La calidad del aire interior ( IAQ ) es la calidad del aire dentro de edificios y estructuras . Se sabe que la mala calidad del aire interior debido a la contaminación del aire interior afecta la salud, la comodidad y el bienestar de los ocupantes de los edificios. También se ha relacionado con el síndrome del edificio enfermo , problemas respiratorios, productividad reducida y problemas de aprendizaje en las escuelas. Los contaminantes comunes del aire interior incluyen: humo de tabaco pasivo , contaminantes del aire procedentes de la combustión interior , radón , moho y otros alérgenos , monóxido de carbono , compuestos orgánicos volátiles , legionella y otras bacterias, fibras de asbesto , dióxido de carbono , [1] ozono y partículas . El control de fuentes, la filtración y el uso de ventilación para diluir los contaminantes son los métodos principales para mejorar la calidad del aire interior.
La IAQ se evalúa mediante la recolección de muestras de aire, el monitoreo de la exposición humana a contaminantes, el análisis de las superficies de los edificios y el modelado por computadora del flujo de aire dentro de los edificios. La IAQ forma parte de la calidad ambiental interior (IEQ), junto con otros factores que influyen en los aspectos físicos y psicológicos de la vida interior (p. ej., iluminación, calidad visual, acústica y confort térmico). [2]
La contaminación del aire interior es un grave peligro para la salud en los países en desarrollo y en ese contexto se la denomina comúnmente " contaminación del aire doméstico ". [3] Se relaciona principalmente con métodos de cocción y calefacción mediante la quema de combustible de biomasa , en forma de madera , carbón vegetal , estiércol y residuos de cultivos , en ambientes interiores que carecen de una ventilación adecuada. Millones de personas, principalmente mujeres y niños, enfrentan graves riesgos para su salud. En total, alrededor de tres mil millones de personas en los países en desarrollo se ven afectadas por este problema. La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que la contaminación del aire interior relacionada con la cocina causa 3,8 millones de muertes anuales. [4] El estudio sobre la Carga Global de Enfermedades estimó el número de muertes en 2017 en 1,6 millones. [5]
Por motivos de salud es fundamental respirar aire limpio, libre de productos químicos y tóxicos en la medida de lo posible. Se estima que los seres humanos pasan aproximadamente el 90% de su vida en interiores [6] y que la contaminación del aire interior en algunos lugares puede ser mucho peor que la del aire ambiente. [7] [8]
Varios factores contribuyen a las altas concentraciones de contaminantes en el interior, que van desde la entrada de contaminantes de fuentes externas, la liberación de gases de los muebles, el mobiliario, incluidas las alfombras, las actividades en el interior (cocinar, limpiar, pintar, fumar, etc. en los hogares, hasta el uso de equipos de oficina en las oficinas). ), parámetros de confort térmico como temperatura, humedad, flujo de aire y propiedades fisicoquímicas del aire interior. [ cita necesaria ] Los contaminantes del aire pueden ingresar a un edificio de muchas maneras, incluso a través de puertas o ventanas abiertas. Los sistemas de aire acondicionado/ventilación mal mantenidos pueden albergar moho, bacterias y otros contaminantes, que luego circulan por los espacios interiores, contribuyendo a problemas respiratorios y alergias.
Ha habido muchos debates entre los especialistas en calidad del aire interior sobre la definición adecuada de calidad del aire interior y específicamente qué constituye una calidad del aire interior "aceptable".
La IAQ es importante para la salud humana, ya que los seres humanos pasan una gran proporción de su tiempo en ambientes interiores. Los estadounidenses y europeos pasan en promedio aproximadamente el 90% de su tiempo en interiores. [9] [10]
La Organización Mundial de la Salud (OMS) estima que 3,2 millones de personas mueren prematuramente cada año por enfermedades atribuidas a la contaminación del aire interior causada por la cocina en interiores, de las cuales más de 237.000 son niños menores de cinco años. Estas incluyen alrededor de una octava parte de todas las enfermedades cardíacas isquémicas mundiales. , accidente cerebrovascular y muertes por cáncer de pulmón . En general, la OMS estimó que la mala calidad del aire interior provocó la pérdida de 86 millones de años de vida saludable en 2019. [11]
Estudios realizados en el Reino Unido y Europa muestran que la exposición a contaminantes del aire interior, productos químicos y contaminación biológica puede irritar el sistema de las vías respiratorias superiores, desencadenar o exacerbar el asma y otras afecciones respiratorias o cardiovasculares, e incluso puede tener efectos cancerígenos. [12] [13] [14] [15] [16] [17]
La mala calidad del aire interior puede provocar el síndrome del edificio enfermo . Los síntomas incluyen ardor en los ojos, picazón en la garganta, congestión nasal y dolores de cabeza. [18]
La combustión en interiores, como la que se utiliza para cocinar o calentar, es una de las principales causas de contaminación del aire en interiores y provoca importantes daños a la salud y muertes prematuras. Los incendios de hidrocarburos causan contaminación del aire. La contaminación es causada tanto por la biomasa como por los combustibles fósiles de diversos tipos, pero algunas formas de combustibles son más dañinas que otras.
