Los seres humanos pueden sobrevivir hasta 30 días sin comer y 3 días sin beber pero sólo 3 minutos sin respirar. Nuestra necesidad de aire también es constante, confiamos en él en todo momento en interiores y exteriores, aunque a menudo puede ser menos limpio de lo que esperamos. Los olores desagradables nos hacen conscientes de la mala calidad del aire, pero muchos agentes irritantes y gases no saludables no son detectables por el olfato y, al mismo tiempo, afectan nuestra salud.
Diseñar un interior con condiciones ambientales óptimas es también responsabilidad del arquitecto. A continuación te explicamos algunos principios sobre la calidad del aire en espacios interiores y cómo nuestro rol como arquitectos es determinante en un buen diseño para espacios saludables.
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Se ha demostrado que los gases emitidos por algunos compuestos de productos y materiales de construcción como pinturas, alfombras, pisos, acabados de muebles y sprays tienen una gran variedad de efectos perjudiciales para la salud, problemas cognitivos, déficit atencional, transtornos respiratorios e incluso cáncer. Algunos de estos contaminantes químicos, biológicos y otros elementos a pesar de no tener olor igualmente afectan nuestra salud y bienestar causando dolores de cabeza, fatiga, alergias y otras reacciones perjudiciales.
Si bien nos hemos dado cuenta de la importancia de la calidad del aire exterior a través de noticias sobre ciudades llenas de smog, damos por sentado la calidad del aire de los ambientes interiores (especialmente en edificios que utilizan aire acondicionado). Desafortunadamente, muy a menudo el aire interior tampoco es limpio y puede hacernos daño sin nuestro conocimiento. Sin embargo, arquitectos y diseñadores están en una posición única para garantizar la calidad de estos entornos de trabajo y eliminar esa amenaza. Para poder diseñar espacios con una buena calidad de aire interior, es lo que necesitas saber:
La calidad del aire interior (CAI) abarca una variedad de factores, que incluyen la temperatura, la humedad y la concentración de contaminantes. En general, CAI se refiere al bienestar y a la salud de los ocupantes de un espacio. Mientras que los contaminantes y las partículas pueden medirse objetivamente, también existe un componente subjetivo para medir CAI. Factores como la edad, el género e incluso la nacionalidad y la cultura pueden afectar la forma en que una persona percibe la calidad del aire. El método de percepción humana de la calidad del aire es principalmente a través de los olores, ya que otros tipos de irritación sensorial requieren una contaminación significativamente mayor para producir efectos perceptibles y al mismo tiempo afectar la salud. Sin embargo, incluso cuando no se reconoce conscientemente, la mala calidad del aire puede tener efectos adversos en los ocupantes de los edificios a corto y largo plazo.
¿Por qué es importante?
La función de un edificio, así como su ocupación típica, pueden determinar tanto los estándares aceptables para la calidad del aire interior como sus posibles consecuencias. Por ejemplo, los hospitales y las escuelas contienen poblaciones vulnerables y, por lo tanto, los efectos de una mala calidad del aire pueden ser aún más perjudiciales. Un índice CAI inaceptable en un hospital puede provocar infecciones en los pacientes y la propagación de enfermedades, y también puede afectar a los trabajadores de la salud, disminuyendo su productividad y la capacidad de brindar atención efectiva. También se ha demostrado que la ventilación natural y la luz del día disminuyen los tiempos de recuperación y mejoran la salud mental de los pacientes [1, 2].
De manera similar, en un entorno escolar, un IAQ pobre puede afectar a los estudiantes y al personal. En los estudiantes, la mala calidad del aire se ha relacionado con un mayor ausentismo, agravación del asma y otras enfermedades respiratorias, disminución de la atención y la productividad. También es probable que los niños sean más susceptibles a los contaminantes ambientales ya que sus cuerpos en desarrollo respiran más aire en proporción al tamaño de su cuerpo que los adultos. Sin embargo, el personal de la escuela también siente los efectos de la mala calidad del aire, lo que lleva a días de trabajo perdidos y posiblemente a una disminución del rendimiento de la enseñanza [3].
En una casa u oficina, la influencia de los contaminantes puede ser igualmente difícil de detectar, ya que cualquier síntoma puede ser difícil de identificar y atribuir a una causa específica. La disminución de la concentración y la productividad se observan mayormente en una oficina, donde las personas generalmente tienen menos control sobre su ambiente interior que en el hogar. Los altos niveles de CO2 en un edificio de oficinas o sala de reuniones con poca ventilación pueden hacer que los trabajadores se sientan cansados y fatigados, lo que puede afectar las capacidades de toma de decisiones [4]. Si la calidad del aire en un hogar provoca congestión u otras molestias, puede afectar la calidad del sueño, así como causar síntomas respiratorios y dolores de cabeza.
¿Cómo se puede medir?
