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La humedad y su relación con la calidad del aire y salubridad de los espacios interiores es uno de los temas que se ha puesto en el punto de mira con la situación sanitaria del COVID-19. En este artículo presentamos los conceptos básicos sobre la medición de la humedad del aire interior, las implicaciones para la salud que puede tener un bajo o alto nivel de humedad, y el nivel que se considera óptimo para el aire interior. Por último, se presentan una serie de soluciones- pasivas y activas- que pueden ayudar a mejorar la humedad del aire interior.
La humedad relativa del aire define la relación entre la cantidad de vapor de agua que tiene una masa de aire y la máxima cantidad de vapor de agua que puede transportar. Dicho de otra manera, la humedad relativa es la relación entre la presión parcial del vapor de agua y la presión de vapor de saturación a una temperatura y presión determinada. Se mide con un porcentaje.
La humedad absoluta define la cantidad de vapor de agua por unidad de volumen de una masa de aire y se mide típicamente en gramos de agua por kilo de aire seco (g/kg a.s), a una presión determinada.
La relación entre la humedad relativa y absoluta se aprecia con el siguiente ejemplo, y se visualiza de manera sencilla en el diagrama psicrométrico de la Figura 2(los valores son para una presión de 101.325 Pa).
Figura 2: Diagrama psicrométrico mostrando 3 puntos de temperatura & humedades diferentes
El ejemplo muestra que la humedad relativa puede ser un indicador confuso para medir la humedad del aire interior en un edificio, ya que depende de la temperatura seca y la humedad absoluta. Por eso, probablemente, es más útil hablar de la humedad absoluta al momento de valorar su impacto sobre la calidad del aire.
¿Cómo podemos medir el nivel de humedad del aire? Lo podemos medir con un higrómetro. El primero fue inventado en 1480 por Leonardo Da Vinci. Mide un cambio mecánico o (en versiones modernos) eléctrico en una sustancia cuando absorbe humedad. La Figura 1muestra un ejemplo de un higrómetro de bobina tradicional.
Según un estudio realizado por Peder Wolkoff [1] de la National Research Centre for the Working Environment, Dinamarca, bajos y altos niveles de humedad relativa, favorecen la transmisión y alarga de la vida de los virus de la gripe (aunque señala que la relación entre temperatura, humedad, el virus y los aerosoles es compleja). Indica que una exposición prolongada a bajos niveles de humedad (relativa y absoluta) provoca síntomas de irritación en los ojos y vías respiratorias, afecta de manera negativa a la productividad laboral, la calidad del sueño y las cuerdas vocales. Además, el aire seco provocar descargas electrostáticas, piel seca y enfermedades inflamatorias crónicas de la piel de origen autoinmunitario como la psoriasis [2].
En un informe de la OMS sobre la calidad del aire interior en relación a la humedad y el moho [3], se indica que un nivel alto de humedad del aire promueve el crecimiento de ácaros de polvo y hongos, aumentando la exposición de las personas a ácaros, alérgenos fúngicos y toxinas e irritantes fúngicos. Ambientes interiores húmedos pueden contener también mayor cantidad de bacterias, endotoxinas bacterianas y otros microorganismos como amebas. Al humedecerse, se puede acelerar la degradación química de los materiales de construcción, aumentando también la emisión de Compuestos Orgánicos Volátiles (VOCs), incluyendo el formaldehido, provocando a la vez degradación estructural, siendo especialmente sensibles materiales como la madera. Su estabilidad dimensional depende en gran medida del contenido de agua del mismo material y la humedad del espacio donde se encuentra. Para minimizar los cambios dimensionales de la madera, conviene que su contenido de agua por masa se mantenga entre el 6% y el 14%, a una humedad absoluta entre 6 y 14 g/kg (humedad relativa 40-60%, temperatura seca 21-27 ºC) [5].
