Aire Acondicionado Calidad del aire

¿Quieres ser más sano y productivo en el trabajo?

La calidad del ambiente interior es la respuesta, pues ya es un tema de salud pública, economía y competitividad a lo largo del ciclo de vida de los edificios

La calidad del ambiente interior es la respuesta, pues ya es un tema de salud pública, economía y competitividad a lo largo del ciclo de vida de los edificios

Darío Ibargüengoitia

Según el National Institute of Environmental Health Sciencesse, las personas pasan cerca del 90 por ciento de su tiempo dentro de un edificio, en promedio. Por ello, hoy más que nunca, se debe de garantizar que los espacios donde la gente vive, se educa, trabaja, atiende de salud, se divierte, etcétera, sean espacios sanos y confortables, pero sin descuidar la eficiencia energética.

El concepto de Calidad del Ambiente Interior incluye parámetros como la temperatura que sentimos, la humedad presente en el aire, la calidad misma del aire, los niveles de ruido y de luz interiores que se pueden presentar, tanto externos como internos, entre otros aspectos.

Para abordar el tema de manera práctica, el confort se puede agrupar en las siguientes categorías principales:

  • Térmico
  • Calidad del Aire Interior
  • Visual
  • Acústico

Figura 1. Calidad del Ambiente Interior / Fuente: REHVA

En la Figura 1, emitida por la Federación de Asociaciones Europeas de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (REHVA, por sus siglas en inglés), se puede observar que son muchos los factores internos y externos capaces de afectar la CAI, las características de los edificios, así como los sistemas que acondicionan los espacios.

La Organización Mundial de la Salud (OMS) menciona por su parte que la salud de las personas es un estado de completo bienestar físico, mental y social, y no simplemente la ausencia de un malestar o enfermedad. En consecuencia, si más del 20 por ciento de los ocupantes en un edificio presenta síntomas de no lograr un completo bienestar, entonces se presenta el Síndrome del Edificio Enfermo (SEE).

Yousef Alhorr, ambientalista, fundador y presidente de la Organización para la Investigación y el Desarrollo del Golfo, afirma en su artículo “Impact of indoor environmental quality on occupant well-being and comfort: a review of literature”, publicado en la International Journal of Sustainable Built Environment en 2016, que los síntomas experimentados por las personas incluyen irritación en los ojos, nariz y garganta, dolor de cabeza, tos, sibilancias, alteraciones cognitivas, depresión, sensibilidad a la luz, malestar gastrointestinal y otros malestares parecidos a los que causa la gripe.

Si más de un 20 % de las personas en un edificio presenta síntomas de no lograr un completo bienestar, entonces se habla del Síndrome del Edificio Enfermo

En el artículo “The impact of thermal environment on occupant IEQ perception and productivity”, publicado en la revista Building and Environment en 2017, el científico Yang Geng dio a conocer los resultados de un estudio cuyo objetivo fue explorar cómo el ambiente térmico y la calidad del aire afectan la percepción de la CAI y de qué manera influye en las personas esta condición, así como la satisfacción y productividad de los ocupantes.

Dicho estudio se realizó a una población de 21 personas, 12 hombres y 9 mujeres con una edad promedio de 21.7 años y un índice de masa corporal de 21.9 kg/m2 promedio, a quienes se les requirieron tres tareas seleccionadas para medir un aspecto de eficiencia en el trabajo. El espacio fue preparado en un área de 35 m2 con una altura de 2.7 metros. La envolvente del cuarto fue seleccionada de tal forma que las condiciones exteriores no fueran una interferencia significativa en las condiciones interiores, evitando tener incidencias directas del sol en la habitación. Se instalaron equipos de aire acondicionado divididos para el control de la temperatura y la humedad, así como equipos de renovación de aire para diluir las concentraciones de dióxido de carbono (CO2) que se generarían por los mismos ocupantes y otros contaminantes comunes en oficinas. Adicionalmente, se llevó a cabo el diseño de iluminación, con sus controles asociados a las luminarias y a las persianas, para ajustar la luz de día y las luminarias tipo LED.

