Calidad del aire interior

La calidad del aire interior (IAQ, Indoor air quality) es la calidad del aire dentro y alrededor de edificios y estructuras. Se sabe que la IAQ afecta la salud, la comodidad y el bienestar de los ocupantes de los edificios. La mala calidad del aire interior se ha relacionado con el síndrome del edificio enfermo, la reducción de la productividad y el deterioro del aprendizaje en las escuelas. Los contaminantes comunes del aire interior incluyen: humo de tabaco de segunda mano, contaminantes del aire 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, ozono y partículas. El control de la fuente, la filtración y el uso de ventilación para diluir los contaminantes son los métodos principales para mejorar la calidad del aire interior en la mayoría de los edificios.

La determinación de IAQ implica la recolección de muestras de aire, el monitoreo de la exposición humana a los contaminantes, la recolección de muestras en las superficies de los edificios y el modelado por computadora del flujo de aire dentro de los edificios. IAQ es parte de la calidad ambiental interior (IEQ), que incluye IAQ, así como otros aspectos físicos y psicológicos de la vida en interiores (por ejemplo, iluminación, calidad visual, acústica y comodidad térmica).

Los lugares de trabajo en interiores se encuentran en muchos entornos de trabajo, como oficinas, áreas de ventas, hospitales, bibliotecas, escuelas y centros de cuidado de niños en edad preescolar. En dichos lugares de trabajo, no se realizan tareas que involucren sustancias peligrosas, y no incluyen áreas de alto ruido. Sin embargo, los empleados pueden presentar síntomas pertenecientes al síndrome del edificio enfermo, como ardor en los ojos, picazón en la garganta, congestión nasal y dolores de cabeza. Estas afecciones a menudo no se pueden atribuir a una sola causa y requieren un análisis exhaustivo además de la prueba de la calidad del aire. También deben tenerse en cuenta factores como el diseño del lugar de trabajo, la iluminación, el ruido, el entorno térmico, la radiación ionizante y los aspectos psicológicos y mentales.

La contaminación del aire interior es un peligro importante para la salud en los países en desarrollo y, en ese contexto, se denomina comúnmente "contaminación del aire doméstico". Se relaciona principalmente con los 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 la ventilación adecuada. Millones de personas, principalmente mujeres y niños, se enfrentan a graves riesgos para la 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. El estudio Global Burden of Disease estimó el número de muertes en 2017 en 1,6 millones.

Contaminantes comunes

Humo de tabaco de segunda mano

El humo de segunda mano es el humo del tabaco que afecta a personas distintas del fumador 'activo'. El humo de tabaco ajeno incluye tanto una fase gaseosa como una de partículas, con peligros particulares que surgen de los niveles de monóxido de carbono (como se indica a continuación) y partículas muy pequeñas (materia particular fina en tamaño especialmente PM2.5 y PM10) que ingresan al bronquiolos y alvéolos en el pulmón. 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. El uso de cigarrillos electrónicos en interiores también aumenta las concentraciones de partículas en el hogar.

Contaminantes del aire de la combustión interior

La combustión en interiores, como para cocinar o calentar, es una de las principales causas de la contaminación del aire interior y causa daños significativos 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 varios tipos, pero algunas formas de combustibles son más dañinas que otras. El fuego en interiores puede producir partículas de carbón negro, óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre y compuestos de mercurio, entre otras emisiones. Alrededor de 3 mil millones de personas cocinan en fogatas abiertas o en cocinas rudimentarias. Los combustibles para cocinar son el carbón, la madera, el estiércol animal y los residuos de cultivos.