Muchos materiales de acabados interiores, especialmente pinturas, contienen componentes que se convierten en gases con la presencia de un solvente como el vapor de agua. Estudios realizados por Dr Richard Corsi indican que las emisiones de VOCs de pinturas aumentan conforme aumenta la humedad relativa del aire [4 & 5].
Estos fenómenos se aprecian en la Figura 3, que indica el efecto de un bajo y alto nivel de humedad relativa sobre el crecimiento de las bacterias, los virus, los microorganismos y los ácaros, y sobre las infecciones respiratorias, la fiebre del heno, las reacciones químicas y la generación de ozono. Conforme la Figura 3, el rango de humedad relativa óptima es de 40 % a 60% (para una temperatura del aire de 20 ºC – 22 ºC).
Figura 3: Humedad relativa y el impacto sobre la salud (adaptado de [6 y 7])
El Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, RITE [8], indica que para personas con actividad metabólica sedentaria de 1,2 met, con grado de vestimenta de 0,5 clo en verano y 1 clo en invierno y un PPD entre el 10 y el 15 %, los valores de la humedad relativa (y temperatura operativa) tienen que estar entre los límites mostrados en la Figura 4.
La Figura 5 muestra estas condiciones para invierno en un diagrama psicrométrico (se asume que la temperatura del aire es idéntica a la temperatura operativa. La operativa es la media entre la temperatura del aire y la temperatura media radiante):
Figura 5: Confort higrotérmico según los requisitos de RITE para invierno
La Figura 6 muestra estas condiciones para verano en un diagrama psicrométrico:
Figura 6: Confort higrotérmico según los requisitos de RITE para verano
A continuación, presentamos algunas soluciones que pueden ayudar a mejorar las condiciones de humedad en un edificio, divido entre soluciones pasivas (relacionadas con los materiales y la calidad constructiva), y soluciones activas (relacionadas con las instalaciones mecánica y/o eléctricas).
Gracias a Bega Clavero de Progetic por sus aportaciones.
[1] Peder Wolkoff, 2018, “Indoor air humidity, air quality, and health – An overview”, National Research Centre for the Working Environment, NRCWE, Lersø Parkallé 105, Copenhagen Ø, Denmark. Publicado en International Journal of Hygiene and Environmental Health 221 (2018) 376–390
[2] Nowak M., Brodsky E., Curd D., Wolfe J., “Humidity and Occupants. What the Latest in Humidity Research Means for You”. Air-Conditioning, Heating, and Refrigeration Institute (AHRI)
[3] World Health Organisation (Organization Mundial de Salud), 2009, “WHO guidelines for indoor air quality: dampness and mould”, ISBN 978 92 890 4168 3. https://www.who.int/airpollution/guidelines/dampness-mould/en/
[4] Richard L. Corsi Ph.D., PE, 2013, “Relative humidity and paint emissions (HC-O-O), Building Energy & Reactivity Complex Interactions.” Simple Solutions, IAQ 2013 – Environmental Health in Low Energy Buildings – Vancouver, BC, Canada October 17th, 2013
[5] Robert Bean, 2016, “Humidity: An Important Nexus in Indoor Environmental Engineering”. http://www.healthyheating.com/Relative_Humidity_Therma-Stor.htm#.Xs-uczr7R6s
[6] E.M. Sterling, A. Arundel, and T.D. Sterling, 1985, “Criteria for Human Exposure to Humidity in Occupied Buildings”, ASHRAE Transactions, Vol. 91, Part 1.
[7]ASHRAE, 2016, “HVAC Systems and Equipment Handbook” – Ch 22.
[8] Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios, Versión Consolidada, Madrid septiembre de 2013. Ministerio de Industria, Energía y Turismo.
[9] REHVA COVID-19 guidance document, April 3, 2020, “How to operate and use building services in order to prevent the spread of the coronavirus disease (COVID-19) virus (SARS-CoV-2) in workplaces”.
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