Acondicionamiento de Aire

Estandarizacin en construccin sostenible con nfasis en Leed

Propiedad de Setri Sustentabilidad SAS , copyright 2009

CALIDAD DEL

AMBIENTE INTERIOR

Cesar Ruiz Leed APSetri Sustentabilidad SAS

www.setri.com.co



Generalidades



Generalidades

Los americanos pasan ms del 90 % en ambientes acondicionados.

En Colombia el porcentaje es menor pero la tendencia siempre va en aumento ( Oficinas, centros comerciales,etc)

Segn la EPA los contaminantes tienden a concentrarse entre 2 a 5 veces en espacios condicionados y hasta 100 veces en edificios

enfermos.

La EPA reporta como el principal riesgo a la salud pblica la contaminacin en espacios interiores.

Cada vez van en aumento los problemas de salud asociados con los edificios enfermos y enfermedades profesionales asociadas a

los edificios enfermos.

Es las escuelas el problema es todava peor,los nios son ms sensibles.



Generalidades Edificios Enfermos

- Aislamientos sintticos

- Pobre circulacin de aire

- Falta de renovacin

- Humo

- Emisiones de pinturas

- Material particulado

- Emisiones de tapetes

- Limpiadores y detergentes

- CO2, gas natural

- Materiales de construccin

- Plomo y otros txicos

- Monxido etc.



Algunas definiciones importantes

Aire: El aire es una mezcla de gases y vapor de Agua, sujetos por la fuerza de gravedad alrededor de la Tierra, formando una

capa llamada Atmsfera. Ella (la atmsfera), sostiene y protege

la vida en este planeta.

El aire que respiramos est compuesto por un 20,95% de oxgeno

(O2), un 78,08% de nitrgeno (N2), 0,035% de bixido de

carbono (CO2) y un 0,94% de gases inertes como el argn y el

nen.

La Calidad del ambiente interior depende de factores como la temperatura, humedad, ventilacion, ruido, iluminacion,

ergonomia y contaminantes en el aire



Algunas definiciones importantes

Calidad del Aire Interior se aplica a las caractersticas fsicas, qumicas y

biolgicas de lugares de trabajo no

industriales donde no se llevan a

cabo procesos o trabajos que puedan

afectar la salud, confort y

productividad de sus ocupantes

IAQ aceptable en el cual no existen contaminantes conocidos en

cantidades riesgosas, de acuerdo

con las normas correspondientes y

en el cual la mayora de la gente

(80% ms ) no expresa

incomodidad



Sindrome del edificio enfermo

Sntomas asociados con molestias agudas:

Dolor de Cabeza

Ardor de Ojos

Estornudos

Comezn

Problemas del Aparato Respiratorio

Nausea

Fatiga

Visin Borrosa

Las causas son Difciles de Reconocer

Se alivian al abandonar el Edificio



Sndrome del edificio enfermo- Enfermedades asociadas

Enfermedades:

