La nueva ventilación: UNE EN 16798-1

La nueva ventilación: UNE EN 16798-1

Con la modificación del RITE, el concepto de ventilación prioriza, por encima de todo, la salud de los ocupantes de los espacios interiores frente a los contaminantes que existen en estos ambientes, lo que implica la instalación de equipos de ventilación. La UNE EN 16798-1 se apoya en las Directrices de la OMS sobre concentraciones de COVs y material particulado.

 

Por José Arboledas, responsable de Formación y Proyectos Especiales en Keyter

 

 

A día de hoy,  la ventilación se entiende como un medio para conseguir una Calidad de Aire Interior en las salas que habitamos, este concepto, con la entrada de la UNE NE 16798-1 en la segunda modificación del RITE (Real Decreto 1027/2007, de 20 de julio, por el que se aprueba el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios y sus predecesores) cambia completamente: el objetivo fundamental no es la calidad de los aires,  sino la salud de los ocupantes frente a contaminantes existentes en los ambientes. Para este fin la Norma se apoya en las Directrices de la OMS (Organización Mundial de la Salud) sobre concentraciones de COVs (Compuestos Orgánicos Volátiles) y material particulado.

 

Con la UNE NE 16798-1, el objetivo es la salud de los ocupantes frente a contaminantes existentes en los ambientes

 

Es importante remarcar que la mayoría de estos COVs son de carácter molecular, por lo que el uso de cualquier tipo de filtro, incluidos los de carbón activo, es insuficiente o inútil. Solo la ventilación es efectiva.

 

Situación actual

 

Hasta ahora, la ventilación se ha considerado como un complemento, como un añadido, a la climatización. Se ventila porque se climatiza, pero la Reglamentación nunca indicó esto. La necesidad de ventilar parte de la existencia de ocupación humana en una sala. De hecho, la ocupación humana es el problema y el fin de ésta, la fuente de contaminantes es la actividad humana, emisiones de CO2, y el fin es la calidad de aire que respiramos en la sala. Por tanto, se climatice o no, se debe ventilar.

Las sustancias que emitimos los humanos, el edificio y el mobiliario deben ser eliminadas mediante la ventilación

 

El anterior concepto, “calidad de aire”, se traduce en RITE como “Exigencia de bienestar e higiene” en su IT 1.1:

 

–             Bienestar por parámetros como temperatura, humedad relativa, velocidad de aire y los aspectos relacionados con la UNE EN ISO 7730 (Molestias por corrientes de aire, diferencia vertical de la temperatura del aire (Estratificación), suelos calientes y fríos y asimetría de temperatura radiante).

–             Higiene por la concentración de CO2 en sala.

 

Para esto articula los conceptos de IDA (Indoor Air Quality), ODA (Outdoor Air Quality) y los cinco métodos de diseño que propone para el cálculo de las tasas de ventilación:

 

–             Método indirecto de caudal de aire exterior por persona: Directamente proporcional al aforo y la tasa metabólica.

–             Método directo por calidad del aire percibido. Relacionado con la percepción olfativa de los ocupantes.

–             Método directo por concentración de CO₂. Concebido para aforos fluctuantes que conllevan ventilaciones adaptadas.

–             Método indirecto de caudal de aire por unidad de superficie. Para espacios no ocupados por personas.

–             Método de dilución. Adecuado para situaciones en que se conocen las fuentes de contaminantes distintas a las humanas.

 

Horizonte UNE EN 16798-1

 

Si analizamos los métodos de cálculo anteriores, salvo el basado en unidades de superficie, que no es apto para lugares ocupados, todos toman al individuo como fuente de contaminantes, todos se basan en las emisiones de CO2 humanas. Bien, este es el principal cambio que aporta la Normativa, no solo emitimos los humanos, el edificio y el mobiliario también emiten sustancias, y éstas, deben ser eliminadas mediante ventilación.

 

Las IDAS, calidades de aire, se transforman en categorías basadas en niveles de expectativa de aire, IEQI hasta IEQIV (tabla 1).

 


Tabla 1

 

“Las categorías están relacionadas con el nivel de expectativa que puedan tener los ocupantes. Un nivel normal sería «Medio». Un nivel superior puede ser seleccionado por los ocupantes con necesidades especiales (niños, ancianos, personas con discapacidades, etc.). Un nivel inferior no supone riesgo alguno para la salud, pero puede disminuir el confort” (UNE EN 16798-1)

 

Y los métodos pasan de cinco a tres:

 

–             Método basado en la calidad de aire percibida. Donde se otorga una caudal de aire a las personas y otro al espacio habitado, calculados teniendo en cuenta el PPD (Porcentaje esperado de insatisfechos) y si el edificio es muy poco, poco o no poco contaminante.

 

 

Donde:

qtot                      tasa total de ventilación para la zona de respiración, l/s;

n                           valor de diseño para el número de personas en la estancia;

qp                         tasa de ventilación por ocupación por persona, l/(s persona);

AR                         área de suelo, m2;

qB                         tasa de ventilación para emisiones del edificio, l/(s m2).

