Los sistemas de ventilación mecánica en viviendas son aún bastante desconocidos a pesar de la influencia en la salud de la mala calidad del aire interior y de que numerosos estudios demuestran que la mayoría de edificios o viviendas ventilan mucho menos de lo realmente necesario.
Concretamente, los sistemas de ventilación mecánica son especialmente relevantes en edificios relativamente herméticos y en aquellos cada vez mejor aislados y con elevados índices de ocupación en los que, habitualmente, la ventilación natural es insuficiente para mantener unos niveles de calidad del aire interior saludables.
Esto también tiene que ver con el síntoma del edifico enfermo, concepto definido por la OMS en los años 80, para referirse a edificios con mala o muy mala calidad del aire interior. La OMS cifró en un 30% el número de edificios que sufren esta “enfermedad” y según un informe de “Ecologistas en Acción” el 22% de la población en España respira aire contaminado con niveles por encima de los legalmente establecido en la normativa comunitaria.
Calidad del aire interior en edificios
Los principales aspectos a tener en cuenta en relación a la calidad del aire interior de los edificios son:
Humedad en el aire
Como dato de partida podemos definir lo siguiente en relación a la humedad relativa del aire interior:
- Un ambiente agradable debe tener una humedad relativa de 50-60%.
- Se considera aceptable entre un 40% y un 70%.
Además de las razones de salud tenemos una serie de razones de higiene para la ventilación de edificios de bajo consumo energético como por ejemplo la producción de vapor de agua en el interior de las viviendas. Un ambiente demasiado húmedo favorece el desarrollo de gérmenes nocivos y hongos.
En relación a este concepto está estimado que:
- Una persona genera 1,5 litros de vapor agua al día por lo una familia de 4 personas genera 6 litros de vapor de agua al día.
- Le añadimos la propia actividad de cocina de la vivienda que se estima en 1 litro diario de vapor de agua.
- Con respecto a la higiene personal se estima una generación aproximada para una familia de 4 personas de 2 litros al día.
- En el caso de viviendas con plantas en el interior se estima que producen 1 litro de vapor de agua al día.
- En relación a la actividad de lavado y secado de ropa se estima una generación de vapor de agua de 0,50 litros al día.
Como dato podemos obtener un valor aproximado de generación de vapor de agua para una familia de 4 personas de 10,50 litros al día.
La conclusión es clara. Si no tenemos una vivienda con una ventilación correctamente optimizada tendremos una humedad relativa de la vivienda bastante alta, provocando problemas de higiene y de salud.
Contaminantes de aire interior
Además de la propia humedad relativa alta en el interior de una vivienda, podemos encontrar de manera natural o provocada por el uso o edificación una serie de riesgos para la salud en el interior de los edificios, -como por ejemplo:
- COV – Compuestos orgánicos volátiles: formaldehídos, alcanos, alcoholes, bencenos, gas natural, cloruro de metilo, halocarburos
- Compuestos orgánicos – inorgánicos volátiles: gases nitrosos, nitrosaminas,…
- Contaminantes biológicos: esporas, bacterias, hongos, mohos, virus,…
- Contaminantes radioactivos: radón, productos radiactivos artificiales,…
- Gases y vapores inorgánicos: amoníaco, anhídrido carbónico, monóxido de carbono, óxidos nitrosos, ozono,…
- Compuestos sólidos y líquidos en dispersión (partículas respirables): monóxido y dióxido de carbono, humo de tabaco, humo de combustiones (calefacción), polvo, fibras minerales naturales, fibras de amianto,…
Gas radón y CO2
Uno de los contaminantes más importantes que se pueden detectar en un edificio es el gas radón. Regulado en el nuevo CTE (código técnico de la edificación) con el objetivo de “limitar el riesgo de exposición de los usuarios a concentraciones inadecuadas de radón procedente del terreno en el interior de los locales habitables, estableciendo un nivel de referencia para el promedio anual de concentración de radón en el interior de los mismos de 300 Bq/m3”.Se trata de un gas que se encuentra en regiones graníticas mayoritariamente y puede provocar enfermedades graves.
Otra de las razones más importantes para ventilar un edificio en la producción de CO2. El ser humano cuando exhala puede llegar a una concentración de 45.000ppm (partes por millón) de CO2. En este caso los problemas de salud podrían empezar cuando nos exponemos a 35.000ppm, siendo muy difícil que ocurra ya que cualquier espacio interior aún no teniendo ventilación mecánica controlada tiene multitud de infiltraciones (entrada y salida de aire a través de los elementos constructivos del edificio).En espacios mal ventilados, en un espacio breve de tiempo, se pueden encontrar concentraciones de CO2 de entre 2.000 y 4000ppm; siendo esto una mala calidad del aire interior. A partir de concentraciones de 1.500ppm son espacios en los que se pueden notar malos olores,…
Por cuestión de higiene se puede estimar como 1.000ppm como concentración máxima de CO2 en un espacio interior. Esta concentración de CO2 es fácilmente asumible para una instalación de ventilación mecánica controlada (estimando un trabajo ligero dentro de la vivienda) teniendo en cuenta un factor de cálculo de un caudal de ventilación de 30m3/h por persona.
Ventilación mecánica vs Ventilación natural
En el ejemplo de la imagen se puede observar de manera esquemática la evolución de la concentración de CO2 en una vivienda tipo en comparación con una vivienda passivhaus con ventilación mecánica controlada.
Partiendo de una concentración en ambas de 500ppm de CO2 a 12:00 del mediodía se observa como la vivienda passivhaus se mantiene casi plana hasta la 20:30. En ese mismo periodo la vivienda sin ventilación controlada ha pasado a un valor de 850ppm de concentración de CO2. En ese momento se realiza una ventilación manual de la vivienda sin ventilación controlada y la concentración de CO2 baja a unos 500ppm. A partir de ahí la vivienda sin ventilación controlada tiene una curva ascendente que la sitúa en unos 2.700ppm de CO2 a las 6:00 de la mañana. En ese mismo periodo de tiempo la vivienda passivhaus con ventilación mecánica controlada da un valor de unos 900ppm de CO2.A partir de ahí la vivienda sin ventilación controlada se ventila manualmente bajando su concentración hasta los 350ppm de CO2.
Conclusiones
A partir del ejemplo anterior se pueden obtener dos conclusiones:
- Las viviendas sin ventilación mecánica controlada pueden tener una concentración de CO2 que variará según el uso de la vivienda y en la mayoría de los casos muy por encima de una vivienda passivhaus con ventilación controlada.
- Una vivienda passivhaus con ventilación mecánica controlada tiene de manera constante unos valores de CO2 por debajo incluso del máximo recomendado.
Tal y como vemos la estrategia para evitar los problemas de higiene en los edificios o viviendas passivhaus debe pasar por ventilar de modo controlado. Es muy importante ser rigurosos con los cálculos de ventilación ya que si los exageramos para “ventilar más” podemos obtener, en un clima seco, un edificio o vivienda passivhaus con la humedad relativa demasiado baja. Hay que buscar un equilibrio entre una ventilación controlada mínima con una humedad relativa adecuada.
Todo esto nos lleva a la recomendación de ventilación del Instituto Passivhaus de 30m3/h por persona. En casos justificados y determinados usos podemos ir a 20m3/h por persona; por ejemplo en dormitorios donde la actividad no será la misma que en el salón.
Estos caudales, en una tipología de vivienda unifamiliar con una densidad de ocupación relativamente baja, nos llevan a una renovación de 0,3 por hora (aproximadamente estamos renovando el 30% del volumen interior cada hora o cada 3 horas estamos renovando aproximadamente el 100% del aire interior).