El fuego interior puede producir partículas de carbón negro , óxidos de nitrógeno , óxidos de azufre y compuestos de mercurio , entre otras emisiones. [19] Alrededor de 3 mil millones de personas cocinan en fogones abiertos o en estufas rudimentarias. Los combustibles para cocinar son el carbón, la madera, el estiércol animal y los residuos de cultivos. [20] La IAQ es una preocupación particular en los países de ingresos bajos y medianos donde tales prácticas son comunes. [21]
Cocinar con gas natural (también llamado gas fósil, gas metano o simplemente gas) se asocia con una peor calidad del aire interior. La combustión de gas produce dióxido de nitrógeno y monóxido de carbono, y puede provocar un aumento de las concentraciones de dióxido de nitrógeno en todo el ambiente del hogar, lo que está relacionado con problemas y enfermedades respiratorias . [22] [23]
Uno de los contaminantes del aire interior más tóxicos es el monóxido de carbono (CO), un gas incoloro e inodoro que es un subproducto de una combustión incompleta . El monóxido de carbono puede ser emitido por el humo del tabaco y generado por estufas que queman combustible (leña, queroseno, gas natural, propano) y sistemas de calefacción que queman combustible (leña, petróleo, gas natural) que funcionan mal y por conductos de humos bloqueados conectados a estos aparatos. [24] En los países desarrollados, las principales fuentes de emisión de CO en interiores provienen de dispositivos de cocina y calefacción que queman combustibles fósiles y están defectuosos, mal instalados o mal mantenidos. [25] El mal funcionamiento del aparato puede deberse a una mala instalación o a la falta de mantenimiento y uso adecuado. [24] En los países de ingresos bajos y medios, las fuentes más comunes de CO en los hogares son la quema de combustibles de biomasa y el humo de los cigarrillos. [25]
Los efectos sobre la salud del envenenamiento por CO pueden ser agudos o crónicos y pueden ocurrir de manera no intencional o intencional ( autolesión ). Al privar al cerebro de oxígeno, la exposición aguda al monóxido de carbono puede tener efectos en el sistema neurológico (dolor de cabeza, náuseas, mareos, alteración de la conciencia y debilidad subjetiva), en el sistema cardiovascular y respiratorio ( infarto de miocardio , dificultad para respirar o respiración rápida). , insuficiencia respiratoria ). La exposición aguda también puede provocar efectos neurológicos a largo plazo, como cambios cognitivos y de comportamiento. Una intoxicación grave por CO puede provocar pérdida del conocimiento, coma y muerte. La exposición crónica a bajas concentraciones de monóxido de carbono puede provocar letargo, dolores de cabeza, náuseas, síntomas parecidos a los de la gripe y problemas neuropsicológicos y cardiovasculares. [26] [24]
Los niveles recomendados por la OMS de exposición al CO en interiores en 24 horas son 4 mg/m 3 . [27] La exposición aguda no debe exceder los 10 mg/m 3 en 8 horas, 35 mg/m 3 en una hora y 100 mg/m 3 en 15 minutos. [25]
El humo de segunda mano es el humo del tabaco que afecta a otras personas además del fumador "activo". Está formado por el humo exhalado (15%) y mayoritariamente por el humo procedente de la punta encendida del cigarrillo, conocido como humo lateral (85%). [28]
El humo de segunda mano contiene más de 7.000 sustancias químicas, de las cuales cientos son perjudiciales para la salud. [28] El humo de tabaco pasivo incluye materiales tanto gaseosos como particulados que, con riesgos particulares derivados de los niveles de monóxido de carbono y partículas muy pequeñas (partículas finas, especialmente PM2,5 y PM10 ) que ingresan a los bronquiolos y alvéolos en el pulmón. [29] La inhalación de humo de segunda mano en múltiples ocasiones puede causar asma , neumonía , cáncer de pulmón y síndrome de muerte súbita del lactante , entre otras afecciones. [30]
El humo de tercera mano (THS) se refiere a las sustancias químicas que se depositan en objetos y cuerpos en el interior después de fumar. La exposición al humo de tercera mano puede ocurrir incluso después de que el humo del cigarrillo ya no esté presente y afectar a quienes ingresan al ambiente interior mucho más tarde. Las sustancias tóxicas del THS pueden reaccionar con otras sustancias químicas del aire y producir nuevas sustancias químicas tóxicas que de otro modo no estarían presentes en los cigarrillos. [31]
El único método seguro para mejorar la calidad del aire interior en lo que respecta al humo de segunda mano es eliminar el hábito de fumar en el interior. [32] El uso de cigarrillos electrónicos en interiores también aumenta las concentraciones de partículas en el hogar . [33]
Las partículas atmosféricas, también conocidas como partículas , se pueden encontrar en interiores y pueden afectar la salud de los ocupantes. Las partículas en interiores pueden provenir de diferentes fuentes interiores o crearse como aerosoles secundarios a través de reacciones interiores de gas a partículas. También pueden ser partículas del exterior que entran al interior. Estas partículas interiores varían ampliamente en tamaño, desde nanomet (nanopartículas/partículas ultrafinas emitidas por fuentes de combustión) hasta micromet (polvo resuspensado). [34] Las partículas también se pueden producir mediante actividades de cocina. Freír produce concentraciones más altas que hervir o asar a la parrilla y cocinar carne produce concentraciones más altas que cocinar verduras. [35] La preparación de una cena de Acción de Gracias puede producir concentraciones muy altas de partículas, superiores a 300 μg/m 3 . [36]