Por medio de experimentos con mediciones ambientales objetivas, estudios subjetivos y las pruebas de productividad, variando las condiciones de temperaturas entre los 16 y los 28 ºC, se estudió el impacto del entorno térmico, tanto en la percepción como en la productividad de los ocupantes. Los hallazgos revelaron que la mayoría de ellos tuvieron una sensación “neutral”, mostrándose satisfechos con un ambiente térmico de 24 °C dentro del espacio. Cuando se varió la temperatura fuera de estos 24 °C, el número de personas insatisfechas aumentó. Esta insatisfacción térmica fue más significativa en condiciones de frío, en comparación con las de calor.

Los resultados también establecieron que la relación cuantitativa entre la productividad, el entorno térmico y la productividad relativa se podría predecir sobre la base de la temperatura del aire, la sensación o la satisfacción térmicas. Las condiciones de productividad óptima se observaron cuando las personas se sintieron “neutrales” o “ligeramente frías”, y este aumento de la satisfacción térmica tuvo un efecto positivo en la productividad analizada. La pérdida de la productividad, basado en la repetición de ciertas tareas rutinarias y la medición del tiempo en que se llevaron a cabo, es decir, el incremento del tiempo en realizar esas mismas tareas se encontró cuando se presentaron molestias térmicas causadas por una temperatura del aire demasiado alta (28 °C), o bien, baja (16 °C).

Todas las personas se han encontrado en lugares donde no se logra una adecuada CAI, pero sus efectos varían en cada una. ¿Cómo hacer que todas las edificaciones nuevas sean diseñadas considerando de manera específica la buena CAI? ¿Cómo mejorar todos los edificios existentes para lograr una buena CAI?

Para resolver estas preguntas, se decidió crear el Grupo de Trabajo de Calidad Ambiental, en conjunto con el Organismo Nacional de Normalización y Certificación de la Construcción y la Edificación (ONNCCE), para escribir las normas con parámetros de diseño y verificación de los criterios para una CAI adecuada.

La primera norma que se redactó fue la NMC-C-7730-ONNCCE-2019 de Ergonomía Térmica. En ella, se brindan los parámetros para diseñar espacios con temperaturas adecuadas, ya sea por métodos pasivos o naturales, o por acondicionamiento mecánico, considerando los factores de Voto Medio Estimado (VME) y el Porcentaje Estimado de Insatisfechos (PEI), para que la mayoría de los ocupantes perciba el confort térmico. Esta norma ya se encuentra vigente y puede ser adquirida directamente con el ONNCCE.

De acuerdo con el artículo de Wyon y Wargocki, “Effects of indoor environment on performance”, publicado en el RHEVA Journal en 2017, el aumento de temperatura en los espacios genera una acidosis leve en las personas, es decir, un aumento en la concentración de CO2 en la sangre y la disminución de oxígeno en la sangre (SpO2). Ambas condiciones son perjudiciales para el trabajo mental y se presentan cuando el aire tiene un nivel alto de contaminantes, principalmente el CO2 emitido por los mismos ocupantes, y cuando no se tiene una adecuada ventilación.

Figura 2. Encuestas realizadas en seis corporativos ubicados en la Ciudad de México

Un proyecto de investigación
Para tener un diagnóstico de cómo se encuentran las oficinas corporativas, por lo menos de la Ciudad de México, se inició una relación de colaboración con el doctor y experto Adrian Leaman, creador en 1985 de la Building Use Studies Methodology (BUS Methodology), una encuesta que determina las condiciones de CAI en los diferentes espacios. Tiempo después, esta herramienta fue adquirida por la empresa ARUP en Reino Unido y se adaptó de forma simplificada para ser utilizada en una serie de sondeos (Probe) en un estudio de postocupación de edificios. Este proyecto inició en 1995 tras una alianza entre el Ministerio de Medio Ambiente, el Transporte y las Regiones del gobierno del Reino Unido, una publicación y un equipo de investigación. Este programa buscaba una base de datos de edificios comerciales y públicos típicos, realizada entre 2 y 3 años después de su ocupación.