Enfermedad de los legionarios

Fiebre por Humidificador

Asma

Intoxicacin por Micro toxinas

Intoxicacin por Endotoxinas

Requiere atencin inmediata

Sntomas clnicos caractersticos

Recuperacin prolongada



Sndrome del edificio enfermo- Principales causas

Causa % de Edificios

Ventilacin Escasa 50.4

Ventilacin Nula 17.7

Filtros Ineficientes 55.6

Instalacin Inadecuada de filtros 14.6

Sistemas de Ventilacin Sucios 41.7

Ducteria Contaminada 9.2

Fuente: Estudio de Healthy Buildings International, 1,136 Edif. 1980-1994



Sndrome del edificio enfermo - Contaminantes

Polvo 20%

Bacterias 12%

Fibra Vidrio 5%

Gases Escape 4%

Humo Cigarro 3%

Otros 28%

Hongos 28%



IEQ Resumen crditos y prerrequisitos

Credito Titulo NC SCHOOLS C&S

IEQ Pre 1 Desempeo minimo IEQ Requerido Requerido Requerido

IEQ Pre 2 Control de Humo de cigarrillo ETS Requerido Requerido Requerido

IEQ Pre 3 Mnimo desempeo acustico NA Requerido NA

IEQ Credit 1 Monitoreo de entrada de aire fresco 1 pts 1 pts 1 pts

IEQ Credit 2 Ventilacin incrementada 1 pts 1 pts 1 pts

IEQ Credit 3 IAQ en la construccin NA NA 1pts

IEQ Credit 3.1 IAQ en la construccin 1 pts 1 pts NA

IEQ Credit 3.2 Plan de pre ocupacion de IAQ construccin 1pts 1pts NA

IEQ Credit 4.1 LEM Adesivos y sellantes 1 pts 1 pts 1 pts

IEQ Credit 4.2 LEM pinturas y coatings 1 pts 1 pts 1 pts

IEQ Credit 4.3 LEM Sistemas de Pisos 1 pts 1 pts 1 pts

LEM = Materiales de baja emisin





IEQ Credit 4.4 LEM Maderas compuestas y agrofibras 1 pts 1 pts* 1 pts

IEQ Credit 4.5 LEM Muebles y acabados NA 1 pts* NA

IEQ Credit 4.6 LEM Sistemas de techos y paredes NA 1 pts* NA

IEQ Credit 5 Control interno de quimicos y contaminantes 1 pts 1 pts 1 pts

IEQ Credit 6.1 Contrabilidad de sistemas - Iluminacin 1 pts 1 pts NA

IEQ Credit 6.2 Contrabilidad de sistemas Confort trmico 1 pts 1 pts NA

IEQ Credit 6 Contrabilidad de sistemas Confort trmico NA NA 1 pts

IEQ Credit 7.1 Confort trmico - Diseo 1pts 1pts NA

IEQ Credit 7 Confort trmico - Diseo NA NA 1 pts

IEQ Credit 7.2 Confort trmico - Verificacin 1pts 1pts NA

LEM = Materiales de baja emisin





IEQ Credit 8.1 Luz dia y vistas Luz dia 1 pts 1 -3 pts 1 pts

IEQ Credit 8.2 Luz dia y vistas Vista Exterior 1 pts 1 -3 pts 1 pts

IEQ Credit 9 Desempeo acustico Mejorado NA 1 pts NA

IEQ Credit 10 Prevencion de hongos NA 1 pts NA



IAQ Pre 1 Desempeo mnimo IAQ


IEQ Pre 1 Desempeo minimo IEQ Requerido Requerido Requerido

Objetivo:

Establecer un minimo nivel de desempeo en la calidad del Aire Interior para

mejorar la calidad del aire al interior de las construcciones que contribuya al

bienestar y el confort de los ocupantes.





IEQ Pre 1 Desempeo mnimo IEQ Requerido Requerido Requerido

Requisitos:

Caso 1: Espacios con Ventilacin mecnica

Cumplir con los estndares mnimos de las

secciones 4 a 7 del Estndar ASHRAE 62.1-

2007 Ventilacin para una aceptable Calidad

del Aire Interior. Los sistemas mecnicos se

deben disear utilizando el procedimiento

de minima tasa de ventilacin o el cdigo

local si este es mas exigente.

Para C&S Se deben cumplir con la tasa de

ocupacin proyectada del edificio.





IEQ Pre 1 Desempeo mnimo IEQ Requerido Requerido Requerido

Requisitos:

Caso 2: Espacios con Ventilacin natural

Los espacios que utilizan ventilacin

natural deben cumplir con el Estndar

ASHRAE 62.1-2007

Prrafo 5.1




Beneficios y aspectos a considerar:

El desempeo mnimo IAQ mejor

considerablemente el confort de los

ocupantes, bienestar y productividad

de los ocupantes.

Estrategias Claves incluyen limitar las

fuentes de contaminantes internas,

entradas externas de contaminantes y

los ms importante determinar y

mantener por lo menos la minima tasa

de entrada de aire fresco segn

ASHRAE.




Beneficios y aspectos a considerar:

Ambientales:

El cumplimiento de IAQ Pre 1 mejora

la calidad del ambiente interior

generalmente. Aunque la demanda de

energa podra ser mayor en algunos

casos esto es insignificante

comparado con los costos del

personal.

