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¿Cómo mejorar la calidad del aire en tu lugar de trabajo?

Se sabe que la calidad del aire de un recinto se deteriora por el solo hecho de que una persona esté en ella. A mayor cantidad de personas en el mismo recinto la calidad del aire decaerá más rápidamente.  La razón es muy simple, respiramos oxígeno y exhalamos CO2. En la medida que la concentración de CO2 aumenta sentimos que el aire se enrarece y casi por instinto buscaremos una forma de ventilar para mejorar esta condición. 

Si el lugar de trabajo es una oficina, junto con proveer aire fresco nuestra preocupación será mantener una temperatura agradable. En caso de que el lugar de trabajo sea un taller o una nave de producción dentro de la cual se desarrollan procesos productivos que generan vapores, humo, polvo o gases debemos evitar que la concentración ambiental de tales contaminantes dentro del recinto de trabajo exceda los límites permisibles vigentes.

En este artículo se analizan algunos métodos que se aplican con regularidad en la industria indicando las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. Para poder hacer un análisis comparativo es preciso definir cuales son los objetivos que debe cumplir cualquier método de ventilación que implementemos:

  1. Debe asegurar buena calidad del aire en todo el recinto, en todo momento. Es decir, debe permitir el cumplimiento de la normativa.
  2. Que se pueda controlar, es decir que funcione cuando se requiera.
  3. Que sea costo efectivo, es decir que la inversión y el costo de operación sea el mínimo posible.

Ventilación natural

Ejemplo de ventilación natural
Aire circulando libremente a través del recinto

En general la ventilación natural combinada con un buen diseño arquitectónico es recomendable para espacios comerciales, localizados en lugares de clima agradable. La principal ventaja de la ventilación natural es que tiene un costo de operación bajo, ya que la renovación de aire depende del viento exterior. Tal como muestra esta lámina, teóricamente el viento ingresa y sale ordenadamente por los vanos y que se construyen para tal efecto.

En la práctica esto ocurrirá solo cuando las condiciones naturales del viento (velocidad y dirección) se ajusten a nuestros cálculos. Al no contar con el control, no es posible asegurar la efectividad del resultado. Existen aplicaciones en las cuales la ventilación natural resuelve satisfactoriamente los requerimientos aun cuando sea altamente dependiente de las condiciones ambientales. Sin embargo, en casos tales como oficinas, hospitales, cines, etc. donde contar con suficiente aire fresco es vital, el bajo costo de operación que exhibe la ventilación natural resulta irrelevante frente a la imposibilidad de poder asegurar una renovación de aire a tasas requeridas.

En casos en que los procesos productivos generan contaminantes aéreos tales como gases, polvo, vapores, humo, etc. no solo se debe asegurar un nivel de renovación de aire, sino que la tasa de renovación debe permitir mantener la concentración de dichos contaminantes en niveles controlados. En estos casos ventilación natural no es una opción. La razón es que estas fuentes contaminantes aportan partículas.  Dependiendo de la naturaleza y tamaño de las mismas, se requerirán de velocidades específicas para su captura y transporte con objeto de conducirlas fuera del recinto. En este tipo de aplicaciones solo se podrá asegurar la calidad de aire requerida contando con pleno control de la velocidades y dirección del aire por lo que la ventilación natural no es una opción.

Ejemplo de contaminantes aéreos concentrados en un recinto productivo.
Concentración de contaminantes aéreos producto de trabajos de soldadura

Ventilación forzada

Cuando se habla de ventilación forzada, se piensa en un ventilador, lo cual es correcto. El ventilador es una pieza clave en la ventilación forzada. Sin embargo, el solo hecho de instalar uno o varios ventiladores sin considerar conceptos básicos de ventilación no garantiza un buen resultado. Existen casos que bien vale la pena analizar considerando el contexto de recintos de trabajo en los cuales hay procesos que generan gases, humos, vapores o polvo, cuya concentración debemos mantener en niveles aceptables.

