NTP 0972: Calidad de aire interior: compuestos orgánicos volátiles, olores y confort - Año 2013

Las NTP son guías de buenas prácticas. Sus indicaciones no son obligatorias salvo que estén recogidas en una disposición normativa vigente. A efectos de valorar la pertinencia de las recomendaciones contenidas en una NTP concreta es conveniente tener en cuenta su fecha de edición.

1. INTRODUCCIÓN

La calidad de un aire interior (CAI) viene determinada por el nivel de contaminación existente en ese ambiente concreto, principalmente debido a la presencia de gases y vapores orgánicos e inorgánicos (compuestos orgánicos volátiles (COV), ozono, monóxido de carbono, formaldehído, radón, etc.), aerosoles respirables (polvo, fibras, humos, etc.) y bioaerosoles (microorganismos y subproductos). Aparte de estos aspectos, la determinación de la calidad de un aire interior también tiene en cuenta las condiciones termohigrométricas, las corrientes de aire y el ruido molesto en ese espacio. 

Actualmente, las personas pasan entre el 80 y el 90% de su tiempo en ambientes interiores. La exposición a bajas concentraciones de las substancias que se encuentran en estos ambientes, cómo por ejemplo los contaminantes químicos, puede provocar irritación, picor, quemazón, molestia (dolor de cabeza, mareos, fatiga, náuseas), así cómo producir efectos perjudiciales sobre la salud a largo plazo. Dentro de los contaminantes químicos, los COV son de especial relevancia, ya que entre 50 y 300 COV pueden estar presentes en ambientes interiores no industriales, siendo responsables en gran medida de los olores/malos olores percibidos por los ocupantes y de la sensación de disconfort. En la práctica, estos efectos pueden provocar una disminución del rendimiento laboral, y cuando los síntomas llegan a afectar a más del 20% de los ocupantes de un edificio, se habla del “Síndrome del Edificio Enfermo” (SEE) (Véase NTP 289, NTP 290 y NTP 380). El SEE es el nombre que se da al conjunto de síntomas diversos que presentan, predominantemente, los individuos en estos edificios y que no van en general acompañados de ninguna lesión orgánica o signo físico. Las causas son difíciles de identificar dado que en muchos casos tienen un origen multifactorial. Las fuentes de COV en ambientes interiores son variadas, pudiendo destacar las emisiones de estos compuestos a partir de materiales de construcción/decoración, productos de limpieza, humo de tabaco y actividades internas o externas. (Tabla 1). Por otra parte, una ventilación inadecuada aumenta la sensación de disconfort. Por todo ello, la evaluación de la CAI y su control es un aspecto notable a tener en cuenta.

2. EFECTOS DE LOS COV SOBRE LA SALUD

Los COV han sido menos estudiados que otros contaminantes y la asociación de sus concentraciones en ambientes interiores con posibles efectos negativos sobre la salud humana son todavía limitadas. Los estudios realizados demuestran que gran parte de los COV presentes habitualmente en un aire interior son irritantes de membranas mucosas, ojos, piel, y parte de ellos son sospechosos o comprobados CMR (cancerígenos, mutagénicos y/o tóxicos de la reproducción). Así mismo, se debe tener en cuenta que bajas concentraciones de COV, las cuales generan reacciones adversas en segmentos de población diana (por ejemplo, asmáticos o personas afectadas por sensibilidad química múltiple), pueden ser toleradas por la población general. 

Por otra parte, numerosos COV pueden estimular sensaciones olfativas, ocasionando molestia y disconfort en los individuos. Los olores pueden afectar el estado de ánimo de las personas y suscitar efectos psicológicos y fisiológicos en el organismo. Para establecer la CAI de un edificio, por lo tanto, se tiene que tener en cuenta tanto la composición química del aire cómo su impacto odorífero en las personas que lo respiran.  El aire respirado, a parte de no representar ningún peligro para la salud, ha de resultar fresco y agradable, aspectos directamente relacionados con la presencia/ausencia de olores en el ambiente interior y la ventilación del edificio. 

Se puede evaluar la contaminación del aire interior mediante su comparación con los olores emitidos por una persona estándar (bioefluentes). Un olf se define como la contaminación emitida por un adulto medio que trabaja en una oficina o en un entorno no industrial similar, sedentario, que está en un ambiente de confort térmico, y que tiene un estándar higiénico equivalente a 0,7 baños/día. La concentración de los contaminantes en el aire interior, sin embargo, dependerá de la fuente de contaminación y de la dilución ocasionada por la ventilación. Se describe el decipol como la contaminación causada por una persona estándar (1 olf) con una tasa de ventilación de 10 l/s de aire no contaminado. 1 decipol = 0,1 olf/(l/s) (Véase NTP 358 y NTP 343). 