Radón

El radón es un gas atómico radiactivo e invisible que resulta de la descomposición radiactiva del radio, que se puede encontrar 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 los Estados Unidos y Europa, y probablemente sea responsable de decenas de miles de muertes por cáncer de pulmón cada año.Existen kits de prueba relativamente simples para que usted mismo realice pruebas de gas radón, pero si una casa está a la venta, las pruebas deben ser realizadas por una persona con licencia en algunos estados de EE. UU. El gas radón ingresa a los edificios como un gas del suelo y es un gas pesado, por lo que 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 rara de radón, pero se realizan pocas pruebas para los productos de piedra, roca o teja que se llevan a los sitios de construcción; la acumulación de radón es mayor en casas bien aisladas.La vida media del radón es de 3,8 días, lo que indica que una vez que se elimine 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. Por lo general, son rentables y pueden reducir en gran medida o incluso eliminar la contaminación y los riesgos para la salud asociados.

El radón se mide en picocurios por litro de aire (pCi/L), una medida de radiactividad. En los Estados Unidos, el nivel promedio de radón en interiores es de aproximadamente 1,3 pCi/L. El nivel exterior promedio es de aproximadamente 0,4 pCi/L. El Cirujano General de EE. UU. y la EPA recomiendan arreglar las casas con niveles de radón de 4 pCi/L o más. La EPA también recomienda que las personas piensen en reparar sus hogares para niveles de radón entre 2 pCi/L y 4 pCi/L.

Mohos y otros alérgenos

Estos productos químicos biológicos pueden surgir de una gran cantidad de medios, pero hay dos clases comunes: (a) crecimiento de colonias de moho inducido por la humedad y (b) sustancias naturales liberadas en el aire, como caspa de animales y polen de plantas. El moho siempre se asocia con la humedad,y su crecimiento se puede inhibir manteniendo los niveles de humedad por debajo del 50%. La acumulación de humedad dentro de los edificios puede deberse a que el agua penetra en áreas comprometidas de la envolvente o la piel del edificio, a fugas de plomería, a la condensación debida a una ventilación inadecuada o a la humedad del suelo que penetra en una parte del edificio. Incluso algo tan simple como secar la ropa en el interior sobre radiadores puede aumentar el riesgo de exposición (entre otras cosas) a Aspergillus, un moho muy peligroso que puede ser fatal para los que padecen asma y los ancianos. En áreas donde los materiales celulósicos (papel y madera, incluidos los paneles de yeso) se humedecen y no se secan en 48 horas, el moho puede propagarse y liberar esporas alergénicas en el aire.

En muchos casos, si los materiales no se han secado varios días después del presunto evento de agua, se sospecha el crecimiento de moho dentro de las cavidades de la pared, incluso si no es visible de inmediato. A través de una investigación de moho, que puede incluir una inspección destructiva, se debe poder determinar la presencia o ausencia de moho. En una situación en la que haya moho visible y la calidad del aire interior se haya visto comprometida, es posible que sea necesario eliminar el moho. Las pruebas e inspecciones de moho deben ser realizadas por un investigador independiente para evitar cualquier conflicto de intereses y asegurar resultados precisos.

Hay algunas variedades de moho que 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. El peligro principal del crecimiento de moho, en lo que respecta a la calidad del aire interior, proviene de las propiedades alergénicas de la pared celular de las esporas. Más grave que la mayoría de las propiedades alergénicas es la capacidad del moho para desencadenar episodios en personas que ya tienen asma, una enfermedad respiratoria grave.

Monóxido de carbono

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 la combustión incompleta. Las fuentes comunes de monóxido de carbono son el humo del tabaco, los calefactores que utilizan combustibles fósiles, los hornos de calefacción central defectuosos y los gases de escape de los automóviles. Al privar al cerebro de oxígeno, los altos niveles de monóxido de carbono pueden provocar náuseas, pérdida del conocimiento y la muerte. Según la Conferencia Estadounidense de Higienistas Industriales Gubernamentales (ACGIH), el límite promedio ponderado en el tiempo (TWA) para el monóxido de carbono (630–08–0) es de 25 ppm.