Econmicos:

La implementacin reduce los riesgos

potenciales legales para todos los

participantes en el proyecto. El

aumento en productividad y reduccin

en ausentismos son significativos

(www.usgbc.org)




Crditos relacionados:

Algunos de los problemas de IAQ pueden solucionarse diluyendo los

contaminantes pero esto podra afectar el confort trmico e incrementar el

consumo de energa. El commissioning y la medicin y verificacin son las

herramientas de soporte:

-EA Pre 1 : Commissioning fundamental

-EA Cr 3 : Commissioning mejorado

-EA Cr 5 : Medicin y Verificacin.

Poblaciones densas y trfico pesado afectan la calidad del ambiente exterior:

-SS Cr 4 : Transporte alternativo

-SS Cr 3: Desarrollo de sitios contaminados





Para reducir el efecto nocivo de algunos materiales en IAQ Se deben seguir

las indicaciones de la gua LEED para minimizar la emisin qumicos

irritantes o dainos Como VOCs entre otros:

-IEQ Cr 4: Materiales de baja emisin

-IEQ Cr 5: Control de fuentes de qumicos y contaminantes internos.

-IEQ Pr 2 : Control de humo del cigarrillo o tabaco (ETS)




Resumen del estndar ASHRAE 62.1-

2007

www.ashrae.org

Este estndar especifica las mnimas

tasas de ventilacin aceptables para

minimizar los efectos adversos para la

salud. Tambin especifica el diseo para

prevenir la toma de contaminantes,

minimizar el crecimiento y diseminacin

de contaminantes y requisitos de

filtracin.





2007

El estndar describe un procedimiento

de cumplimiento de las tasas de

ventilacin aceptables y de la calidad del

ambiente interior.

El procedimiento de tasa de ventilacin

prescribe las calidades de aire

aceptables para ventilacin para los tipos

de espacios y las medidas de tratamiento

para aire contaminado.

El objetivo es mantener controlados las

concentraciones de algunos

contaminantes especficos.





2007

La actualizacin de 2007 incluye los

requisitos para las construcciones que

permiten fumar en reas especificas.

Tambin incluye una explicacin para los

diseadores con el fin de analizar los

sistemas de enfriamiento mecnicos con

los problemas asociados de control de

humedad para prevenir el crecimiento de

hongos y otros patgenos

microbiolgicos.





2007

Seccin 4 Calidad del aire exterior

4-1 Se debe investigar la calidad del aire

exterior en la regin, cumpliendo con

NAAQS de EPA indicando los

contaminantes que no se deben

sobrepasar




National Ambient Air Quality Standards Primary Standards Secondary Standards

Pollutant Level Averaging Time Level Averaging Time

Carbon Monoxide 9 ppm (10 mg/m3) 8-hour (1) None

35 ppm (40 mg/m3) 1-hour

Lead 0.15 g/mg Rolling 3-Month Average

1.5 g/m3 Quarterly Average Same as Primary

Nitrogen Dioxide 0.053 ppm (100 g/m3) Annual (Arithmetic Mean) Same as Primary

Particulate Matter (PM10) 150 g/m3 24-hour (3)

Particulate Matter (PM2.5) 15.0 g/m3 Annual (4) (Arithmetic Mean)

35 g/m3 24-hour (5)

Ozone 0.075 ppm (2008 std) 8-hour (6)

0.08 ppm (1997 std) 8-hour (7)

0.12 ppm 1-hour (8)

Sulfur Dioxide 0.03 ppm Annual (Arithmetic Mean) 0.5 ppm (1300 g/m3) 3-hour (1)

0.14 ppm 24-hour (1)





2007

4-2 Se debe obtener informacin sobre

los contaminantes prximos a la

construccin como extraccin de baos,

ETS, extraccin de aire de restaurantes

etc.

La investigacin debe incluir: Fecha, rea

inspeccionada, Deteccin de irritantes u

olores, descripcin de contaminantes,

descripcin de extraccin de

automviles, direccin de vientos

predominantes.





2007

Seccin 5 Sistemas y equipos

Se consideran para sistemas de

ventilacin natural, mecnica o mixta.

Para la Ventilacin Natural se pueden

seguir dos opciones:

1 - Requerimiento prescriptivo.

2 - Comprobacin de ingeniera por una

autoridad competente que tenga

jurisdiccin. ( CISBE ?)





2007

Seccin 5 1 Vent Natural prescriptivo

- Contar con aperturas permanentes 4%

de apertura del rea .

-Fcilmente accesibles para todos los

ocupantes.