Las partículas pueden penetrar profundamente en los pulmones y el cerebro desde el torrente sanguíneo, causando problemas de salud como enfermedades cardíacas , enfermedades pulmonares , cáncer y parto prematuro . [37]
Los compuestos orgánicos volátiles (COV) incluyen una variedad de sustancias químicas, algunas de las cuales pueden tener efectos adversos para la salud a corto y largo plazo. Existen numerosas fuentes de COV en el interior, lo que significa que sus concentraciones son consistentemente más altas en el interior (hasta diez veces más altas) que en el exterior. [39] Algunos COV se emiten directamente en interiores y otros se forman a través de reacciones químicas posteriores que pueden ocurrir en la fase gaseosa o en las superficies. [40] [41] Los COV que presentan riesgos para la salud incluyen benceno , formaldehído , tetracloroetileno y tricloroetileno . [42]
Miles de productos de interior emiten COV. Los ejemplos incluyen: pinturas, barnices, ceras y lacas, decapantes de pintura, productos de limpieza y cuidado personal, pesticidas, materiales y mobiliario de construcción, equipos de oficina como fotocopiadoras e impresoras, líquidos correctores y papel autocopiativo , materiales gráficos y para manualidades, incluidos pegamentos y adhesivos. , marcadores permanentes y soluciones fotográficas. [43] El agua potable clorada libera cloroformo cuando se usa agua caliente en el hogar. El benceno se emite a partir del combustible almacenado en garajes adjuntos.
Las actividades humanas como cocinar y limpiar también pueden emitir COV. [44] [45] La cocción puede liberar aldehídos y alcanos de cadena larga cuando se calienta el aceite y se pueden liberar terpnos cuando se preparan y/o cocinan especias. [44] Las fugas de gas natural de los aparatos de cocina se han relacionado con niveles elevados de COV, incluido el benceno, en hogares de EE. UU. [46] Los productos de limpieza contienen una variedad de COV, incluidos monoterpenos , sesquiterpenos , alcoholes y ésteres . Una vez liberados al aire, los COV pueden sufrir reacciones con el ozono y los radicales hidroxilo para producir otros COV, como el formaldehído. [45]
Los efectos sobre la salud incluyen irritación de ojos, nariz y garganta ; dolores de cabeza , pérdida de coordinación, náuseas ; y daño al hígado , riñón y sistema nervioso central . [47]
Las pruebas de emisiones de materiales de construcción utilizados en interiores se han vuelto cada vez más comunes para revestimientos de pisos, pinturas y muchos otros materiales y acabados importantes de construcción en interiores. [48] Los materiales de interior, como placas de yeso o alfombras, actúan como 'sumideros' de COV, atrapando los vapores de COV durante largos períodos de tiempo y liberándolos mediante desgasificación . Los COV también pueden sufrir transformación en la superficie mediante la interacción con el ozono. [41] En ambos casos, estas emisiones retrasadas pueden resultar en exposiciones crónicas y de bajo nivel a COV. [49]
Varias iniciativas tienen como objetivo reducir la contaminación del aire interior limitando las emisiones de COV de los productos. Existen regulaciones en Francia y Alemania, y numerosas etiquetas ecológicas y sistemas de clasificación voluntarios que contienen criterios de bajas emisiones de COV como EMICODE, [50] M1, [51] Blue Angel [52] y Indoor Air Comfort [53] en Europa, así como como el estándar de California CDPH Sección 01350 [54] y varios otros en los EE. UU. Gracias a estas iniciativas, se pudo adquirir un número cada vez mayor de productos de bajas emisiones.
Se han caracterizado al menos 18 COV microbianos (MVOC) [55] [56] , incluidos 1-octen-3-ol (alcohol de hongo), 3-metilfurano , 2-pentanol , 2-hexanona , 2-heptanona , 3-octanona , 3-octanol , 2-octen-1-ol, 1- octeno , 2- pentanona , 2-nonanona, borneol , geosmina , 1-butanol , 3-metil-1-butanol , 3-metil-2-butanol y tujopseno . Los últimos cuatro son productos de Stachybotrys chartarum , que se ha relacionado con el síndrome del edificio enfermo . [55]
Muchos materiales de construcción comunes utilizados antes de 1975 contienen asbesto , como algunas losas para pisos, tejas, tejas, sistemas ignífugos, sistemas de calefacción, envolturas para tuberías, lodos para encintado, masillas y otros materiales aislantes. Normalmente, no se producen liberaciones significativas de fibra de asbesto a menos que se alteren los materiales de construcción, por ejemplo cortándolos, lijándolos, perforando o remodelando el edificio. La eliminación de materiales que contienen asbesto no siempre es óptima porque las fibras pueden esparcirse en el aire durante el proceso de eliminación. En su lugar, a menudo se recomienda un programa de gestión de materiales intactos que contienen asbesto.