Compuestos orgánicos volátiles

Los compuestos orgánicos volátiles (COV) se emiten como gases de ciertos sólidos o líquidos. Los COV incluyen una variedad de productos químicos, algunos de los cuales pueden tener efectos adversos para la salud a corto y largo plazo. Las concentraciones de muchos COV son consistentemente más altas en interiores (hasta diez veces más altas) que en exteriores. Los COV son emitidos por una amplia gama de productos que se cuentan por miles. Los ejemplos incluyen: pinturas y lacas, decapantes de pintura, suministros de limpieza, pesticidas, materiales y muebles de construcción, equipo de oficina como fotocopiadoras e impresoras, líquidos correctores y papel de copia sin carbón, materiales gráficos y artesanales, incluidos pegamentos y adhesivos, marcadores permanentes y soluciones fotográficas..

El agua potable clorada libera cloroformo cuando se usa agua caliente en el hogar. El benceno se emite a partir del combustible almacenado en los garajes adjuntos. Los aceites de cocina sobrecalentados emiten acroleína y formaldehído. Un metanálisis de 77 encuestas de VOC en hogares en los EE. UU. encontró que los diez VOC más riesgosos del aire interior eran acroleína, formaldehído, benceno, hexaclorobutadieno, acetaldehído, 1,3-butadieno, cloruro de bencilo, 1,4-diclorobenceno, tetracloruro de carbono, acrilonitrilo y cloruro de vinilo. Estos compuestos excedieron los estándares de salud en la mayoría de los hogares.

Los productos químicos orgánicos se utilizan ampliamente como ingredientes en productos para el hogar. Las pinturas, barnices y ceras contienen solventes orgánicos, al igual que muchos productos de limpieza, desinfección, cosméticos, desengrasantes y de pasatiempos. Los combustibles se componen de productos químicos orgánicos. Todos estos productos pueden liberar compuestos orgánicos durante el uso y, hasta cierto punto, cuando se almacenan. Las pruebas de emisiones de los materiales de construcción utilizados en interiores se han vuelto cada vez más comunes para revestimientos de pisos, pinturas y muchos otros materiales y acabados de construcción importantes para interiores.

Los materiales para interiores, como placas de yeso o alfombras, actúan como "sumideros" de COV, atrapando los vapores de COV durante largos períodos de tiempo y liberándolos mediante la desgasificación. Esto puede resultar en exposiciones crónicas y de bajo nivel a los COV.

Varias iniciativas prevén reducir la contaminación del aire interior limitando las emisiones de COV de los productos. Existen regulaciones en Francia y Alemania, y numerosas etiquetas ecológicas voluntarias y sistemas de clasificación que contienen criterios de bajas emisiones de COV, como EMICODE, M1, Blue Angel e Indoor Air Comfort en Europa, así como la Sección 01350 del CDPH estándar de California y varios otros en los EE. UU.. Estas iniciativas cambiaron el mercado en el que un número cada vez mayor de productos de bajas emisiones ha estado disponible durante las últimas décadas.

Se han caracterizado al menos 18 COV microbianos (MVOC), incluidos 1-octen-3-ol, 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. El primero de estos compuestos se llama alcohol de hongos. Los últimos cuatro son productos de Stachybotrys chartarum, que se ha relacionado con el síndrome del edificio enfermo.

Legionela

La enfermedad del legionario es causada por una bacteria transmitida por el agua Legionellaque crece mejor en agua templada o tranquila. La ruta principal de exposición es a través de la creación de un efecto de aerosol, más comúnmente de torres de enfriamiento por evaporación o cabezales de ducha. Una fuente común de Legionella en los edificios comerciales son las torres de enfriamiento por evaporación mal ubicadas o mal 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 hogares de ancianos, donde los pacientes están inmunodeprimidos e inmunodébiles, son los casos de legionelosis que se notifican con mayor frecuencia. Más de un caso ha involucrado fuentes al aire libre en atracciones públicas. La presencia de Legionella en los suministros de agua de edificios comerciales está muy poco informada, ya que las personas sanas requieren una gran exposición para contraer la infección.