 

–             Método utilizando los valores límite de concentración de sustancias. Su mecánica es igual que el Método de Dilución ya usado por RITE.

 

 

Donde:

Qh                         es la tasa de ventilación requerida para la dilución, en m³ por segundo;

Gh                         es la tasa de generación de la sustancia, en microgramos por segundo;

Ch,i                       es el valor guía de la sustancia, en microgramos por m³;

Ch,o                      es la concentración de la sustancia del aire suministrado, en microgramos por m³;

εv                          es la efectividad de la ventilación

 

–             Método basado en caudales de aire de ventilación predefinidos. Similar al Método basado en la calidad de aire percibida, pero con valores ya tabulados en tablas que ofrece la propia Norma.

 

Cumplir con las directrices de la OMS

 

Hasta aquí todo parece similar, incluso más fácil que antes, menos métodos muy definidos y que con solo saber el aforo y el área de la sala queda el caudal de ventilación definido. Nada más lejos de la realidad. La norma indica que siempre habrá que cumplir con las directrices de la OMS, y esto complica increíblemente el cálculo, elevando los caudales de ventilación inicialmente obtenidos por los métodos propuestos.

 

Los materiales de construcción, acabados y mobiliario emiten contaminantes durante toda su vida

 

La OMS establece unos criterios para aire interior basados en la salud en los que establece las concentraciones máximas de contaminantes en sala que no deben superarse.

 

La tabla 2, extraída de la Norma, indica estos valores límite.

 


Tabla 2

 

Como se puede observar, el número de contaminantes es alto y, aunque no lo parezca, son muy comunes en nuestras salas. Analicémoslos indicando su número CAS (designación de la US Chemical Abstracts Service), sus efectos para la salud y donde encontrarlo. Datos obtenidos del documento, límites de exposición profesional para agentes químicos en España (2022) y otras fuentes que se indican.

 

–             Benceno (CAS 71-43-2): Puede provocar cáncer. Puede provocar defectos genéticos.

 

De hecho, se considera “No puede determinarse un nivel seguro”.

 

–             Monóxido de carbono (CAS 630-08-0): Puede dañar al feto y tóxico por inhalación.

 

Se presentan las concentraciones admisibles para determinados periodos de exposición.

 

–             Formaldehido (CAS 50-00-0): En la Unión Europea está clasificado como cancerígeno de categoría 1B, de acuerdo con el Reglamento (CE) nº 1272/2008, sobre clasificación, etiquetado y envasado de sustancias y mezclas (Reglamento CLP). (Ficha Nº 03 INSST).

 

–             Naftaleno (CAS 1335-87-1): Se sospecha que provoca cáncer.

 

–             Dióxido de nitrógeno (CAS 10102-44-0): Mortal en caso de inhalación.

 

–             Hidrocarburos poli aromáticos: El listado es largo, entre ellos, estireno, etilbenceno, limoneno, tolueno, trimetilbenceno, xilenos,….

 

–             Radón: El radón es considerado cancerígeno por la OMS, de acuerdo con la International Agency for  Research on Cancer (IARC) y la Environmental Protection Agency (EPA) de EE UU, que lo clasifican como carcinógeno del Grupo 1 y del Grupo A, respectivamente. Concretamente, el principal efecto adverso derivado de la inhalación de radón y en especial de sus productos de desintegración es el riesgo de cáncer de pulmón. (NTP 440).

 

La OMS establece criterios basados en la salud y señala las concentraciones máximas de contaminantes en sala que no deben superarse

 

Su importancia es tal que se ha publicado hace pocas fechas el Real Decreto 029/2022, de 20 de diciembre, por el que se aprueba el Reglamento sobre protección de la salud contra los riesgos derivados de la exposición a las radiaciones ionizantes. Cuyo objeto es “establecer las normas relativas a la protección de la salud de los trabajadores y de los miembros del público contra los riesgos derivados de la exposición a las radiaciones ionizantes.”

 

–             Tricloroetileno (CAS 79-01-6): Puede provocar cáncer y se sospecha que provoca defectos genéticos.

 

–             Tetracloroetileno (CAS 127-18-4): Se sospecha que provoca cáncer.

 

–             Dióxido de azufre (CAS 7446-09-5): Tóxico por inhalación.