Cuando el material que contiene amianto se daña o se desintegra, fibras microscópicas se dispersan en el aire. La inhalación de fibras de asbesto durante largos períodos de exposición se asocia con una mayor incidencia de cáncer de pulmón , mesotelioma y asbestosis . El riesgo de cáncer de pulmón por la inhalación de fibras de amianto es significativamente mayor para los fumadores. Los síntomas de la enfermedad no suelen aparecer hasta unos 20 o 30 años después de la primera exposición al amianto.
Aunque todo el asbesto es peligroso, los productos que son friables, por ejemplo, revestimientos pulverizados y aislamientos, plantean un peligro significativamente mayor ya que es más probable que liberen fibras al aire. [57]
El ozono (O 3 ) en interiores es producido por ciertos dispositivos eléctricos de alto voltaje (como los ionizadores de aire ) y como subproducto de otros tipos de contaminación. Aparece en concentraciones más bajas en interiores que en exteriores, generalmente entre 0,2 y 0,7 de la concentración exterior. [58] Normalmente, la mayor parte del ozono se pierde por reacciones superficiales en interiores, en lugar de reacciones en el aire, debido a las grandes proporciones de superficie a volumen que se encuentran en interiores. [59]
El aire exterior utilizado para ventilación puede tener suficiente ozono para reaccionar con contaminantes interiores comunes, así como con aceites para la piel y otras sustancias químicas o superficies comunes del aire interior. Se justifica una preocupación particular cuando se utilizan productos de limpieza "verdes" basados en extractos de cítricos o terpenos, porque estos químicos reaccionan muy rápidamente con el ozono para formar químicos tóxicos e irritantes [45], así como partículas finas y ultrafinas . [60] La ventilación con aire exterior que contiene concentraciones elevadas de ozono puede complicar los intentos de remediación. [61]
El estándar de la OMS para la concentración de ozono es 60 μg/m 3 para exposiciones a largo plazo y 100 μg/m 3 como promedio máximo durante un período de 8 horas. [27] El estándar de la EPA para la concentración de ozono es de 0,07 ppm en promedio durante un período de 8 horas. [62]
Los ocupantes de los edificios pueden estar expuestos a esporas de hongos, fragmentos celulares o micotoxinas que pueden surgir de diversos medios, pero hay dos clases comunes: (a) el exceso de humedad induce el crecimiento de colonias de moho y (b) sustancias naturales liberadas al medio ambiente. aire como la caspa de animales y el polen de plantas. [63]
Si bien el crecimiento de moho está asociado con altos niveles de humedad, [64] es probable que crezca cuando surge una combinación de condiciones favorables. Además de los altos niveles de humedad, estas condiciones incluyen temperaturas, pH y fuentes de nutrientes adecuados. [65] El moho crece principalmente en las superficies y se reproduce liberando esporas, que pueden viajar y asentarse en diferentes lugares. Cuando estas esporas experimentan las condiciones adecuadas, pueden germinar y dar lugar al crecimiento del micelio . [66] Las diferentes especies de moho favorecen diferentes condiciones ambientales para germinar y crecer, algunas son más hidrófilas (crecen a niveles más altos de humedad relativa) y otras más xerófilas (crecen a niveles de humedad relativa tan bajos como 75 - 80%). [66] [67]
El crecimiento de moho se puede inhibir manteniendo las superficies en condiciones alejadas de la condensación, con niveles de humedad relativa inferiores al 75%. Esto normalmente se traduce en una humedad relativa del aire interior inferior al 60%, de acuerdo con las directrices de confort térmico que recomiendan una humedad relativa entre el 40 y el 60%. La acumulación de humedad en los edificios puede deberse a que el agua penetre en áreas de la envolvente o tejido del edificio, a fugas de plomería, a la penetración de agua de lluvia o de agua subterránea, o a la condensación debida a una ventilación inadecuada, una calefacción insuficiente o una mala calidad térmica de la envolvente del edificio. [68] Incluso algo tan simple como secar la ropa en el interior sobre radiadores puede aumentar el riesgo de crecimiento de moho, si la humedad producida no puede escapar del edificio a través de la ventilación. [69]
El moho afecta predominantemente las vías respiratorias y los pulmones. Los efectos conocidos del moho en la salud incluyen el desarrollo y la exacerbación del asma , [70] y los niños y los ancianos corren un mayor riesgo de sufrir impactos más graves en la salud. [71] Los bebés que viven en hogares con moho tienen un riesgo mucho mayor de desarrollar asma y rinitis alérgica . [72] [63] Más de la mitad de los trabajadores adultos en edificios húmedos o mohosos sufren síntomas nasales o sinusales debido a la exposición al moho. [63] Algunas variedades de moho contienen compuestos tóxicos ( micotoxinas ). Sin embargo, la exposición a niveles peligrosos de micotoxinas por inhalación no es posible en la mayoría de los casos, ya que las toxinas son producidas por el cuerpo del hongo y no se encuentran en niveles significativos en las esporas liberadas.