Las pruebas de legionela generalmente involucran la recolección de muestras de agua y muestras de superficie de lavabos de enfriamiento por evaporación, cabezales de ducha, grifos y otros lugares donde se acumula agua tibia. A continuación, las muestras se cultivan y las unidades formadoras de colonias (ufc) de Legionella se cuantifican como ufc/litro.

Legionella es un parásito de protozoos como la ameba y, por lo tanto, requiere condiciones adecuadas para ambos organismos. La bacteria forma una biopelícula resistente a los tratamientos químicos y antimicrobianos, incluido el cloro. La remediación de los brotes de Legionella en edificios comerciales varía, pero a menudo incluye descargas de agua muy caliente (160 °F; 70 °C), esterilización de 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 la instalación, quitar los aireadores del grifo y realizar pruebas periódicas en áreas sospechosas.

Otras bacterias

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 el análisis moderno basado en genes de muestras ambientales. Actualmente se están realizando esfuerzos para vincular a los ecólogos microbianos y los científicos del aire interior para forjar nuevos métodos de análisis e interpretar mejor los resultados.

"Hay aproximadamente diez veces más células bacterianas en la flora humana que células humanas en el cuerpo, con un gran número de bacterias en la piel y en la flora intestinal". Una gran fracción de las bacterias que se encuentran en el aire interior y el polvo 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, Streptococcus pneumoniae.

Fibras de asbesto

Muchos materiales de construcción comunes utilizados antes de 1975 contienen asbesto, como algunas baldosas para pisos, tejas para techos, tejas, ignífugos, sistemas de calefacción, envoltura de tuberías, lodos para encintar, masillas y otros materiales aislantes. Normalmente, no se producen liberaciones significativas de fibra de asbesto a menos que los materiales de construcción se alteren, por ejemplo, al cortarlos, lijarlos, taladrarlos o remodelarlos. 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 para los materiales que contienen amianto intacto.

Cuando el material que contiene asbesto se daña o se desintegra, las fibras microscópicas se dispersan en el aire. La inhalación de fibras de asbesto durante tiempos prolongados de exposición se asocia con una mayor incidencia de cáncer de pulmón, en particular, la forma específica de mesotelioma. El riesgo de cáncer de pulmón por inhalar fibras de asbesto es significativamente mayor para los fumadores; sin embargo, no existe una conexión confirmada con el daño causado por la asbestosis. Los síntomas de la enfermedad no suelen aparecer hasta unos 20 o 30 años después de la primera exposición al amianto.

El asbesto se encuentra en casas y edificios antiguos, pero ocurre con mayor frecuencia en escuelas, hospitales y entornos industriales. Aunque todo el asbesto es peligroso, los productos que son friables, por ejemplo, revestimientos y aislamientos rociados, representan un peligro significativamente mayor ya que es más probable que liberen fibras al aire. El gobierno federal de los EE. UU. y algunos estados han establecido estándares para los niveles aceptables de fibras de asbesto en el aire interior. Hay regulaciones particularmente estrictas aplicables a las escuelas.

Dióxido de carbono

El dióxido de carbono (CO ₂) es un sustituto relativamente fácil de medir de los contaminantes interiores emitidos por los humanos y se correlaciona con la actividad metabólica humana. El dióxido de carbono en niveles que son inusualmente altos en interiores puede hacer que los ocupantes se sientan somnolientos, tengan dolores de cabeza o funcionen a niveles de actividad más bajos. _{Los niveles de CO 2} en exteriores suelen ser de 350 a 450 ppm, mientras que el nivel máximo de CO ₂ en interiores que se considera aceptable es de 1000 ppm. Los seres humanos son la principal fuente interior de dióxido de carbono 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 ocupación interior y la actividad metabólica.