Por otro lado, la concentración de dióxido de carbono (CO2) en ambientes interiores puede usarse, si no hay otras fuentes contaminantes distintas del ser humano, como marcador de la carga odorífera en el ambiente debida a la presencia de sus ocupantes. El CO2 emitido por la respiración humana es un indicador de otros productos del metabolismo humano también emitidos al exhalar (alcoholes, aldehídos, aerosoles biológicos, agua, etc.). (Véase NTP 549). 

 

3. FUENTES DE CONTAMINACIÓN DE COV EN EL AIRE INTERIOR

La CAI en un edificio es función de una serie de parámetros que incluyen la calidad del aire exterior, el diseño del sistema de ventilación, las condiciones de trabajo, las emisiones internas de compuestos contaminantes y el número de ocupantes. (Véase NTP 243). 

El aire exterior que entra en el edificio a través del sistema de renovación de aire o por infiltración está muy influenciado por la situación del edificio respecto al entorno (zonas de tráfico intenso, garajes, vertederos, actividades agrícolas o industriales). En las últimas décadas, pero, la entrada de aire a través de filtraciones ha disminuido considerablemente debido a las mejoras incorporadas en edificios para augmentar su aislamiento con el fin de reducir el consumo de energía y poder mantener temperaturas confortables.

Los sistemas de renovación de aire pueden ser también focos de emisión de COV y partículas, básicamente debido al crecimiento microbiano y de hongos en los filtros de los conductos de ventilación. La legionelosis es el ejemplo más conocido en este sentido (Véase NTP 538, NTP 691 y NTP 692).

Los materiales de construcción (pinturas, adhesivos, placas de techo, recubrimientos de suelos), muebles y decoración de un edificio pueden emitir COV. En función de las características físicas del material y del modo de aplicación, es posible diferenciar entre emisiones procedentes de productos húmedos (pinturas, disolventes, barnices, masillas, etc.), productos secos (madera, textiles, recubrimientos para suelos, etc.), materiales captadores (madera, papel, textiles) y productos de mantenimiento del edificio (materiales de conservación, productos de limpieza). (Véase NTP 521). Un porcentaje importante de las quejas, relacionadas con la baja calidad del aire interior y con los olores, están correlacionadas con nuevas edificaciones o con el uso de materiales de construcción debido a reformas. Generalmente, las concentraciones de COV vinculadas a los materiales de construcción disminuyen de forma relevante con el tiempo transcurrido desde la realización y/o reforma de los edificios. Generalmente, las concentraciones de COV vinculadas a los materiales de construcción disminuyen de forma relevante con el tiempo transcurrido desde la realización y/o reforma de los edificios. 

Las actividades profesionales desarrolladas en los edificios, cómo por ejemplo en oficinas, también son una carga importante de COV al ambiente interior. Ordenadores, monitores, impresoras y fotocopiadoras son fuentes de estos compuestos. 

 

4. EVALUACIÓN DE LA CALIDAD DE AIRE INTERIOR

Muchos problemas asociados a la CAI son multifactoriales, y la selección del procedimiento concreto a seguir dependerá del tipo de edificio a estudiar. La investigación se debe iniciar con una inspección inicial del edificio, seguida de la de las instalaciones del sistema de ventilación, calefacción y aire acondicionado (VCAA). Con la información inicial obtenida, se deberán plantear hipótesis sobre las causas de la baja CAI. Finalmente se efectuarán las mediciones, comprobaciones y correcciones oportunas. (Véase NTP 431).

 

Primera fase: inspección inicial del edificio y del sistema de ventilación

Debe revisarse toda la información existente relacionada con el edificio: planos, modificaciones realizadas, sistema de VCAA, incidencias registradas por los usuarios del edificio, etc. La elaboración de un registro de episodios de olores y/o molestia puede ser una herramienta muy útil para poder acotar los períodos en los cuales suelen producirse. En la figura 1 se puede observar el formulario de olores utilizado por el Laboratori del Centre de Medi Ambient-UPC.

El formulario debe llenarse con valores numéricos del 1 al 5 dependiendo de la intensidad del olor percibido. En la figura 2, se incluye las instrucciones para su cumpli mentación que se entregarán junto con el formulario para el estudio de olores/molestia del edificio. 