La enfermedad del legionario es causada por una bacteria Legionella transmitida por el agua que crece mejor en agua tibia o tranquila y de movimiento lento. La ruta principal de exposición es a través de la creación de un efecto de aerosol, más comúnmente proveniente de torres de enfriamiento por evaporación o cabezales de ducha. Una fuente común de Legionella en edificios comerciales son las torres de enfriamiento por evaporación mal ubicadas o mantenidas, que a menudo liberan agua en forma de aerosol que puede ingresar a las tomas de ventilación cercanas. Los brotes en centros médicos y residencias de ancianos, donde los pacientes están inmunodeprimidos e inmunodébiles, son los casos de legionelosis notificados con más frecuencia. Más de un caso ha involucrado fuentes al aire libre en atracciones públicas. La presencia de Legionella en el suministro de agua de edificios comerciales no se reporta en gran medida, ya que las personas sanas requieren una exposición intensa para contraer la infección.
Las pruebas de Legionella generalmente implican recolectar muestras de agua e hisopos de superficies de recipientes de enfriamiento por evaporación, cabezales de ducha, grifos y otros lugares donde se acumula agua tibia. Luego se cultivan las muestras y se cuantifican las unidades formadoras de colonias (ufc) de Legionella como ufc/litro.
Legionella es un parásito de protozoos como la ameba y, por tanto, requiere condiciones adecuadas para ambos organismos. La bacteria forma una biopelícula resistente a tratamientos químicos y antimicrobianos, incluido el cloro. La solución para los brotes de Legionella en edificios comerciales varía, pero a menudo incluye descargas de agua muy caliente (160 °F; 70 °C), esterilización del agua estancada en lavabos de enfriamiento por evaporación, reemplazo de cabezales de ducha y, en algunos casos, descargas de sales de metales pesados. Las medidas preventivas incluyen ajustar los niveles normales de agua caliente para permitir 120 °F (50 °C) en el grifo, evaluar el diseño de las instalaciones, retirar los aireadores de los grifos y realizar pruebas periódicas en áreas sospechosas.
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Hay muchas bacterias de importancia para la salud que se encuentran en el aire interior y en las superficies interiores. El papel de los microbios en el ambiente interior se estudia cada vez más mediante análisis modernos de muestras ambientales basados en genes. Actualmente se están realizando esfuerzos para vincular a los ecologistas microbianos y los científicos del aire interior para forjar nuevos métodos de análisis e interpretar mejor los resultados. [73]
Una gran fracción de las bacterias que se encuentran en el aire y el polvo de interiores provienen de los humanos. Entre las bacterias más importantes que se sabe que se encuentran en el aire interior se encuentran Mycobacterium tuberculosis , Staphylococcus aureus y Streptococcus pneumoniae .
Los humanos somos la principal fuente interior de dióxido de carbono (CO 2 ) en la mayoría de los edificios. Los niveles de CO 2 en interiores son un indicador de la idoneidad de la ventilación del aire exterior en relación con la densidad de ocupantes interiores y la actividad metabólica.
Los niveles de CO 2 en interiores superiores a 500 ppm pueden provocar un aumento de la presión arterial y la frecuencia cardíaca y un aumento de la circulación sanguínea periférica. [74] Con concentraciones de CO 2 superiores a 1000 ppm, el rendimiento cognitivo podría verse afectado, especialmente al realizar tareas complejas, lo que hace que la toma de decisiones y la resolución de problemas sean más lentas pero no menos precisas. [75] [76] Sin embargo, la evidencia sobre los efectos del CO 2 en concentraciones más bajas en la salud es contradictoria y es difícil vincular el CO 2 con los impactos en la salud en exposiciones inferiores a 5000 ppm; los resultados de salud informados pueden deberse a la presencia de bioefluentes humanos. y otros contaminantes del aire interior relacionados con una ventilación inadecuada. [77]
Las concentraciones de dióxido de carbono en interiores se pueden utilizar para evaluar la calidad de la ventilación de una habitación o de un edificio. [78] Para eliminar la mayoría de las quejas causadas por el CO 2 , el nivel total de CO 2 en el interior debe reducirse a una diferencia no mayor a 700 ppm sobre los niveles exteriores. [79] El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) considera que las concentraciones de dióxido de carbono en el aire interior que superan las 1000 ppm son un marcador que sugiere una ventilación inadecuada. [80] Los estándares del Reino Unido para las escuelas dicen que los niveles de dióxido de carbono de 800 ppm o menos indican que la habitación está bien ventilada. [81] Las regulaciones y estándares de todo el mundo muestran que los niveles de CO 2 por debajo de 1000 ppm representan una buena IAQ, entre 1000 y 1500 ppm representan una IAQ moderada y superiores a 1500 ppm representan una IAQ deficiente. [77]
Las concentraciones de dióxido de carbono en habitaciones cerradas o confinadas pueden aumentar a 1000 ppm dentro de los 45 minutos posteriores al encierro. Por ejemplo, en una oficina de 3,5 por 4 metros (11 pies × 13 pies), el dióxido de carbono atmosférico aumentó de 500 ppm a más de 1000 ppm dentro de los 45 minutos posteriores al cese de la ventilación y al cierre de ventanas y puertas. [82]
El radón es un gas atómico radiactivo invisible que resulta de la desintegración radiactiva del radio , que puede encontrarse en formaciones rocosas debajo de los edificios o en ciertos materiales de construcción.