Las fuentes de contaminación del aire interior se pueden clasificar en cuatro categorías o fuentes. La categoría de "fuentes al aire libre" incluye el tráfico y la contaminación industrial. Las "actividades y productos relacionados con los ocupantes" abarcan la contaminación generada por cosas como la cocina, el humo del tabaco, los productos de limpieza, el cuidado personal e impresiones. Las dos categorías relacionadas con el edificio son "materiales de construcción y mobiliario" y "componentes del sistema de ventilación". La primera incluye la contaminación de elementos como madera contrachapada, pintura, muebles y revestimientos de pisos o paredes, mientras que la segunda categoría se refiere a filtros, ductos y humidificadores.
Estas fuentes pueden emitir partículas y gases que son intrínsecos al producto en sí, que son causados por el contacto del producto con otros productos, o que surgen durante el uso del producto. Factores tales como la tasa de ventilación, la velocidad del aire, la temperatura, la humedad relativa, las actividades que ocurren en el espacio y la frecuencia y duración de la exposición a los contaminantes influyen en los efectos de estos contaminantes y en la percepción resultante de la calidad del aire interior.
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Para evaluar la calidad del aire interior de un edificio, las consideraciones incluyen el nivel de congestión, la cantidad de contaminantes y olores gaseosos y la cantidad de partículas.
La congestión del aire generalmente se determina midiendo el nivel de CO2, mientras que los compuestos orgánicos volátiles (COV) se miden para evaluar el nivel de contaminantes. Por ejemplo, la concentración normal de CO2 en el aire exterior es de 250 a 350 ppm (partes por millón), donde un espacio interior típico con un buen intercambio de aire varía de 350 a 1.000 ppm. Con más de 1.000 ppm, los habitantes pueden comenzar a quejarse de somnolencia y falta de aire. Cuando los niveles alcanzan las 2,000-5,000 ppm, el aire se nota notablemente viejo, estancado y tapado y puede causar dolores de cabeza, somnolencia, falta de concentración, pérdida de atención e incluso aumento del ritmo cardíaco y náuseas leves. El límite de exposición en el lugar de trabajo en la mayoría de las jurisdicciones es de 5,000 ppm por un período de 8 horas. Además, los niveles de COV suelen ser de 2 a 5 veces mayores en interiores que en exteriores debido a la gran cantidad de productos domésticos que liberan estos químicos.
La medición de la cantidad de partículas en el aire incluye tanto "partículas suspendidas respirables" como "partículas finas". Esto se refiere a dos tamaños diferentes de partículas y los niveles respectivos en los que causan molestias e implicaciones para la salud. Las partículas más grandes (más pequeñas que 10 micrómetros) son peligrosas a un nivel de 20 micrómetros por metro cúbico. Las partículas de menos de 2.5 micrómetros no deben exceder los 10 micrómetros por metro cúbico y se utilizan para determinar los índices de calidad del aire que se ven comúnmente en las grandes ciudades. La neblina y el smog son causados principalmente por estas partículas más pequeñas y son una evidencia visual de la mala calidad del aire en el aire exterior. En el interior, el determinante más fácilmente perceptible de la calidad del aire es el olor. Sin embargo, evaluar los olores es algo más subjetivo que las otras mediciones, ya que implica el análisis no solo de su concentración e intensidad, sino también de su evaluación hedónica (si los olores se consideran agradables o desagradables).
Cómo diseñar para obtener un buen índice CAI:
En climas más severos, la aproixmación más frecuente es hacer que el edificio sea lo más impermeable posible al aire libre. Pero el aislamiento y la hermeticidad del aire pueden atrapar los contaminantes dentro del edificio y conducir a un CAI deficiente, lo que aumenta la importancia de un buen sistema de ventilación. Los sistemas de ventilación pueden utilizar ventilación natural, ventilación mecánica o un híbrido de ambos. Las características clave de un sistema de ventilación, en relación con la calidad del aire, son la frecuencia de cambio de aire suficientemente alta y el suministro de aire limpio a los lugares correctos.
En un sistema de ventilación mecánica, se pueden utilizar detectores automáticos o manuales para determinar cuándo se necesita ventilación en un espacio. Los sistemas automatizados pueden configurarse en un temporizador o programarse para detectar niveles de contaminantes, como el CO2, y son la opción más eficiente. Sin embargo, el control manual puede aumentar la percepción de comodidad de los ocupantes. Otro factor humano importante en los sistemas mecánicos es el mantenimiento y el mantenimiento. Incluso el sistema de ventilación mejor diseñado (y construido) no funcionará de la forma prevista si no se mantiene regularmente, por ejemplo, si los filtros de aire no se cambian regularmente.
Otra opción es la ventilación natural, que elimina los costosos equipos mecánicos y los conductos de un proyecto, a la vez que proporciona menores costos de funcionamiento. Los habitantes de los edificios disfrutan de los beneficios psicológicos del contacto con la naturaleza. Sin embargo, por naturaleza, la ventilación natural no está controlada y, por lo tanto, no siempre es suficiente. Muchos lugares, climas y tipos de edificios también crean desafíos adicionales para confiar completamente en la ventilación natural, principalmente debido a la contaminación del aire exterior y el ruido y las diferencias extremas de temperatura interior / exterior.