Una práctica a la que se recurre frecuentemente es instalar ventiladores dentro del recinto, generalmente cercano a las personas que se ven más afectadas por altas temperaturas u otros contaminantes propios del proceso. Estos equipos cumplen con su objetivo, vale decir, mueven el aire desde la zona que genera calor o contaminantes hacia zonas en que no existen focos de contaminación. En otras palabras, esta práctica dispersa el problema afectando un mayor número de personas con aire de mala calidad.  Muchas veces un problema que se origina en el taller termina incluso afectando al personal administrativo que se encuentra lejos del lugar de producción.

Ventilador de piso o de pedestal
Ventilador de piso o pedestal
Extractor en muro.
Extractor en muro

Instalar extractores en los muros podrían darnos una falsa impresión de que estamos logrando ventilar adecuadamente un lugar de trabajo. Esto en la práctica no ocurre por la baja perdida de carga que son capaces de vencer. La extracción trabajará bien solo si se combina con una inyección de aire de forma tal que se genere un flujo de aire desde una zona de alta presión a una zona de baja presión. Este concepto implica desplazar frentes de aire, como si se empujara toda el área frontal. El uso de unidades manejadoras de aire que inyectan y extraen aire a través de plenos es lo que se recomienda implementar.

Las prácticas antes mencionadas (ventilador dentro del recinto o extractores instalados en el muro) no cumplen los objetivos inicialmente definidos, por lo que no recomendamos implementarlas.

Este sencillo dibujo muestra el concepto de ventilación del tipo push-pull. Se inyecta aire del exterior y se extrae la misma cantidad de aire fuera del recinto. Si se calcula adecuadamente el flujo y la velocidad que se requiere para arrastrar los contaminantes con su movimiento, se puede conseguir la calidad de aire deseada y cumplir con la normativa. Sin embargo, considerar mover el volumen total del recinto supone altos costos de inversión y de operación.

Ejemplo de ventilación push pull incorrecto.
Ejemplo de ventilación push pull correcto.

Para minimizar tanto la inversión como los costos de operación es preciso minimizar la cantidad de aire a movilizar. Ésta es la razón por la cual la extracción localizada es una rama de la ventilación forzada que se ha desarrollado tanto a nivel mundial. Al captar el contaminante cerca de la fuente que lo origina, se reduce la cantidad de aire requerida para extraerlo del recinto. Así mismo se minimiza el caudal de reposición de aire fresco. 

Extracción localizada

La extracción localizada tiene otras ventajas, dentro de las cuales se destacan:

  • Al captar los contaminantes en el punto donde se originan se evita su dispersión de por todo el recinto de trabajo, impactando positivamente la calidad del aire de todo el local.
  • La captación en el origen permite alejar los contaminantes de la zona de respiración del operador, protegiéndolo de los efectos negativos que provocan agentes nocivos contenidos en vapores, humos y gases.
  • El principio de extracción localizada reduce la capacidad de los ventiladores y captores asociados. Al reducir el tamaño de estos equipos la inversión en equipamiento disminuye, dado que existe una relación directa entre tamaño y costo de adquisición.
  • Los sistemas de ventilación que se basan en el principio de extracción localizada exhiben los menores costos de operación. Esto debido a que para mover el aire se requiere energía. Por tanto, a menor cantidad de aire desplazado, menor es la energía consumida en el proceso.

Dependiendo del tipo de proceso productivo se aplican diferentes tipos de extractores localizados.

Las siguientes fotografías muestran algunos ejemplos de extracción localizada para diferentes tipos de contaminantes aéreos:

Extracción localizada de humos de soldadura.
Humos de soldadura
Extracción localizada de gases de escape.
Gases de escape
Extracción localizada de polvo de pulido.
Polvo de pulido

Mientras más cerca se capte el contaminante se obtendrá mayor protección del trabajador, mejor calidad de aire dentro del recinto, con la menor inversión y óptimo costo de operación.

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