Como se mencionó en el artículo ¿Por qué es importante la calidad del aire? La contaminación ambiental impacta la calidad del aire que respiramos dentro de los edificios. Estos contaminantes entran a los espacios a través de puertas, ventanas, sistemas de HVAC y la envolvente, por lo que es imperativo proteger la salud humana de la mala calidad del aire, para ello, en este artículo te vamos a contar acerca del estándar 62.01-2016 de ASHRAE.
El estándar 62.01-2016 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), se enfoca en establecer tasas de ventilación mínimas y medidas para garantizar una óptima calidad del aire interior en edificaciones, con el objetivo de minimizar los efectos adversos para la salud de sus ocupantes.
Algunos de los efectos adversos que se pueden presentar debido a una mala calidad del aire incluyen el cansancio y la somnolencia, lo que puede afectar negativamente la productividad y el bienestar general de los ocupantes. Además, diversas actividades llevadas a cabo en el interior de los edificios pueden verse afectadas negativamente.
El estándar 62.01-2016 de ASHRAE aplica para edificios nuevos, ampliaciones y remodelaciones de edificios existentes, es decir, está destinada para ser una guía de mejora de la calidad del aire en los espacios donde se tiene ocupación humana, excepto en viviendas de ocupación residencial no transitoria.
Así mismo, establece pautas claras para definir los requisitos de diseño del sistema de ventilación, incluyendo la purificación del aire, instalación, commissioning, operación y mantenimiento. Además, se ocupa de abordar los posibles contaminantes que podrían afectar negativamente la calidad del aire.
El estándar aborda diversos conceptos clave para garantizar una adecuada calidad del aire interior en edificaciones. A continuación, describimos algunos:
- Calidad aceptable de aire interior. Se refiere a la ausencia de contaminantes en concentraciones nocivas, según las regulaciones de autoridades competentes. Cuando se cumple este estándar, al menos el 80% de las personas expuestas no presenta problemas de salud ni insatisfacción.
- Aire exterior. Es el aire ambiente que entra a un edificio, puede ser mediante un sistema de ventilación mecánica forzada, natural o infiltración, por ejemplo, al abrir una ventana.
- Zona de respiración. Hace énfasis a la altura promedio que tiene una persona para la “zona de respiración”, generalmente entre 0.75 centímetros y 1.80 metros (de 3 a 72 pulgadas) por encima del piso, y al menos a 60 centímetros (más de 2 pies) de las paredes o equipos de aire acondicionado.
- Ventilación controlada por demanda. Es el flujo de aire exterior de la zona de respiración se puede variar con base al espacio en base al número de ocupantes, requerimientos de ventilación por el área ocupada o ambos.
Es importante recalcar que en los edificios hay filtraciones puesto que no son herméticos, por lo que siempre hay entradas y salidas de aire, ya sea por la presión negativa, extra-filtración o infiltración.
Es crucial garantizar el adecuado retorno del aire sin importar la actividad realizada en el interior del edificio, ya que el "aire viciado" no es apto para su permanencia en el mismo ambiente.
En el siguiente esquema observamos una sección de filtrado con un bypass que permite extraer el aire hacia la parte superior. Por ejemplo, por el lado izquierdo entra aire previamente filtrado, y en paralelo, se emplea un sistema recuperador de energía.
De esta manera, el aire interior se combina con el aire exterior de mayor temperatura, logrando una mezcla de temperatura media. y se puede recuperar la energía, que, con la ayuda del prefiltrado, se alcanza una calidad de aire aceptable en el interior del edificio.
5. Calidad de aire exterior. El cumplimiento de la normativa nacional de calidad del aire, depende de la zona geográfica donde se encuentre el proyecto. Al ser una norma estadounidense, hace énfasis a la National Ambient Air Quality Standard (NAAQS).
En México, también contamos con el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), que recopila, transmite y divulga datos sobre la calidad del aire.
El apéndice “I” de la National Ambient Air Quality Standard (NAAQS), se enfoca en los tipos de contaminantes que pueden estar presentes en el interior de un edificio. Entre ellos, se encuentran el monóxido de carbono, plomo, dióxido de nitrógeno, partículas de 10 micrómetros o 2.5 micrómetros, ozono y dióxido de sulfuro. Conocer y controlar estos contaminantes es esencial para garantizar un ambiente interior seguro y saludable.
Es fundamental seguir las pautas del estándar en cuanto a sistemas y equipos. El estándar menciona la ubicación de los sistemas de extracción, sistemas de inyección o de aire exterior, y van de acuerdo con la clasificación de las extracciones.