Para eliminar la mayoría de las quejas, el nivel total de CO ₂ en interiores debe reducirse a una diferencia de no más de 700 ppm por encima de los niveles en exteriores. El Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional de EE. UU. (NIOSH) considera que las concentraciones de dióxido de carbono en el aire interior que superan las 1.000 ppm son un marcador que sugiere una ventilación inadecuada.Los estándares del Reino Unido para las escuelas dicen que el dióxido de carbono en todos los espacios de enseñanza y aprendizaje, cuando se mide a la altura de la cabeza sentada y se promedia durante todo el día, no debe exceder las 1500 ppm. El día completo se refiere al horario escolar normal (es decir, de 9:00 a. m. a 3:30 p. m.) e incluye períodos desocupados, como las pausas para el almuerzo. En Hong Kong, la EPD estableció objetivos de calidad del aire interior para edificios de oficinas y lugares públicos en los que un nivel de dióxido de carbono por debajo de 1.000 ppm se considera bueno.Las normas europeas limitan el dióxido de carbono a 3.500 ppm. OSHA limita la concentración de dióxido de carbono en el lugar de trabajo a 5000 ppm durante períodos prolongados y 35 000 ppm durante 15 minutos. Estos límites más altos tienen que ver con evitar la pérdida de la conciencia (desmayos) y no abordan el rendimiento cognitivo y la energía deteriorados, que comienzan a ocurrir en concentraciones más bajas de dióxido de carbono. Dadas las funciones bien establecidas de las vías de detección de oxígeno en el cáncer y la función independiente de la acidosis del dióxido de carbono en la modulación de las vías de enlace inmunitario y de la inflamación, se ha sugerido que los efectos de los niveles elevados de dióxido de carbono inspirados en interiores a largo plazo en la modulación de la carcinogénesis investigado.

Las concentraciones de dióxido de carbono aumentan como resultado de la ocupación humana, pero se retrasan con respecto a la ocupación acumulada y la entrada de aire fresco. Cuanto menor sea la tasa de intercambio de aire, más lenta será la acumulación de dióxido de carbono a concentraciones cuasi "estacionarias" en las que se basan las directrices de NIOSH y el Reino Unido. Por lo tanto, las mediciones de dióxido de carbono con el fin de evaluar la idoneidad de la ventilación deben realizarse después de un período prolongado de ocupación y ventilación constantes (en las escuelas, al menos 2 horas y en las oficinas, al menos 3 horas) para que las concentraciones sean un indicador razonable. de la adecuación de la ventilación. Los instrumentos portátiles utilizados para medir el dióxido de carbono deben calibrarse con frecuencia, y las mediciones al aire libre utilizadas para los cálculos deben realizarse en un tiempo cercano a las mediciones en interiores.

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 el cierre de ventanas y puertas.

Ozono

El ozono es producido por la luz ultravioleta del Sol que golpea la atmósfera de la Tierra (especialmente en la capa de ozono), los rayos, ciertos dispositivos eléctricos de alto voltaje (como los ionizadores de aire) y como subproducto de otros tipos de contaminación.

El ozono existe en mayores concentraciones en altitudes comúnmente voladas por aviones de pasajeros. Las reacciones entre el ozono y las sustancias a bordo, incluidos los aceites para la piel y los cosméticos, pueden producir productos químicos tóxicos como subproductos. El ozono en sí también es irritante para el tejido pulmonar y dañino para la salud humana. Los jets más grandes tienen filtros de ozono para reducir la concentración de la cabina a niveles más seguros y cómodos.

El aire exterior utilizado para la ventilación puede tener suficiente ozono para reaccionar con los contaminantes interiores comunes, así como con los aceites de la piel y otras superficies o sustancias químicas comunes del aire interior. Se justifica una preocupación especial cuando se utilizan productos de limpieza "verdes" a base de extractos de cítricos o terpenos, porque estos productos químicos reaccionan muy rápidamente con el ozono para formar productos químicos tóxicos e irritantes, así como partículas finas y ultrafinas. La ventilación con aire exterior que contiene concentraciones elevadas de ozono puede complicar los intentos de remediación.