- Presin negativa en ductos de

extraccin y sellados Smacna Clase A.

-Desfogue de equipos contaminantes

enductados.

-Clasificacin del aire del lugar madatoria





2007

Seccin 5 1 Vent Natural prescriptivo

-Tabla de separacin 5.1 de tomas:

-Extraccin contaminada 5m

-Extraccin peligrosa 10m

-Chimeneas , ventilas 5m

-Garajes , reas de autos 5m

-Paradas de autobs 5m

-Calle o estacionamiento 1.5 m

-Depsitos basura 5m

-Torres de enfriamiento 7.5m





2007

Seccin 5.2 Ventilacin Mecnica

-Diseo de gasto del aire Procedimiento

IAQ.

-En recirculacin por pleno diseo de

espacio por espacio.

-Documentacin de distribucin de aire

por estndares STD 111, AABC, NEBB




Seccin 5.2 Ventilacin Mecnica ( cont)

-Control manual o automatizado

-Mallas contra pjaros.

-Filtracin minima MERV 6

-Humedad relativa mxima de 65%

-Presin positiva en drenes y

aislamientos.

-reas de mantenimientos





2007

Seccin 5 1 Vent Mecnica

-Tabla de separacin 5.1 de tomas:

-Extraccin contaminada 5m

-Extraccin peligrosa 10m

-Chimeneas , ventilas 5m

-Garajes , reas de autos 5m

-Paradas de autobs 5m

-Calle o estacionamiento 1.5 m

-Depsitos basura 5m

-Torres de enfriamiento 7.5m





2007

En la pre-operacin:

-Operacin con filtros.

-Ductera de acuerdo con SMACNA.

-Balance de Aire

-Pruebas de operacin




Implementacin:

Se debe considerar entre el cdigo local o

ASHRAE el que considere la mayor

inyeccin de aire exterior.

Se establecen requisitos mnimos para las

tasas de ventilacin en varios tipos de

zonas ocupadas y para los sistemas de

ventilacin.

Se toman en consideracin el rea

ventilada, el nmero de ocupantes, sus

actividades y el tipo de sistema de

ventilacin.




Estrategias ( para 3 tipos de ventilacin):

Ventilacin mecnica. La seccin 6 de

ASHRAE 62.1-2007 explica como

determinar las tasas mnimas de

ventilacin para diferentes aplicaciones

utilizando los mtodos de tasa de

ventilacin o de calidad del ambiente

interior.

El mtodo de tasa de ventilacin es el mas

usado.




Estrategias Ventilacin mecnica :

En la seccin 6.2 se encuentra la

metodologa a utilizar. Explica como

encontrar la cantidad de aire exterior

necesaria para ventilar de acuerdo con los

contaminantes en el rea, personal y por el

tipo de ocupacin.

Tiene en cuenta el nmero de ocupantes y

sus actividades.

Tambin considera las tasas de emisiones

tpicas de toda la instalacin, materiales de

construccin y muebles.

Tabla 6.1




Estrategias Ventilacin Natural :

En la seccin 5.1 se encuentran los

requisitos mnimos de localizacin, tamao

y operacin para las entradas de

ventilacin natural.

Se acepta un modelo diferente con los

diferentes clculos de demostracin o una

simulacin multinodal de flujo de aire.

Estrategias de Ventilacin Mixta:

Se deben cumplir las tasas de ventilacin

del capitulo 6.

Se pueden utilizar metodologas de clculo

de ingeniera para demostrar el

cumplimiento.




Memorias de clculo :

Utilizar el procedimiento VRP ( Ventilation

Rate procedure).

Determinar Vbz ( Flujo exterior de la zona

de respiracin) ( Flujo necesario por

persona x # mximo de personas + Flujo

por rea x rea total).

Determinar el Voz ( Flujo exterior de la

zona) que es igual al Vbz/ Ez ( efectividad

de distribucin)

Determinar la eficiencia del sistema

contabilizar todas las zonas y verificar el

cumplimiento.




Consideraciones de operacin y

mantenimiento :

Se deben dejar copias de los

procedimientos de calculo a los

operadores de la construccin en caso de

requerir ajustes futuros por cambios.