Posteriormente, debe hacerse una concienzuda revisión del sistema de VCAA para descartar posibles fallos de diseño, construcción, operación y/o mantenimiento, ya que este último puede causar emisiones de contaminantes desde el sistema, como por ejemplo, el crecimiento microbiano en los filtros que puede generar COV. Una primera inspección visual nos permitirá determinar la presencia de moho, humedades, filtraciones de agua, polvo y partículas en el sistema. Las tomas de entrada del aire fresco, las conducciones, los puntos de expulsión del aire de retorno, los fan coils, las torres de refrigeración y los filtros tienen que ser evaluados y determinar su estado de limpieza para asegurar que el aire exterior que alimenta el sistema no se contamina durante el proceso de distribución de éste a las salas a climatizar. 

Hacer un registro de los diferentes productos químicos utilizados o que se han utilizado recientemente en el edificio (productos de limpieza, pesticidas y herbicidas, desinfectantes, productos químicos usados en actividades específicas) y de los focos de combustión existentes (cocinas, calefacciones, etc.), es un aspecto muy relevante a tener en cuenta.

Al finalizar la primera fase se d ebe disponer de suficiente información para establecer unas conclusiones iniciales y tomar acciones inmediatamente. En muchos casos, un diagnóstico adecuado permitirá una rápida y fácil solución del problema.

Segunda fase: evaluación de la CAI

En caso de que las posibles soluciones no fueran evi dentes, para confirmar o rechazar alguna de las hipótesis de trabajo emitidas se tendrán que evaluar una serie de parámetros indicadores de la CAI, cómo por ejemplo la temperatura, la humedad relativa, la velocidad y el caudal del aire y las concentraciones ambientales de CO2 (Tabla 2). Las mediciones deben efectuarse a lo largo de toda la jornada laboral. En el caso de temperatura, humedad relativa y CO2, los medidores en continuo nos pueden ser muy útiles. El resto de parámetros es recomendable que se midan al inicio, a la mitad y al finalizar la jornada laboral. Estas mediciones aportan información sobre el buen funcionamiento del VCAA.

Se debe tener en cuenta que la temperatura idónea de confort va a depender del tipo de trabajo o actividad a desarrollar en el ambiente interior, así como de la ves timenta de cada individuo. Por otro lado, la sensación de incomodidad térmica puede ser producida por un calenta miento o enfriamiento no deseado de una parte del cuerpo. Las corrientes de aire, las superficies o suelos fríos o calientes y la diferencia en vertical de la temperatura del aire pueden causar este disconfort.
Por ejemplo, una diferencia superior a 3°C entre la cabeza y los tobillos pro vocada por un suelo demasiado frío o demasiado caliente, va a producir insatisfacción a un porcentaje importante de los ocupantes de la sala (Véase NTP 779).

Tercera fase: determinación de compuestos específicos y evaluación de olores

Con la primera inspección inicial y con la evaluación de la CAI, muchos problemas se pueden haber solucionado a partir de actuaciones concretas. En caso negativo, convendrá confirmar alguna hipótesis realizando el análisis de COV específicos y la evaluación de los olores en el aire interior. 

Evaluación cualitativa y cuantitativa de los COV

Es recomendable dividir el proceso de muestreo en tres fases: una primera fase de toma de muestras durante 24 horas; una segunda fase de toma de muestras integrada durante períodos de episodios de olor/molestia; y finalmente, una tercera fase de toma de muestras en horario laboral, por ejemplo de 8 a 17 horas. Es imprescindible que el muestreo se realice simultáneamente tanto en las zonas afectadas, como en otras zonas del edificio no afectadas (zonas de control) y en el aire exterior. Con estos datos se podrán determinar diferencias cualitativas y cuantitativas entre los diferentes ambientes. 

La primera fase de control de 24 horas nos permitirá determinar los COV presentes en las áreas de muestreo. La segunda fase de control nos va a permitir caracterizar el tipo de COV presentes en las áreas de muestreo. La segunda fase de control nos va a permitir caracterizar el tipo de COV generadores de los episodios, así cómo sus concentraciones. El tipo de compuestos determinados dará una idea indicativa de sus posibles fuentes. Dependiendo del tipo de COV y su presencia en las diferentes zonas de muestreo se podrá determinar si su origen proviene del interior del edificio (materiales de construcción, actividades desarrolladas dentro del edificio) o bien del aire exterior (plantas de generación de energía, actividades industriales y de servicios). Así mismo, el cálculo de la relación Interior/Exterior de las concentraciones de COV obtenidas (I/O ratio en inglés) es una herramienta muy útil para poder determinar el origen de los compuestos. Elevadas I/O ratios nos indicarán una fuente interior de los compuestos.