El ozono está en la lista de los seis criterios de la lista de contaminantes del aire. La Ley de Aire Limpio de 1990 requirió que la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos estableciera Estándares Nacionales de Calidad del Aire Ambiental (NAAQS) para seis contaminantes comunes del aire interior dañinos para la salud humana. También hay muchas otras organizaciones que han presentado estándares de aire, como la Administración de Seguridad y Salud Ocupacional (OSHA), el Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH) y la Organización Mundial de la Salud (OMS). El estándar OSHA para la concentración de ozono dentro de un espacio es de 0,1 ppm. Mientras que el estándar NAAQS y la EPA para la concentración de ozono se limita a 0,07 ppm. El tipo de ozono que se regula es el ozono a nivel del suelo que está dentro del rango de respiración de la mayoría de los ocupantes del edificio.

Partículas

Las partículas atmosféricas, también conocidas como partículas, se pueden encontrar en interiores y pueden afectar la salud de los ocupantes. Las autoridades han establecido estándares para la concentración máxima de partículas para garantizar la calidad del aire interior.

Déficits cognitivos rápidos

En 2015, los estudios experimentales informaron la detección de un deterioro cognitivo episódico (situacional) significativo a partir de impurezas en el aire respirado por sujetos de prueba que no estaban informados sobre los cambios en la calidad del aire. Investigadores de la Universidad de Harvard, la Universidad Médica SUNY Upstate y la Universidad de Syracuse midieron el rendimiento cognitivo de 24 participantes en tres atmósferas de laboratorio controladas diferentes que simulaban las que se encuentran en edificios "convencionales" y "verdes", así como edificios verdes con ventilación mejorada. El desempeño se evaluó objetivamente utilizando la herramienta de simulación de software de simulación de gestión estratégica ampliamente utilizada, que es una prueba de evaluación bien validada para la toma de decisiones ejecutivas en una situación sin restricciones que permite la iniciativa y la improvisación. Se observaron déficits significativos en las puntuaciones de rendimiento logradas en concentraciones crecientes de COV o dióxido de carbono, mientras se mantenían constantes otros factores. Los niveles más altos de impurezas alcanzados no son infrecuentes en algunos ambientes de aulas u oficinas.

Efecto de las plantas de interior.

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 el uso de plantas en macetas para eliminar los COV fue provocado por un estudio de la NASA realizado en 1989 en cámaras selladas diseñadas para replicar el entorno en las estaciones espaciales. Sin embargo, estos resultados sufrieron una replicación deficiente y no son aplicables a los edificios típicos, donde el intercambio de aire del exterior al interior ya elimina los COV a una velocidad que solo podría igualarse con la colocación de 10 a 1000 plantas/m2 de superficie de un edificio..

Las plantas también parecen reducir los microbios y mohos en el aire y aumentar la humedad. Sin embargo, el aumento de la humedad puede conducir a un aumento de los niveles de moho e incluso de COV.

