificio.

Los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) tienen un impacto significativo en la forma en que los contaminantes del aire se mueven a través de un espacio, cómo se introduce el aire fresco y se expulsa el aire viciado, y cómo se eliminan los contaminantes del aire. Un sistema HVAC está diseñado para:

El sistema HVAC generalmente tiene muchas partes interconectadas en todo el edificio, como entradas, filtros, conductos y ventiladores, que trabajan juntos para mover el aire dentro, alrededor y fuera de las habitaciones. Un sistema HVAC bien diseñado y que funcione correctamente entregará la cantidad adecuada de aire a cada zona (como una habitación o espacio) para lograr los requisitos de ventilación de aire fresco y comodidad térmica y mantener el control de olores y contaminantes.

En general, un sistema HVAC:

Estos sistemas tienen un impacto significativo en la forma en que los contaminantes del aire se mueven a través de un espacio o se eliminan del aire interior. Cuando funciona correctamente, el sistema HVAC equilibrará las diferentes zonas y mantendrá las presiones deseadas en toda la oficina. Bloquear las rejillas de ventilación o los registros o interrumpir el flujo de aire con muebles o cajas puede desequilibrar el sistema HVAC, lo que puede afectar la ventilación en otras áreas de la oficina.

Los filtros se utilizan para eliminar el polvo, el polen, el moho, las bacterias, los virus y las partículas (PM) del aire. Se clasifican utilizando un valor de informe de eficiencia mínima (MERV), que indica la capacidad de un filtro para capturar partículas más grandes entre 0,3 y 10 micrones (µm) (EPA 2021b). Los sistemas HVAC en muchos edificios tendrán filtros MERV 8 instalados de forma predeterminada, que son aproximadamente un 20 % eficientes en la eliminación de partículas en el rango de tamaño de 0,3 a 1 µm. La recomendación de salud pública actual es usar un filtro con una calificación MERV de 13 o más para el aire recirculado, cuando sea posible, para reducir la transmisión viral en interiores (como el virus SARS-CoV-02) junto con mejorar la IAQ en general (PHAC 2021b ; CCIAQ 2021). Un filtro MERV 13 tiene al menos un 85 % de eficiencia en la captura de partículas en el rango de 1 a 3 µm, mientras que un MERV 14 tiene al menos un 90 % de eficiencia. Los fabricantes de sistemas recomendarán la clasificación MERV apropiada para el sistema en el edificio. Del mismo modo, un filtro HEPA es un tipo de filtro de aire mecánico plisado que se utiliza en los purificadores de aire y está diseñado para eliminar al menos el 99,97 % del polvo, el polen, el moho, las bacterias y cualquier partícula suspendida en el aire con un tamaño de hasta 0,3 micras (µm). Tenga en cuenta que los filtros pueden ayudar a eliminar partículas, pero no serán efectivos contra gases como el monóxido de carbono o el dióxido de carbono.

Los filtros también deben tener el tamaño adecuado para el sistema HVAC, ya que los filtros de tamaño inferior permitirán que el aire se desvíe del medio filtrante. A medida que aumenta la eficiencia del filtro, también lo hace la cantidad de presión requerida para forzar el aire a través del filtro. Consulte las instrucciones del fabricante o un especialista en HVAC al actualizar los filtros para asegurarse de que el sistema mecánico pueda manejar la mayor caída de presión en los filtros.

En algunos casos, los sistemas HVAC pueden ser la fuente de la contaminación del aire si los filtros de aire están sucios, el filtro permite que el aire se desvíe, hay agua estancada en las bandejas de goteo o hay humedad en los conductos de aire que pueden fomentar el crecimiento de moho. u otros agentes microbianos.

Los sistemas HVAC utilizados en oficinas o edificios comerciales tienen muchos componentes. Es importante que todos los componentes de un sistema HVAC se inspeccionen, limpien y mantengan para garantizar el funcionamiento adecuado del equipo y el suministro de aire de calidad al ambiente interior. La siguiente es una lista de los principales componentes y funciones de un sistema HVAC.

El aire exterior entra a través de la entrada de aire exterior y viaja a través de la compuerta de aire exterior hacia la cámara de mezcla. Luego, el aire fluye a través de la unidad de tratamiento de aire, que se compone de:

Luego se mueve a través de un ventilador que mueve el aire a través del difusor de aire de suministro y hacia el espacio ocupado. El aire viaja a través de la rejilla de aire de retorno en el techo del espacio ocupado, pasa por el ventilador de aire de retorno y luego sale por el escape de aire.

También se puede utilizar un sistema de ventilación de recuperación de calor o energía. Este equipo está diseñado para ventilar mecánicamente el edificio reemplazando el aire interior con aire fresco del exterior mientras recupera el calor y/o la humedad de la corriente de aire para reducir los costos de energía. Este sistema incluye un núcleo intercambiador de calor sensible o latente, por el que pasan las corrientes de aire exterior y de escape para recuperar un porcentaje de la energía del aire de escape acondicionado dentro del edificio.