Los COV más abundantes en ambientes interiores públicos y privados son tolueno, benceno, etilbenceno, m+p-xilenos, 1,2,4-trimetilbenceno, 1,3,5-trimetilbenceno, limoneno, α-pineno, p-diclorobenceno, tricloroetileno, tetracloroetileno, decano, cloroformo, hexanal, nonanal, acetona y 2-butoxietanol. En el caso que los COV encontrados no sean los esperados y más comunes en ambientes interiores, es recomendable hacer una revisión exhaustiva de las actividades desarrolladas en el entorno del edificio afectado para detectar los posibles focos de emisión de los COV encontrados en el aire interior evaluado.

Los métodos de muestreo y análisis de COV disponibles son variados. En el caso que nos ocupa, debido a las necesidades de captación de volúmenes pequeños en periodos de episodios de olor/molestia, es recomendable utilizar un método de captación activo con tubos adsorbentes.
La desorción de los compuestos retenidos puede realizarse con disolventes o bien por temperatura. Este último método (desorción térmica) es muy recomendable, por la escasa manipulación de la muestra y por su elevada sensibilidad. La técnica analítica de la cromatografía de gases acoplada a espectrometría de masas es la más adecuada para la separación y detección de COV, ya que se necesita obtener un listado de todos los compuestos detectados cualitativamente en los ambientes estudiados. 

No hay un método estandarizado para determinar la concentración total de COV (TCOV) en un ambiente interior. Sin embargo, la Comisión Europea y el estándar internacional ISO 16000-6 presentan dos metodologías a seguir. En la tabla 3 se presentan los COV que la Comisión Europea recomienda cuantificar como mínimo para la evaluación del TCOV. Por otra parte, la norma ISO 16000-6 no incluye en su evaluación del TCOV los COV más volátiles (0°C < Punto de ebullición <50°C). En último lugar, es recomendable cuantificar individualmente, aparte de los compuestos mencionados en la tabla 3, todos los COV que presenten características tóxicas, irritantes y/o umbrales de olor muy bajos. El resto de los compuestos detectados deben cuantificarse con el factor de respuesta del tolueno. Para valorar el efecto sensorial de las concentraciones de TCOV obtenidas suelen utilizarse los valores indicativos presentados en la tabla 4.

El formaldehído, debido a sus características concre tas, necesita sistemas de captación y análisis específicos. Existen diferentes procedimientos para la determinación de la presencia de formaldehído en aire interior. Uno de los métodos más usados es el de la captación activa en tubos de sílica gel impregnados con 2,4-dinitrofenilhidracina y posterior análisis por cromatografía líquida de alta resolución utilizando un detector ultravioleta. (Véase NTP 466).

 

Evaluación de olores

La carga odorífera en un ambiente puede determinarse a través del umbral de olor de los COV determinados cuantitativamente. La división de la concentración de un compuesto concreto por su umbral de olor mostrará las unidades de olor (UO), es decir, las veces que ese compuesto supera su umbral de olor. Adicionando todas las unidades de olor del aire interior estudiado se obtendrá la carga odorífera del medio. No todos los compuestos químicos tienen publicado su umbral de olor, en cuyo caso, no se podrá determinar la contribución odorífera del compuesto al total de las UO.

El cálculo de las unidades de olor se llevará a cabo según:  

 

5. SOLUCIONES PARA MEJORAR LA CAI. APLICACIÓN DE MEDIDAS CORRECTORAS

En caso de que las concentraciones de COV no pudieran reducirse a valores de confort debido a la presencia de fuentes importantes de contaminación dentro o cerca del edificio, varias metodologías podrían aplicarse para purificar el aire interior y mejorar su calidad. Los métodos más utilizados son la filtración de la fase particulada del aire, la adsorción de COV, la oxidación fotocatalítica del aire, ionización negativa del aire y el uso de plasma no térmico. 

La filtración de la parte particulada y la adsorción de los COV presentes en el aire son metodologías tradicionales de mejora de la CAI. Otras metodologías aún se encuentran en estadios muy primarios, siendo necesarios estudios de evaluación de potencial generación de subproductos tóxicos (formaldehído, ozono, etc.).

 

BIBLIOGRAFÍA