Optimización de la ventilación en ambientes residenciales para la promoción de la salud de sus ocupantes: repercusión del interiorismo arquitectónico

Abstract

Por medio de la presente investigación, se pretende llegar a establecer una serie de criterios, relativos a la ventilación, que garanticen una buena calidad del aire interior en ambientes residenciales y que, a su vez, aseguren un consumo energético adecuado, sin que vaya en perjuicio de la salud de los ocupantes. Para ello, el enfoque de este trabajo se centra en desarrollar una metodología para determinar la tasa de renovación de aire adecuada, de acuerdo a las emisiones de los materiales empleados en espacios interiores, y en la evaluación de la eficiencia de la ventilación, tanto en el recinto completo como en la zona de respiración, en función de variaciones en el número y en la disposición de elementos de mobiliario incluidos en el interior. En el estado del arte, se refleja la importancia de profundizar en la investigación acerca de las estrategias más extendidas para mejorar la calidad del aire interior, que son el suministro de aire puro, el control de fuentes interiores de emisión de contaminación (especialmente de compuestos orgánicos volátiles totales (TVOC) y formaldehído (HCHO)) y la mejora de la eficiencia de la ventilación. Cabe destacar que, hoy en día, en los países industrializados, la gente pasa entre un 80% y un 90% del tiempo en espacios interiores; por ello, la calidad del aire interior, especialmente en espacios interiores residenciales, influencia en gran medida la salud humana, así que resulta esencial diseñar una ventilación apropiada, que garantice una buena calidad del aire interior y que, a su vez, cumpla con los requerimientos de confort y eficiencia energética. La metodología seguida para alcanzar el propósito de la investigación se centra en el desarrollo de un procedimiento de cálculo para determinar la tasa de renovación de aire adecuada; para ello, se emplea la información sobre modelos de emisión de diferentes productos de construcción incluida en la base de datos NRC, desarrollada por el por el National Research Council de Canadá. Por otro lado, la metodología empleada para evaluar la eficiencia de la ventilación reside en la simulación numérica por medio de la técnica de dinámica de fluidos computacional (CFD), validada a través del método experimental de caída de concentración del gas trazador. En el desarrollo y en los resultados de la investigación se muestra, por un lado, la influencia del tipo de materiales (de altas y de bajas emisiones), de las características geométricas del espacio interior y de la concentración máxima admisible de contaminación interior sobre el cálculo de la tasa de renovación de aire. Como conclusión principal, cabe destacar la disminución de la tasa de renovación volumétrica, necesaria para reducir los niveles de contaminación interior, a más del 99% tras haber transcurrido 3 meses desde la aplicación del material; además, se observa que, ante una tasa de renovación de aire constante de 0,5 h-1, se precisan 21 años para reducir la concentración interior de TVOC a niveles seguros si se emplean materiales de altas emisiones, frente a 19 días, si se aplican materiales de bajas emisiones. Por otro lado, el desarrollo y los resultados relativos a la eficiencia de la renovación volumétrica, en el recinto completo y en la zona de respiración, muestran, además de los valores relativos a dicha eficiencia, las zonas de estancamiento de aire producidas por la influencia de la disposición de elementos de mobiliario en el interior. Cabe destacar, como conclusión, que todos los modelos evaluados al desarrollar el estudio sobre la eficiencia de la ventilación poseen un patrón de flujo de cortocircuito (eficiencia inferior al 50%), excepto al analizar la eficiencia de la renovación de aire en la zona de respiración, donde dos de los casos presentan una eficiencia por encima del 50% y albergan, por lo tanto, un patrón de flujo de mezcla perfecta. Como divulgación científica de la presente investigación, se encuentran publicados cuatro artículos científicos, todos ellos en revistas indexadas en el Journal Citation Reports (JCR), una de ellas en el primer cuartil (Q1), otra en el segundo cuartil (Q2), otra en el tercer cuartil (Q3) y la restante en el cuarto cuartil (Q4).