Entregar toda la informacin pertinente

para entender mantener y ajustar el

sistema. Incluir los set points originales,

secuencias de control y operacin y

recomendaciones tpicas de acciones

correctivas. Incluir secuencias de pruebas

en sistemas de exostos a ser incluidos en

el plan de mantenimiento preventivo.



IAQ Pre 2 Control de humo de cigarrillo (ETS)


IEQ Pre 2 Control de Humo de Cigarrillo ( ETS) Requerido Requerido Requerido

Objetivo:

Prevenir o minimizar la exposicin de los ocupantes , espacios internos y

sistemas de distribucin de aire a Humo de cigarrillo ( ETS)






Objetivo Escuelas:

ELIMINAR la exposicin de los

ocupantes , espacios internos y

sistemas de distribucin de aire

a Humo de cigarrillo ( ETS)






Requisitos ( NC & CS):

Caso 1 ( Todos Los proyectos)

Opcin 1: Prohibir fumar en la construccin.

Prohibir fumar en la propiedad mnimo a 8 m

de entradas, tomas de aire fresco o ventanas

operables. Sealizar zonas exteriores de

fumar en la propiedad o prohibir fumar en

toda la propiedad.







Caso 1 ( Todos Los proyectos)

Opcin 2: Prohibir fumar en la

construccin excepto en reas asignadas.

Proveer salas designadas de fumadores

diseadas para contener, capturar y

remover ETS del edificio. Como mnimo las

salas de fumadores deben tener extraccin

directo al exterior alejada mnimo 8m de

entradas, tomas de aire fresco, ventanas

operables etc. Debe existir una pression

diferencial negativa con le espacio exterior

> 5 pascales en promedio.







Caso 2 ( Residencial y alojamiento hoteles)

Prohibir fumar en todas las reas comunes.

Localizar las reas de fumar externas,

incluyendo terrazas y balcones mnimo a 8

m de distancia de entradas , tomas de aire o

ventanas operables.

Sellar puertas y ventanas para proteger de

la entrada exterior de ETS.

Confirmar con la prueba ASTM- E 779-03 y/o

equivalentes






Requisitos ( Escuelas):

Prohibir fumar en el edificio.

Prohibir fumar en toda la propiedad.

Sealizar si fuese el caso las zonas de

fumadores a 8 m de entradas, tomas de aire,

ventanas operables de cualquier

construccin en la propiedad.




Beneficios y aspectos a considerar

El propsito de este prerrequisito es limitar

la exposicin de los ocupantes a ETS y

fumadores pasivos. ETS se producen por

cigarrillos, tabacos , cigarros o pipas.

Esta prohibicin mejora la calidad del

ambiente interior y reduce el riesgo a la

salud de los ocupantes.

La relacin entre fumar y las enfermedades

respiratorias, cncer del pulmn y corazn

ha sido ampliamente demostrada.

ETS contiene miles de substancias txicas.




Beneficios y aspectos a considerar

Aspectos ambientales:

La separacin de reas de fumadores ocupa

espacio adicional, mas materiales, equipos

de ventilacin independientes y mayor

consumo de energa. La salud y el bienestar

de los ocupantes , mayor productividad y

menor ausentismo compensa el beneficio si

es necesario.

Aspectos econmicos: Proveer espacios

para fumadores incrementa los costos. La

vida util de acabados se incrementa en

espacios libres de humo.

Existen tambin riesgos legales asociados





- EA pre 1 Commissioning fundamental

-EA Cr1 Optimizacin de desempeo

energetico

-Ea Cr 3 Commissioning Mejorado

-Ea Cr 5 Medicin y verificacin

-IEQ pre 1 IAQ Minimo

-IEQ Cr1 Monitoreo de aire exterior

-IEQ Cr 2 Ventilacin incrementada

-IEQ Cr 4 Materiales de baja emisin

-IEQ Cr 5 Control de contaminantes.




Estndares Relacionados:

ASTME -779-03 Mtodo de prueba

estndar para para determianr fugas

de aire

www.astm.org

Manual de cumplimiento residencial

con los estndares de eficiencia

energetica de California 2001 Cap 4

www.energy.ca.gov/title24/archive/200

1standars/residential_manual



Mnimo desempeo energtico EA Pr 2, Cr 1

Preguntas?



Mnimo desempeo energtico EA Pr 2, Cr 1

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