El radón es probablemente el peligro grave más generalizado para el aire interior en Estados Unidos y Europa. Es una causa importante de cáncer de pulmón , responsable del 3 al 14% de los casos en los países y provoca decenas de miles de muertes. [83]
El gas radón ingresa a los edificios como gas del suelo . Al ser un gas pesado tenderá a acumularse en el nivel más bajo. El radón también puede introducirse en un edificio a través del agua potable, especialmente de las duchas de los baños. Los materiales de construcción pueden ser una fuente poco común de radón, pero se realizan pocas pruebas de productos de piedra, roca o teja que se introducen en las obras de construcción; La acumulación de radón es mayor en las casas bien aisladas. [84] Existen kits sencillos que puede hacer usted mismo para realizar pruebas de gas radón, pero un profesional autorizado también puede comprobar las casas.
La vida media del radón es de 3,8 días, lo que indica que una vez eliminada la fuente, el peligro se reducirá considerablemente en unas pocas semanas. Los métodos de mitigación del radón incluyen sellar pisos de losas de concreto, cimientos de sótanos, sistemas de drenaje de agua o aumentar la ventilación . [85] Por lo general, son rentables y pueden reducir en gran medida o incluso eliminar la contaminación y los riesgos para la salud asociados. [ cita necesaria ]
El radón se mide en picocurios por litro de aire (pCi/L) o becquerel por metro cúbico (Bq m -3) . Ambas son medidas de radiactividad. La Organización Mundial de la Salud (OMS) fija los niveles ideales de radón en interiores en 100 Bq/m- 3 . [86] En los Estados Unidos, se recomienda reparar las casas con niveles de radón iguales o superiores a 4 pCi/L. Al mismo tiempo, también se recomienda que la gente piense en arreglar sus casas para niveles de radón entre 2 pCi/L y 4 pCi/L. [87] En el Reino Unido lo ideal es que la presencia de radón en interiores sea de 100 Bq/m- 3 . Es necesario actuar en viviendas con 200 Bq/m -3 o más. [88]
Hay mapas interactivos de las zonas afectadas por el radón disponibles para varias regiones y países del mundo. [89] [90] [91]
La calidad del aire interior está indisolublemente ligada a la calidad del aire exterior . El Panel Intergubernamental sobre Cambio Climático (IPCC) tiene diversos escenarios que predicen cómo cambiará el clima en el futuro. [92] El cambio climático puede afectar la calidad del aire interior al aumentar el nivel de contaminantes del aire exterior, como el ozono y las partículas. [93] Se han realizado numerosas predicciones sobre cómo cambiarán los contaminantes del aire interior, [94] [95] [96] [97] y los modelos han intentado predecir cómo los escenarios previstos por el IPCC variarán la calidad del aire interior y los parámetros de confort interior, como humedad y temperatura. [98]
El desafío del cero neto requiere cambios significativos en el desempeño de los edificios nuevos y modernizados. Sin embargo, nuestras viviendas con mayor eficiencia energética atraparán los contaminantes en su interior, ya sean producidos en interiores o exteriores, y provocarán un aumento de la exposición humana. [99] [100]
Para la exposición ocupacional, existen normas que cubren una amplia gama de sustancias químicas y se aplican a adultos sanos que están expuestos a lo largo del tiempo en lugares de trabajo (generalmente entornos industriales). Estas son publicadas por organizaciones como la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional (OSHA), el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH), el Ejecutivo de Salud y Seguridad del Reino Unido (HSE).
No existe un consenso mundial sobre los estándares de calidad del aire interior ni sobre las directrices basadas en la salud. Sin embargo, existen regulaciones de algunos países individuales y de organizaciones sanitarias. Por ejemplo, la Organización Mundial de la Salud (OMS) ha publicado directrices globales de calidad del aire basadas en la salud para la población general que son aplicables tanto al aire exterior como interior, [27] así como las directrices IAQ de la OMS para compuestos seleccionados, [101]. mientras que la Agencia de Seguridad Sanitaria del Reino Unido publicó directrices IAQ para COV seleccionados. [102] El Comité Científico y Técnico (STC34) de la Sociedad Internacional de Calidad del Aire Interior y Clima (ISIAQ) creó una base de datos abierta que recopila directrices de calidad ambiental interior en todo el mundo. [103] La base de datos se centra en la calidad del aire interior (IAQ), pero actualmente se ha ampliado para incluir normas, reglamentos y directrices relacionadas con la ventilación, el confort, la acústica y la iluminación. [104] [105]
Dado que los contaminantes del aire interior pueden afectar negativamente a la salud humana, es importante contar con un sistema de evaluación/monitoreo de la calidad del aire interior en tiempo real que pueda ayudar no solo a mejorar la calidad del aire interior sino también a la detección de fugas y derrames en un entorno de trabajo. e impulsar la eficiencia energética de los edificios proporcionando retroalimentación en tiempo real a los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). [106] Además, ha habido suficientes estudios que resaltan la correlación entre la mala calidad del aire interior y la pérdida de rendimiento y productividad de los trabajadores en un entorno de oficina. [107]
La combinación de la tecnología de Internet de las cosas (IoT) con sistemas de monitoreo de la IAQ en tiempo real ha ganado tremendamente impulso y popularidad, ya que se pueden realizar intervenciones basadas en los datos de los sensores en tiempo real y, por lo tanto, ayudar a mejorar la IAQ. [108]
La calidad del aire interior se puede abordar, lograr o mantener durante el diseño de nuevos edificios o como medidas de mitigación en edificios existentes. El Instituto de Gestión de la Calidad del Aire ha propuesto una jerarquía de medidas . Hace hincapié en eliminar las fuentes contaminantes, reducir las emisiones de cualquier fuente restante, interrumpir los caminos entre las fuentes y las personas expuestas, proteger a las personas de la exposición a los contaminantes y sacar a las personas de áreas con mala calidad del aire. [109]
Un informe elaborado por el Instituto de Seguridad y Salud en el Trabajo del Seguro Social de Accidentes de Alemania puede ayudar en la investigación sistemática de los problemas de salud individuales que surgen en los lugares de trabajo cerrados y en la identificación de soluciones prácticas. [110]
Los conceptos de diseño ambientalmente sustentables incluyen aspectos de tecnologías de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) comerciales y residenciales. Entre varias consideraciones, uno de los temas atendidos es la cuestión de la calidad del aire interior durante las etapas de diseño y construcción de la vida de un edificio.