Al inspeccionar el sistema HVAC de un edificio, tenga en cuenta los siguientes elementos para confirmar si el componente funciona correctamente o para identificar si se requieren acciones adicionales:

Esta lista se puede encontrar como una lista de verificación en el Apéndice B. Incluya cualquier otra información que sea pertinente a la unidad HVAC específica que se está inspeccionando. Si no está seguro, puede ser necesario consultar el manual del operador o un profesional calificado de HVAC para obtener ayuda. Se recomienda encarecidamente que participe en esta inspección el operador/ingeniero del edificio o un especialista en HVAC.

El sistema HVAC es fundamental para la IAQ general; por lo tanto, los operadores de edificios y los responsables de IAQ deben seguir buenas prácticas operativas. Un programa de mantenimiento preventivo bien implementado mejora el funcionamiento de los sistemas mecánicos y puede ahorrar dinero a largo plazo mediante el mantenimiento proactivo del sistema (CCIAQ 2013d).

Las buenas prácticas operativas:

Al considerar el aire exterior:

Los horarios de funcionamiento ayudan a conservar energía durante las horas de menor actividad cuando el edificio tiene una ocupación reducida durante la noche y los fines de semana. Es importante asegurarse de que se produzcan suficientes intercambios de aire antes de las horas regulares de trabajo para eliminar los contaminantes del aire interior que pueden haberse acumulado durante la noche, y que la temperatura y la humedad alcancen el nivel deseado. El número de cambios de aire depende de la duración del período de apagado y de otros factores. Estos parámetros se pueden determinar consultando a un especialista en HVAC. En situaciones en las que circulan enfermedades infecciosas respiratorias en la comunidad, se recomienda hacer funcionar el sistema durante 2 horas con un flujo de aire exterior máximo antes y después de que se ocupe el edificio (PHAC 2021c).

El movimiento de aire excesivo puede hacer que las personas sientan corrientes de aire o escalofríos. En la mayoría de los casos, mantenga la velocidad del aire por debajo de 0,2 m/s (40 fpm) para mayor comodidad (ASHRAE 2020b).

El aire circulante también ayudará a garantizar que la temperatura dentro de una habitación sea constante (sin puntos calientes o fríos). Sin la mezcla del aire de la habitación, las personas sentirán y notarán si sus pies y cabeza tienen temperaturas diferentes debido a la estratificación térmica. La diferencia entre las temperaturas del suelo y del techo no debe ser superior a 3 °C o 4 °C para evitar molestias térmicas (ASHRAE 2020b).

Las áreas especiales incluyen salas de fotocopias, baños, cocinas, estacionamientos, muelles de carga, imprentas, armarios de limpieza y algunas áreas de almacenamiento (como pintura, productos químicos de limpieza u otros productos peligrosos). Estas áreas especiales requieren una consideración adicional para extraer el aire, ya que puede haber niveles más altos de contaminantes presentes. La consulta de la Sección 8 (Controles de exposición/Protección personal) de la ficha de datos de seguridad (SDS) de cualquier producto peligroso puede proporcionar sugerencias adicionales para los controles de exposición y la protección personal. Para evitar la recirculación de contaminantes en el suministro de aire principal, estas áreas deben estar diseñadas para extraer el aire directamente al exterior.

Al considerar la temperatura y la humedad:

Los termostatos deben estar funcionando, calibrados, ubicados correctamente y no obstruidos o cerrados de manera que limiten el flujo de aire. Para ubicarlo correctamente, el termostato debe colocarse en una pared interior que esté en el centro del edificio y lejos de la luz solar directa u otras fuentes de calor. Tenga en cuenta que los calentadores o humidificadores personales en las áreas de trabajo confundirán los sensores del sistema HVAC y pueden dar lugar a ajustes imprecisos de la temperatura o la humedad en un área.

Un sistema de ventilación equilibrado introduce y expulsa cantidades iguales de aire exterior e interior, respectivamente (Health Canada 2018a). El aire exterior filtrado se suministra a las oficinas y salas de reuniones donde los ocupantes pasan la mayor parte de su tiempo, y el aire se extrae específicamente de las áreas donde puede haber humedad y contaminantes, como comedores y baños. Las áreas de oficina y las salas de reuniones también tendrán rejillas de aire de retorno para garantizar el movimiento de aire adecuado.

El bloqueo o la eliminación de los difusores de suministro de aire puede hacer que el sistema se compense en exceso, lo que genera problemas de equilibrio. Asegúrese de que se suministre el volumen correcto de aire a todas las ubicaciones de un edificio para proporcionar una calidad de aire adecuada. Puede ser beneficioso usar el control de zona para ayudar a manejar las necesidades cambiantes de temperatura y humedad. Por ejemplo, una ubicación soleada orientada al sur puede necesitar más aire fresco, o una ubicación orientada al norte puede requerir más aire caliente. Las unidades de calefacción o refrigeración por inducción en el perímetro del edificio también se pueden utilizar para este fin.

Todos los sistemas HVAC deben ser inspeccionados y mantenidos por un profesional calificado según las recomendaciones del fabricante. Si no hay ninguno disponible, el estándar ASHRAE 62.1 (2019) tiene una tabla de actividades recomendadas que los operadores de edificios y los empleadores pueden consultar (consulte la Tabla 8-1 de ASHRAE 62.1-2019), junto con una frecuencia de inspección. Alternativamente, la siguiente lista de verificación de muestra se puede usar para ayudar a inspeccionar y mantener el sistema HVAC con regularidad. Es una buena práctica documentar y registrar cada inspección.