 

Los anteriores, se pueden encontrar en algunos tipos de alfombras, ciertas pinturas, adhesivos de construcción, suelos vinílicos, techos acústicos, tabiquería seca, contrachapados, tableros aglomerados, suelos de madera, combustión de motores,…

 

–             Ozono (CAS 10028-15-6): Mortal en caso de inhalación, provoca quemaduras graves en la piel y lesiones oculares graves,… (ECHA – European Chemical Agency))

 

–             Material particulado PM 2.5 y PM 10: Son los contaminantes del aire más importantes en términos de peligrosidad para la salud humana (aquellas de un diámetro aerodinámico igual a las 10 micras, o inferior, conocidas como PM10), ya que pueden ser inhaladas y penetrar así en el sistema respiratorio; las de menor tamaño (de 2,5 micras de diámetro, o inferior –PM2,5-) pueden incluso alcanzar los alveolos pulmonares, lo que les permite de este modo llevar sustancias nocivas a zonas muy sensibles y agravar patologías que pueden conducir incluso a una muerte prematura. De este modo, las partículas (en especial las PM2, 5) pueden estar implicadas en el incremento de la mortalidad y de la morbilidad por causas respiratorias y cardiovasculares. Además de PM10 y PM2, 5, las partículas ultrafinas (inferiores a 0,1 micras, UFP) pueden incluso alcanzar el flujo sanguíneo y afectar por tanto a diversos órganos, y afectar al sistema nervioso central y al sistema reproductor, entre otros. (Ministerio para la Transición Ecológica y el Reto Demográfico).

 

Para lograr ambientes adecuados a la UNE 16798-1 es necesario la instalación de equipos de ventilación.

 

 

Implicaciones

 

Como indicamos anteriormente, los caudales de ventilación, al tener que cumplir con las Directrices de la OMS, quedan infra dimensionados por los Métodos de cálculo. En Keyter hemos desarrollado un software donde se pueden realizar estos cálculos de forma personalizada para cada una de las salas, donde se tienen en cuenta:

 

  • Para las fuentes humanas: ocupación, tasas metabólicas (Altas actividades aumentan las emisiones de CO2)
  • Para las fuentes producidas por los materiales de construcción y el mobiliario: materiales constructivos, acabados, mobiliario, equipos, etc…

 

De esta forma, podemos determinar las emisiones de cada uno de los contaminantes conociendo sus emisiones por unidad de superficie y cómo evolucionan éstas en el tiempo.

 

Los materiales de construcción, acabados y mobiliario emiten estos contaminantes durante toda su vida, cierto es que, al inicio, al crearse, son mucha más emisivos, pero transcurrido un tiempo, se estabiliza esta emisión en el tiempo, decayendo muy lentamente.

 

El gráfico 1 muestra esta tendencia, no se refiere a ningún contaminante en particular, sino que solo marca la tendencia. Cuanto más avanzamos en la vida del material, menor es esta emisión, pero si volvemos a los valores límites de la OMS, advertiremos que las concentraciones límite se miden en mg/m³ o µg/m³, por lo que una mínima concentración es dañina.

 

Gráfico 1

 

 

Tomemos como ejemplo una sala de 100m² con 15 ocupantes, techo técnico (100m²), paredes de tabiquería seca (120m²), mobiliario de MDF y tablero de partículas (70m²) y suelo técnico también de partículas (100m²).

 

En caso de no añadir nada a la ventilación humana, recordemos que debemos ventilar de forma separada la ocupación humana (CO2) y las emisiones de los materiales, se alcanzan los valores siguientes. Marcamos el valor del formaldehido ya que se sale de la escala y las barras en rojo como valores límite declarados por la OMS. Recordemos que el benceno, los hidrocarburos poli aromáticos y el tricloroetileno, no tienen valor límite seguro.

 

Para obtener un valor de formaldehido por debajo de su límite máximo para exposiciones de 30 minutos, se precisan de 1.300m³/h. Obtener valores más seguros implicaría mucha más ventilación. Para 0.05mg/m³, la mitad de concentración límite, se precisan 2.400m³/h y así sucesivamente.

 

Las tasas de ventilación por el Método basado en la calidad de aire percibida con Categoría 2, similar a IDA 2, nos marcan valores de 1.4 litros/(s m2) para edificios no poco contaminantes, 504 m3/h, igual que el Método basado en caudales de ventilación predefinidos. Como se aprecia, muy lejos del cálculo obtenido.

 

Conclusiones

 

Como indicamos al inicio de este artículo, el uso de filtros no es de gran ayuda, ninguna de hecho, por lo que la única forma de conseguir ambiente adecuados a la Norma UNE NE 16798-1, y por supuesto a la salud de los ocupantes, pasa por la instalación de equipos de ventilación, en este caso UTAs.

 

Keyter Technologies, además de aportar estos cálculos personalizados para el diseño de las instalaciones de climatización y ventilación, cuenta con la gama de UTAs Titan que incorporan recuperadores, indispensables energéticamente y Reglamentariamente para estos caudales de ventilación. Estas UTAs deben ser alimentadas por equipos Aire-Agua, con lo que también cuenta la compañía en una amplia variedad en función de las necesidades de cada instalación.

 

Para salas individuales se dispone de equipos compactos con Recuperación Activo-Pasiva (RAP) y en grandes salas, roof tops con recuperación activa inverter. Este tipo de recuperación es necesaria para aforos muy fluctuantes en los que podemos tener baja o muy baja ocupación temporal, asegurando la recuperción de energía desde los 0.28m3/s (1.008m3/h) que marca RITE como límite inferior de recuperación del aire de extracción.