Una técnica para reducir el consumo de energía manteniendo una calidad adecuada del aire es la ventilación controlada por demanda . En lugar de establecer el rendimiento en una tasa fija de reemplazo de aire, se utilizan sensores de dióxido de carbono para controlar la tasa dinámicamente, en función de las emisiones de los ocupantes reales del edificio.
Una forma de garantizar cuantitativamente la salud del aire interior es mediante la frecuencia de renovación efectiva del aire interior mediante su sustitución por aire exterior. En el Reino Unido, por ejemplo, las aulas deben tener 2,5 cambios de aire exterior por hora . En pasillos, gimnasios, comedores y espacios de fisioterapia, la ventilación debe ser suficiente para limitar el dióxido de carbono a 1.500 ppm. En EE. UU., la ventilación en las aulas se basa en la cantidad de aire exterior por ocupante más la cantidad de aire exterior por unidad de superficie, no en cambios de aire por hora. Dado que el dióxido de carbono en el interior proviene de los ocupantes y del aire exterior, la adecuación de la ventilación por ocupante se indica mediante la concentración en el interior menos la concentración en el exterior. El valor de 615 ppm por encima de la concentración exterior indica aproximadamente 15 pies cúbicos por minuto de aire exterior por ocupante adulto que realiza un trabajo de oficina sedentario donde el aire exterior contiene más de 400 ppm [111] (promedio mundial a partir de 2023). En las aulas, los requisitos de la norma ASHRAE 62.1, Ventilación para una calidad aceptable del aire interior, normalmente darían como resultado aproximadamente 3 cambios de aire por hora, dependiendo de la densidad de ocupantes. Como los ocupantes no son la única fuente de contaminantes, es posible que sea necesario aumentar la ventilación del aire exterior cuando existen fuentes de contaminación inusuales o fuertes en el interior.
Cuando el aire exterior está contaminado, la entrada de más aire exterior puede empeorar la calidad general del aire interior y exacerbar algunos síntomas de los ocupantes relacionados con la contaminación del aire exterior. Generalmente, el aire exterior del campo es mejor que el aire interior de la ciudad.
El uso de filtros de aire puede atrapar algunos de los contaminantes del aire. Se pueden utilizar purificadores de aire portátiles con filtros HEPA si la ventilación es deficiente o si el aire exterior tiene un alto nivel de PM 2,5. [110] Los filtros de aire se utilizan para reducir la cantidad de polvo que llega a los serpentines húmedos. El polvo puede servir como alimento para el crecimiento de moho en los serpentines y conductos húmedos y puede reducir la eficiencia de los serpentines.
El uso de rejillas de ventilación en las ventanas también es valioso para mantener una ventilación constante. Pueden ayudar a prevenir la acumulación de moho y alérgenos en el hogar o el lugar de trabajo. También pueden reducir la propagación de algunas infecciones respiratorias. [112]
El manejo y control de la humedad requiere operar los sistemas HVAC según lo diseñado. El manejo y control de la humedad pueden entrar en conflicto con los esfuerzos por conservar energía. Por ejemplo, la gestión y el control de la humedad requieren que los sistemas se configuren para suministrar aire de reposición a temperaturas más bajas (niveles de diseño), en lugar de las temperaturas más altas que a veces se utilizan para conservar energía en condiciones climáticas dominadas por el enfriamiento. Sin embargo, en la mayor parte de los EE. UU. y muchas partes de Europa y Japón, durante la mayor parte de las horas del año, las temperaturas del aire exterior son lo suficientemente frías como para que el aire no necesite enfriamiento adicional para brindar confort térmico en el interior. Sin embargo, la alta humedad en el exterior crea la necesidad de prestar especial atención a los niveles de humedad en el interior. La alta humedad da lugar al crecimiento de moho y la humedad en el interior se asocia con una mayor prevalencia de problemas respiratorios en los ocupantes.