La siguiente es una lista de verificación de muestra (Tabla 1), que también está disponible en el Apéndice C. Esta lista de verificación puede adaptarse para alinearse con las necesidades del lugar de trabajo.

Los estándares son producidos por organizaciones voluntarias, como la Asociación Canadiense de Estándares (CSA), el Instituto Nacional Estadounidense de Estándares (ANSI), ASHRAE y la Organización Internacional para la Estandarización (ISO). Los estándares específicos a menudo se incorporan a los códigos, reglamentos y certificaciones de construcción. Ejemplos de estándares relevantes para IAQ incluyen los siguientes:

Los códigos de construcción describen los requisitos para los intercambios de aire, el confort térmico y los límites de ocupación en un edificio, estructura o instalación. La calefacción, la ventilación, las instalaciones de almacenamiento, las renovaciones, las alarmas de monóxido de carbono, las alarmas de humo y el mantenimiento generalmente están cubiertos y son aplicados por las provincias, territorios y municipios.

El objetivo de un código de construcción es garantizar que:

Los códigos de construcción a menudo definen los requisitos de ventilación. La mayoría de los códigos de construcción hacen referencia a la norma ASHRAE 62.1-2019 "Ventilación para una calidad de aire interior aceptable" o versiones anteriores (Tabla 2). Las tasas de flujo de aire para varias zonas en un edificio comercial se pueden comparar con estas tasas como guía para evaluar y ajustar la configuración. Siempre verifique con la jurisdicción los requisitos que se aplican.

Asegúrese de que la calidad del aire exterior que se captura para uso interior sea de buena calidad. La Norma ASHRAE 62.1 (2019) especifica las siguientes distancias mínimas entre la toma de aire y las fuentes de contaminación (Tabla 3):

La fuente principal de dióxido de carbono (CO2) en el aire interior es la respiración de los ocupantes, junto con otras fuentes, como los aparatos de combustión mal ventilados y el tabaquismo. El aumento de los niveles de CO2 en interiores se ha asociado con efectos sobre la salud (dióxido de carbono), y el concepto de utilizar los niveles de CO2 en interiores como indicador de la ventilación se ha debatido durante décadas (ASHRAE 2022). Con un aumento en la conciencia pública sobre la importancia de la ventilación, junto con la disponibilidad de monitores de CO2 económicos en el mercado, existe un interés renovado en usar el monitoreo de CO2 como método para cuantificar la ventilación. La orientación proporcionada por ASHRAE sostiene que los niveles de CO2 en interiores no brindan una indicación general de la IAQ y que la evaluación de las tasas de ventilación requiere conocimientos técnicos más allá del uso de un simple sensor. La precisión sensorial, la ubicación, el monitoreo frecuente y la calibración, entre otras cuestiones, son fundamentales para obtener inferencias significativas a partir de las concentraciones de CO2 en interiores medidas (ASHRAE 2022).

Los propietarios y operadores de edificios deben considerar y planificar la posibilidad de intentos deliberados de alterar o dañar los sistemas HVAC y/o introducir contaminantes químicos, biológicos o radiológicos en el edificio a través de tomas de aire exterior o desde el interior del edificio. Además, según el sistema HVAC, los incidentes de seguridad cibernética, como los ataques de malware y ransomware en los controles, podrían desactivar y dañar los componentes del sistema. La prevención de manipulaciones o daños requiere una evaluación de los puntos de acceso, las condiciones de funcionamiento y los controles del sistema HVAC.

La realización de una evaluación de riesgos del sistema de ventilación mecánica del edificio es un componente importante para proteger el edificio y sus ocupantes. Usando planos actualizados (como mecánicos, eléctricos) y los procedimientos operativos escritos para el sistema HVAC existente, los propietarios y operadores deben hacer lo siguiente:

Estos son ejemplos de medidas de mitigación que pueden implementarse para proteger el sistema HVAC y el IAQ de un edificio de oficinas; sin embargo, no representan una lista completa. Es necesaria una evaluación de riesgos específica del edificio para determinar los riesgos específicos y ayudar a identificar medidas de mitigación adicionales que pueden implementarse.

Si bien realizar una evaluación integral de riesgos e implementar cambios para ayudar a proteger el sistema HVAC ayudará a reducir la interrupción intencional de las operaciones del edificio, estas acciones pueden no ser suficientes para prevenir estas actividades. El monitoreo y la vigilancia, los procedimientos operativos integrales para los cuales el personal está debidamente capacitado y la comunicación con los ocupantes del edificio son necesarios para disminuir el impacto adverso en el sistema de ventilación mecánica, la IAQ y la salud de los ocupantes del edificio en caso de que ocurra un incidente.

Información adicional está disponible en los enlaces a continuación. Todas las actividades de diseño, mantenimiento y evaluación de riesgos deben realizarse con la asistencia de un profesional de HVAC.

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