Cuando las concentraciones de dióxido de carbono son elevadas en el interior en relación con las concentraciones al aire libre, es solo un indicador de que la ventilación es inadecuada para eliminar los productos metabólicos asociados con la ocupación humana. Las plantas requieren dióxido de carbono para crecer y liberar oxígeno cuando consumen dióxido de carbono. Un estudio publicado en la revista Environmental Science & Technology consideró las tasas de absorción de cetonas y aldehídos por el lirio de la paz (Spathiphyllum clevelandii) y el potos dorado (Epipremnum aureum) Akira Tani y C. Nicholas Hewitt encontraron que "los resultados de fumigación a más largo plazo revelaron que las cantidades totales absorbidas eran de 30 a 100 veces mayores que las cantidades disueltas en la hoja, lo que sugiere que los carbonos orgánicos volátiles se metabolizan en la hoja y/o se translocan a través del pecíolo". Vale la pena señalar que los investigadores sellaron las plantas en bolsas de teflón. "No se detectó pérdida de COV de la bolsa cuando las plantas estaban ausentes. Sin embargo, cuando las plantas estaban en la bolsa, los niveles de aldehídos y cetonas disminuyeron lenta pero continuamente, lo que indica que las plantas los eliminaron".Los estudios realizados en bolsas selladas no reproducen fielmente las condiciones de los ambientes interiores de interés. Es necesario estudiar las condiciones dinámicas con la ventilación del aire exterior y los procesos relacionados con las superficies del edificio mismo y su contenido, así como con los ocupantes.

Dado que la 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.

Diseño de climatización

Los conceptos de diseño ambientalmente sostenible también incluyen aspectos relacionados con la industria de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) comercial y residencial. Entre varias consideraciones, uno de los temas tratados es el tema de la calidad del aire interior a lo largo de las etapas de diseño y construcción de la vida de un edificio.

Una técnica para reducir el consumo de energía mientras se mantiene una calidad de aire adecuada es la ventilación controlada por demanda. En lugar de establecer el rendimiento a una tasa de reemplazo de aire fija, se utilizan sensores de dióxido de carbono para controlar la tasa de forma dinámica, en función de las emisiones de los ocupantes reales del edificio.

Durante los últimos años, ha habido muchos debates entre los especialistas en calidad del aire interior sobre la definición adecuada de la calidad del aire interior y, específicamente, qué constituye una calidad del aire interior "aceptable".

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, se requiere que las aulas tengan 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 1500 ppm. En los EE. UU., y de acuerdo con los estándares ASHRAE, 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 los cambios de aire por hora. Dado que el dióxido de carbono en el interior proviene de los ocupantes y del aire exterior, la idoneidad de la ventilación por ocupante se indica mediante la concentración en el interior menos la concentración en el exterior.₂ concentración. En las aulas, los requisitos de la norma ASHRAE 62.1, Ventilación para una calidad aceptable del aire interior, por lo general darían como resultado unos 3 cambios de aire por hora, según la densidad de ocupación. Por supuesto, los ocupantes no son la única fuente de contaminantes, por lo que es posible que la ventilación del aire exterior deba ser mayor cuando existan fuentes de contaminación inusuales o fuertes en el interior. Cuando el aire exterior está contaminado, traer 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. En general, el aire exterior del campo es mejor que el aire interior de la ciudad. Las fugas de gases de escape pueden ocurrir en los tubos de escape de metal del horno que conducen a la chimenea cuando hay fugas en la tubería y se ha reducido el diámetro del área de flujo de gas de la tubería.

El uso de filtros de aire puede atrapar algunos de los contaminantes del aire. La sección de Eficiencia Energética y Energía Renovable del Departamento de Energía sugiere que "La filtración [de aire] debe tener un valor mínimo de informe de eficiencia (MERV) de 13 según lo determinado por ASHRAE 52.2-1999". 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.

La gestión y el control de la humedad requieren que los sistemas HVAC funcionen según lo diseñado. La gestión y el control de la humedad pueden entrar en conflicto con los esfuerzos por intentar optimizar el funcionamiento para 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 usan para conservar energía en condiciones climáticas dominadas por la refrigeración. Sin embargo, para la mayor parte de los EE. UU. y muchas partes de Europa y Japón, durante la mayoría de las horas del año, las temperaturas del aire exterior son lo suficientemente bajas como para que el aire no necesite más enfriamiento para brindar comodidad térmica 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 "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 usa un serpentín de enfriamiento para bajar la temperatura al nivel deseado.

Los edificios comerciales y, a veces, los 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 la gestión y el control de la humedad.