De acuerdo con el doctor Leaman, el principal objetivo de la BUS Methodology es “realizar metodologías de encuestas que sean capaces de tener una amplia aceptación por parte de los diseñadores, constructores, ocupantes e investigadores para que el monitoreo del desempeño se convierta en una práctica común en los procesos de diseño y una parte fundamental en la experiencia educativa para los diseñadores”.

Luego de obtener la licencia del doctor Leaman para aplicar la encuesta en seis corporativos de la Ciudad de México, con ubicaciones, dimensiones y giros de empresas diferentes, se elaboraron 993 encuestas y se recibieron un total de 819, cifra equivalente al 83 por ciento. Tras un arduo trabajo de captura y selección de encuestas, se obtuvieron 786 válidas, que representan el 79 por ciento de la aplicación.

De las encuestas válidas, el 77 por ciento de las personas ha laborado más de un año en su actual lugar de trabajo, lo que da una confiabilidad alta en cuanto a la capacidad de evaluar las condiciones ambientales de sus oficinas, durante todo un año, pasando del verano al invierno.

Las primeras conclusiones obtenidas revelaron los cambios que han ocurrido en la arquitectura de interiores, ya que sólo el 12 por ciento posee una oficina privada, un 4 por ciento convive con una persona, mientras que el 51 por ciento comparte su espacio de trabajo con cinco o más personas, lo que habla de espacios abiertos de colaboración que mejoran la convivencia.

Confort térmico. En cuanto a las condiciones de confort térmico, en invierno hay una percepción de incomodidad para el 22 por ciento, mientras que, en verano aumenta al 28 por ciento la sensación de incomodidad.
Calidad del aire interior. El principal problema, a nivel general, es el olor durante el verano, que es insatisfactorio para el 29 por ciento de los encuestados, y la percepción de un aire viciado para el 34 por ciento en la misma estación, resultado de una mala ventilación para diluir olores y contaminantes.
Confort visual. Tras la pregunta de si los niveles de iluminación eran satisfactorios, sin importar si era artificial o natural, el 13 por ciento se dijo insatisfecho.

Por último, en los temas de ruido y acústica, a pesar de que la mayoría está en espacios abiertos, se registró una percepción de insatisfacción sólo para el 16 por ciento, siendo los compañeros que los rodean la fuente principal de ruido.

Cubriendo las cuatro categorías mencionadas, se les preguntó si los espacios donde laboran eran confortables. El resultado fue que sólo para el 9 por ciento no lo eran y para el 21 por ciento eran muy satisfactorios. También se les preguntó si las condiciones interiores podrían afectar su salud y productividad. El 22 por ciento opinó que sí afectan de manera negativa su salud y el 20 por ciento consideró que tienen una repercusión negativa en su productividad.

De manera general, se puede decir que sí existe una relación directa entre la percepción de las personas, los parámetros que conforman la CAI, las repercusiones en la salud humana y, dado que se trata de oficinas, en la productividad laboral.

La encuesta BUS Methodology, aplicada en la Ciudad de México, reveló que la CAI en los edificios categoría AAA se encuentran en la media o por arriba de la media

La herramienta utilizada permitió también determinar cómo están las oficinas en la Ciudad de México en relación a otros lugares, a través de una comparativa o benchmark, donde cada uno de los corporativos fue contrastado con una línea base internacional. El resultado fue que las oficinas en México, por lo menos en lo que respecta a la categoría AAA, que es donde se ubican los seis edificios participantes, se encuentran en la media o por arriba de la media. Esto se explica en primer lugar, por el tipo de clima, ya que es muy benévolo y el uso de calefacción por un frío extremo no es necesario.

En definitiva, la desventaja importante en esta comparativa fue la Calidad del Aire Interior, ya que en México no existe una cultura ni reglamentación real de la ventilación, ya sea natural o mecánica, por lo que los espacios interiores, normalmente tienden a tener una mala CAI.