Las entradas de aire exterior deben estar bien situadas y mantener una distancia mínima de separación de cualquier fuente de contaminación exterior. Esto es esencial para evitar la contaminación del aire entrante y asegurar una alta calidad del aire en el interior del edificio.
En la siguiente tabla podemos ver las distancias mínimas que hay que tener en cuenta para cualquier toma de aire con dichas extracciones.
Por otra parte, los filtros de aire para la retención de partículas deben cumplir con un mínimo de eficiencia MERV 6, en concordancia con el estándar ANSI/ASHRAE 52.2 12 (Método de prueba en dispositivos de limpieza de aire para la eficiencia por el tamaño de la partícula de retención), cuando se tiene un equipo con serpentín de enfriamiento a través del cual se suministra aire a un espacio ocupado por personas.
Es vital mantener la humedad relativa en un espacio ocupado por debajo del 65% para un rendimiento óptimo, el rendimiento del sistema se analiza con aire exterior de deshumidificación, excepto en espacios donde se requieran condiciones de mayor humedad como cocinas, cuartos de hidromasajes, cuartos de almacenamientos de refrigerados o congelados.
Un sistema de distribución de aire eficiente debe contar con accesos y paneles para facilitar la limpieza y mantenimiento de los equipos, algunos de ellos son:
1) Áreas de toma de aire exterior.
2) Cajas de mezcla de aire.
3) Serpentín de enfriamiento, calefacción, recuperación de calor.
4) Lavadoras de aire, enfriadores evaporativos, ruedas de calor.
5) Filtros de aire.
6) Drenes.
7) Ventiladores.
8) Humidificadores.
Clasificación del aire en base a la concentración de contaminantes
Existen cuatro clases que son:
- Clase 1: Aire con baja concentración de contaminantes, baja intensidad de irritación sensorial y olor inofensivo.
- Clase 2: Aire que no es dañino, pero es inapropiado para transferencia o espacios destinados a diferentes fines.
- Clase 3: Aire con una concentración significativa de contaminantes, intensidad significativa de irritación sensorial u olores desagradables.
- Clase 4: Aire con humos o gases con partículas peligrosas, bioaerosoles o gases con altas concentraciones para ser considerados dañinos.
Para los procedimientos de ventilación el estándar nos menciona 3 conceptos:
- Tasas de ventilación: La admisión de aire se determina en función del tipo de espacio/aplicación, el nivel de aplicación y el área del piso, se permitirá que se usen para cualquier zona o sistema.
- Calidad del aire interior: La entrada de aire se basa en un análisis de fuentes contaminantes límites y el nivel de aceptabilidad del aire interior.
- Ventilación natural: El aire exterior entra por ventanas o aberturas al exterior por una zona o en un conjunto de sistemas de ventilación mecánica.
El tratamiento de aire exterior es otro punto muy importante en donde se debe tener en cuenta las siguientes partículas:
Tasas mínimas de ventilación en zonas de respiración
Tasas mínimas de ventilación en zonas de respiración
Las siguientes tablas van seccionadas de acuerdo a la aplicación del edificio, por ejemplo, para instalaciones correccionales menciona un aire exterior por persona que es la primera columna y las diferentes unidades en base al área.
Estos valores son fundamentales para el cálculo térmico, ya que consideran tanto el uso del edificio como la densidad de ocupación, además de que determina la cantidad de CFM (pies cúbicos por minuto) por persona y por pie cuadrado para asegurar una adecuada ventilación.
Las tasas mínimas de extracción al interior del edificio son esenciales para asegurar el equilibrio del aire de reposición a través de combinaciones de aire exterior, recirculado o de transferencia.
El cumplimiento del estándar 62.01-2016 de ASHRAE garantiza una calidad del aire interior aceptable y reduce los efectos negativos en la salud de los ocupantes. Mejora la calidad del aire en tu proyecto y promueve un entorno saludable para todos. ¡Escríbenos a hola@kin.energy!
Mario Loaeza
Ingeniero HVAC Cx
Mario cuenta con más de 7 años de experiencia en el área de aire acondicionado y ventilación, ha desarrollado más de 40 proyectos de ingeniería implementados en México, destacando su participación en proyectos de Hotelería como Hilton y Conrad Tulum Riviera Maya, Etéreo Auberge Resorts Collection. Es egresado del Instituto Politécnico Nacional como Ingeniero Mecánico.
Referencias:
Estándar 62.01-2016 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE).