Muchos sistemas actuales incorporan aspectos de ventilación tanto naturales como mecánicos y, por lo tanto, se consideran sistemas híbridos. Los programas de certificación de sostenibilidad de hoy reconocen la importancia del CAI y el aire fresco y lo han incorporado a sus especificaciones. Bajo el programa BREEAM del Reino Unido, dentro de la categoría de Salud y Bienestar, los créditos están disponibles para minimizar las fuentes de contaminación del aire y para proporcionar un potencial de ventilación natural. El programa LEED del Consejo de Construcción Ecológica de los Estados Unidos también otorga puntos por el diseño de una buena calidad del aire, pero no específicamente para la ventilación natural. El WELL Building Standard adopta un enfoque más holístico de la calidad del aire interior, con "Air" como uno de sus siete conceptos básicos y docenas de "características" que pueden verificarse, desde la prohibición de fumar hasta el protocolo de limpieza y el control de la humedad.
Sistemas como estos apuntan a que los arquitectos y diseñadores pueden tomar una direccion correcta para proporcionar aire saludable a los edificios. La estrategia global para mejorar la calidad del aire interior es reducir la contaminación en su origen al tiempo que mejora la ventilación y purifica el aire. Un punto de partida sólido es especificar cuidadosamente los materiales y equipos no contaminantes para eliminar los compuestos orgánicos volátiles en la medida de lo posible, sin embargo, varios factores atenuantes pueden hacer que esto sea poco práctico o incluso inviable.
El siguiente paso, entonces, es la ventilación y asegurar que se proporcione un número adecuado de cambios de aire por hora para acomodar el volumen de espacio. El número de cambios de aire se verá afectado por factores como la ocupación y la actividad en el espacio. A medida que este aire ingresa al edificio, debe ser purificado, filtrando las partículas. Este es el momento en el que la atención humana se vuelve especialmente importante, ya que si estos filtros no se mantienen a menudo, ellos mismos pueden convertirse en una fuente de contaminación.
Otra estrategia es incorporar plantas al diseño de un edificio, como a través de una pared verde o un área de plantación interior. Las plantas no solo filtran el dióxido de carbono y posiblemente algunos productos químicos dañinos del aire, sino que los principios de la biofilia postulan que para los humanos estar en contacto con la naturaleza aumenta el bienestar mental y físico. Sin embargo, las plantas solas no pueden resolver los problemas de calidad del aire de un edificio. Los productos de construcción purificadores de aire, como los de la familia Activ’Air, también pueden mejorar la CAI al absorber el formaldehído del aire.
La contaminación del aire es la principal causa de muerte ambiental, especialmente en los países en desarrollo, con aproximadamente 7 millones de muertes anuales en todo el mundo. Las nuevas construcciones tienen la oportunidad de diseñar para una buena calidad del aire interior, pero muchos edificios más antiguos, o simplemente los construidos sin preocuparse por el CAI, también se beneficiarían enormemente de la modernización para mejorar el ambiente interior. Pasamos la mayor parte de nuestro tiempo en interiores, por lo que vale la pena el esfuerzo y la inversión para garantizar que el aire que respiramos no nos cause daño.
Referencias:
[1]https://www.payette.com/research-innovation/exploring-natural-ventilation-in-the-healthcare-setting/
[2] https://www.healthdesign.org/chd/research/impact-light-outcomes-healthcare-settings
[3] https://www.epa.gov/iaq-schools
https://www.architectmagazine.com/technology/architecture-and-the-airpocalypse_o
[4] Satish U, Mendell MJ, Shekhar K, Hotchi T, Sullivan D, Streufert S, Fisk WJ. Is CO2 an indoor pollutant? Direct effects of low-to-moderate CO2 concentrations on human decision-making performance. Environmental Health Perspectives, 2012, 120(12): 1671-1677
https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Air_quality_in_the_built_environment
https://www.designingbuildings.co.uk/wiki/Volatile_organic_compounds_VOC
https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/16948709
https://www.thebesa.com/indoor-air-quality/?platform=hootsuite
https://www.epa.gov/indoor-air-quality-iaq/introduction-indoor-air-quality
https://ac.els-cdn.com/S1877705811048193/1-s2.0-S1877705811048193-main.pdf?_tid=2a05d5fa-bb0c-4214-a3ea-3749a8eedacd&acdnat=1551231424_3ecb68615e3a3b13f075cf848a8a0efc
https://pdfs.semanticscholar.org/a669/e30eee7d83cc2d203ca9bbfa12b3c65e7ff4.pdf
https://www.breeam.com/BREEAMUK2014SchemeDocument/content/05_health/hea02.htm
https://www.usgbc.org/credits/new-construction-commercial-interiors-core-and-shell-schools-new-construction-retail-new-c-8
https://standard.wellcertified.com/air?_ga=2.243972805.1755569716.1551232649-1499642030.1551232649
https://www.nachi.org/plants-indoor-air-quality.htm
https://www.epa.gov/pm-pollution/health-and-environmental-effects-particulate-matter-pm