La dilución de los contaminantes interiores con el 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 muy reactivo con muchas sustancias químicas que se encuentran en el interior. Los productos de las reacciones entre el ozono y muchos contaminantes interiores comunes 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 es que ocurran las reacciones, pero incluso a niveles bajos, las reacciones ocurrirán. Esto sugiere que el ozono debe eliminarse del aire de ventilación, especialmente en áreas donde los niveles de ozono al aire libre son frecuentemente altos. Investigaciones recientes han demostrado que la mortalidad y la morbilidad aumentan en la población general durante los períodos de mayor ozono exterior y que el umbral para este efecto es de alrededor de 20 partes por billón (ppb).

Ecología de la construcción

Es común suponer que los edificios son simplemente entidades físicas inanimadas, relativamente estables en el tiempo. Esto implica que hay poca interacción entre la tríada del edificio, lo que hay en él (ocupantes y contenido) y lo que lo rodea (el entorno más amplio). Comúnmente vemos la gran mayoría de la masa de material en un edificio como material físico relativamente sin cambios a lo largo del tiempo. De hecho, la verdadera naturaleza de los edificios puede verse como el resultado de un conjunto complejo de interacciones dinámicas entre sus dimensiones físicas, químicas y biológicas. Los edificios pueden describirse y entenderse como sistemas complejos. La investigación que aplica los enfoques que usan los ecologistas para comprender los ecosistemas puede ayudar a aumentar nuestra comprensión.

Los edificios evolucionan constantemente como resultado de los cambios en el entorno que los rodea, así como de los ocupantes, los materiales y las actividades dentro de ellos. Las diversas superficies y el aire dentro de un edificio interactúan constantemente, y esta interacción produce cambios en cada uno. Por ejemplo, podemos ver que una ventana cambia ligeramente con el tiempo a medida que se ensucia, luego se limpia, acumula suciedad nuevamente, se limpia nuevamente, y así sucesivamente a lo largo de su vida. De hecho, la "suciedad" que vemos puede estar evolucionando como resultado de las interacciones entre la humedad, los productos químicos y los materiales biológicos que se encuentran allí.

Los edificios están diseñados o destinados a responder activamente a algunos de estos cambios en y alrededor de ellos con sistemas de calefacción, refrigeración, ventilación, purificación del aire o iluminación. Limpiamos, desinfectamos y mantenemos las superficies para mejorar su apariencia, rendimiento o longevidad. En otros casos, dichos cambios alteran los edificios en formas que pueden ser importantes para su propia integridad o su impacto en los ocupantes del edificio a través de la evolución de los procesos físicos, químicos y biológicos que los definen en cualquier momento. Puede que nos resulte útil combinar las herramientas de las ciencias físicas con las de las ciencias biológicas y, especialmente, algunos de los enfoques utilizados para los ecosistemas, con el fin de obtener una mejor comprensión de los entornos en los que pasamos la mayor parte de nuestro tiempo., nuestros edificios.

Programas institucionales

El tema de la IAQ se ha vuelto popular debido a la mayor conciencia de los problemas de salud causados ​​por el moho y los desencadenantes del asma y las alergias. En los EE. UU., la conciencia también ha aumentado gracias a la participación de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (EPA), que ha desarrollado un programa de "Herramientas IAQ para escuelas" para ayudar a mejorar las condiciones ambientales interiores en las instituciones educativas. El Instituto Nacional para la Seguridad y Salud Ocupacional lleva a cabo Evaluaciones de Riesgos para la Salud (HHE) en los lugares de trabajo a pedido 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.

Una variedad de científicos trabajan en el campo de la calidad del aire interior, incluidos químicos, físicos, ingenieros mecánicos, biólogos, bacteriólogos 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.

A nivel internacional, la Sociedad Internacional de Clima y Calidad del Aire Interior (ISIAQ), formada en 1991, organiza dos importantes conferencias, la serie Aire Interior y Edificios Saludables.