La " temperatura del punto de rocío " es una medida absoluta de la humedad del aire. Algunas instalaciones se están diseñando con puntos de rocío de diseño en los 50 °F inferiores, y algunas en los 40 °F superiores e inferiores. Algunas instalaciones se están diseñando utilizando ruedas desecantes con calentadores a gas para secar la rueda lo suficiente como para obtener los puntos de rocío requeridos. En esos sistemas, después de eliminar la humedad del aire de reposición, se utiliza un serpentín de enfriamiento para bajar la temperatura al nivel deseado.
Los edificios comerciales, y a veces residenciales, a menudo se mantienen bajo una presión de aire ligeramente positiva en relación con el exterior para reducir la infiltración . Limitar la infiltración ayuda con el manejo y control de la humedad.
La dilución de contaminantes interiores con aire exterior es eficaz en la medida en que el aire exterior esté libre de contaminantes nocivos. El ozono en el aire exterior se produce en el interior en concentraciones reducidas porque el ozono es altamente reactivo con muchas sustancias químicas que se encuentran en el interior. Los productos de las reacciones entre el ozono y muchos contaminantes comunes de interiores incluyen compuestos orgánicos que pueden ser más olorosos, irritantes o tóxicos que aquellos a partir de los cuales se forman. Estos productos de la química del ozono incluyen formaldehído, aldehídos de mayor peso molecular, aerosoles ácidos y partículas finas y ultrafinas, entre otros. Cuanto mayor sea la tasa de ventilación exterior, mayor será la concentración de ozono interior y más probable será que se produzcan reacciones, pero incluso a niveles bajos, las reacciones se producirán. Esto sugiere que se debe eliminar el ozono del aire de ventilación, especialmente en áreas donde los niveles de ozono al aire libre son frecuentemente altos.
Las plantas de interior , junto con el medio en el que se cultivan, pueden reducir los componentes de la contaminación del aire interior, en particular los compuestos orgánicos volátiles (COV), como el benceno , el tolueno y el xileno . Las plantas eliminan CO 2 y liberan oxígeno y agua, aunque el impacto cuantitativo para las plantas de interior es pequeño. El interés en utilizar plantas en macetas para eliminar los COV surgió de un estudio de la NASA realizado en 1989 en cámaras selladas diseñadas para replicar el entorno de las estaciones espaciales . Sin embargo, estos resultados adolecieron de una replicación deficiente [113] y no son aplicables a edificios típicos, donde el intercambio de aire exterior-interior ya elimina los COV a un ritmo que sólo podría igualarse mediante la colocación de 10-1000 plantas/m 2 de la superficie de un edificio. [114]
Las plantas también parecen reducir los microbios y mohos en el aire y aumentar la humedad . [115] Sin embargo, el aumento de la humedad puede provocar en sí mismo un aumento de los niveles de moho e incluso de COV. [116]
Dado que una humedad extremadamente alta se asocia con un mayor crecimiento de moho, respuestas alérgicas y respuestas respiratorias, la presencia de humedad adicional de las plantas de interior puede no ser deseable en todos los ambientes interiores si el riego se realiza de manera inapropiada. [117]
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El tema de la IAQ se ha vuelto popular debido a la mayor conciencia sobre los problemas de salud causados por el moho y los desencadenantes del asma y las alergias .
En Estados Unidos, la Agencia de Protección Ambiental (EPA) ha desarrollado un programa "IAQ Tools for Schools" para ayudar a mejorar las condiciones ambientales interiores de las instituciones educativas. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional realiza evaluaciones de riesgos para la salud (HHE) en los lugares de trabajo a solicitud de los empleados, representantes autorizados de los empleados o empleadores, para determinar si alguna sustancia que normalmente se encuentra en el lugar de trabajo tiene efectos potencialmente tóxicos, incluso en interiores. calidad del aire. [118]
Una variedad de científicos trabajan en el campo de la calidad del aire interior, incluidos químicos, físicos, ingenieros mecánicos, biólogos, bacteriólogos, epidemiólogos e informáticos. Algunos de estos profesionales están certificados por organizaciones como la Asociación Estadounidense de Higiene Industrial, el Consejo Estadounidense de Calidad del Aire Interior y el Consejo de Calidad del Aire Ambiental Interior.
En el Reino Unido, dependiente del Departamento de Medio Ambiente, Alimentación y Asuntos Rurales , el Grupo de Expertos en Calidad del Aire considera los conocimientos actuales sobre la calidad del aire interior y brinda asesoramiento al gobierno y a los ministros de la administración delegada. [119]
A nivel internacional, la Sociedad Internacional de Calidad del Aire Interior y Clima (ISIAQ), formada en 1991, organiza dos conferencias importantes, las series Indoor Air y Healthy Buildings. [120]
Según el estudio Global Burden of Disease, 1,6 millones de personas murieron prematuramente en 2017 como resultado de la contaminación del aire interior... Pero vale la pena señalar que la OMS publica un número sustancialmente mayor de muertes por contaminación del aire interior.
La quema de gas natural no solo produce una variedad de gases como óxidos de azufre, compuestos de mercurio y partículas, sino que también conduce a la producción de óxidos de nitrógeno, principalmente dióxido de nitrógeno... La quema de combustible de biomasa o cualquier otro fósil El combustible aumenta la concentración de carbono negro en el aire.
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