¿Qué normativas se impulsan en México para mejorar la CAI?
Lo primero que se realizó fue la generación de una herramienta de encuesta apropiada para el país, con su consecuente base de datos, que inicia con edificios de oficinas en la capital mexicana, pero con el objetivo de incrementarla. En una primera etapa se trabajó con interiores comerciales de oficinas, la segunda fase buscará abordar colegios y la tercera, otros tipos de edificaciones.

La segunda acción fue conformar el Grupo de Trabajo de Calidad Ambiental para la elaboración de una NMX, con la 7730 ya mencionada y vigente. Actualmente, está por terminarse la NMX-C-17772-1-ONNCCE-2020, Norma Mexicana de la Calidad del Ambiente Interior y Eficiencia Energética, la cual se basa en la ISO del mismo número, pero traducida y adaptada a México. Con esta norma no sólo se cubren los parámetros básicos de diseño de las cuatro categorías, tanto para edificios residenciales como no residenciales, sino también da los parámetros para hacerlo de manera eficiente, desde el punto de vista del consumo de energía.

En esta NMX se platean cuatro categorías de CAI de acuerdo con la siguiente tabla:

Las categorías están relacionadas con el nivel de expectativas que los ocupantes puedan tener. Un nivel normal sería “medio”. Se puede seleccionar un nivel superior para ocupantes con necesidades especiales (niños, ancianos, discapacitados, etcétera). Un nivel inferior no representará ningún riesgo para la salud, pero podría disminuir la comodidad.

Una vez que se termine de redactar y adaptar esta norma, se le solicitará a la Dirección General de Normas (DGN) que inicie el proceso para la emisión de la consulta pública, por medio del Diario Oficial de la Federación (DOF) y, en este proceso, todos tendrán la oportunidad de conocerla y opinar sobre ella, para enriquecerla y mejorarla, o simplemente para leerla durante 60 días a partir de su publicación. Se podrán enviar los comentarios a través de la comunicación con el ONNCCE, para que el grupo de trabajo considere todas las observaciones, se termine la NMX, y pueda solicitarse su declaratoria de vigencia.

Según diversos estudios, las molestias térmicas y los niveles elevados de contaminantes en el aire, principalmente el CO2, impactan de forma negativa el rendimiento cognoscitivo y la productividad de las personas

Para lograr este propósito, en la actualidad se está trabajando con la asociación civil Sustentabilidad para México (SUMe), así como con algunos estados y municipios, para que las diferentes normas de CAI se exijan en los reglamentos de construcción, o en las normas técnicas complementarias. De este modo, se estaría exigiendo su cumplimiento en el diseño de nuevas edificaciones.

No es necesario esperar a que esto suceda, pues todos los profesionales involucrados en el diseño y construcción de edificios deben involucrarse, capacitarse y cambiar su forma de pensar. Lo importante es dejar atrás el clásico “siempre lo he hecho así y funciona”, y sustituir esta actitud por un nuevo pensamiento de diseño para asegurar espacios de trabajo más sanos y confortables. Aunque el inmueble no éste obligado por ningún reglamento o ley, hay que comenzar a diseñar con base en estas normas, como una buena práctica que garantice la edificación y una mejora en la operación de los entornos laborales.

Para más información, se puede consultar al ASHRAE Capítulo Ciudad de México, a SUMe, a la ONNCCE, o bien, a las diferentes asociaciones. Este el momento para transformar para bien los espacios habitados por los seres humanos.
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Darío Ibargüengoitia
Ingeniero Mecánico con Especialidad en Biodiseño y Tecnologías Ambientales. Miembro de la Junta Directiva del WorldGBC. Consultor en Sustentabilidad, LEED Felow, Edge Expert, CPMP y HBDP por el ASHRAE, BOMA Best Verifier in trainig. Coordinador de las Normas Mexicanas NMX de Comisionamiento y de la Calidad del Ambiente Interior. Presidente del Consejo de IBALCA y Director General de Ambiente Regenerativo Integral.

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