Ventilación en colegios contra la Covid: calidad del aire interior y renovación del aire

• Por qué es importante garantizar la calidad del aire interior en los edificios
• Cómo se garantiza la calidad del aire interior en los edificios
• ¿Cómo se garantiza la calidad del aire interior exigida por la normativa?
• Exigencias complementarias en un sistema de ventilación mecánica para garantizar la calidad del aire interior
• Por qué la ventilación puede ser eficaz para evitar contagios del coronavirus
• Medidas complementarias a las actuales para reducir el riesgo de contagio por COVID-19
• Porqué la ventilación puede ser eficaz para evitar contagios del coronavirus
• Medidas paliativas para este próximo curso para reducir la transmisión del virus
• Qué medidas proponen los expertos en relación con la calidad del aire interior en los centros docentes
• Cambios en la normativa relativa a la calidad del aire interior
• Conclusiones  

Por qué es importante garantizar la calidad del aire interior en los edificios

La adecuada calidad del aire interior debe de ser garantizada en aquellos espacios destinados al desarrollo de actividades por las personas que los ocupan. Espacios en los que estamos expuestos a fuentes contaminantes (físicos, químicos y biológicos), tanto de las propias personas como de los propios materiales de construcción o de las actividades que se realicen en su interior. Incluso también de las fuentes contaminantes presentes en el exterior. Es uno de los requisitos fundamentales para garantizar el bienestar y el confort de los usuarios de los edificios en general.

No hay que olvidar que la calidad del aire interior se mide en función de los contaminantes presentes en el aire y en el grado de molestias percibidas por los usuarios. Una mala calidad del aire puede producir síntomas adversos en las personas que los habitan. Molestias e incluso enfermedades. Es lo que se conoce como Síndrome del Edificio Enfermo. 

Cómo se garantiza la calidad del aire interior en los edificios

En España, la calidad del aire interior queda regulada por el CTE (Código Técnico de la Edificación) para edificios de uso residencial (vivienda y espacios habituales en edificios de viviendas) y por el RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en los edificios, 2007) para edificios de uso no residencial con ocupación humana. En lo que respecta a centros docentes, es esta última normativa, el RITE la que establece las exigencias de calidad del aire interior en colegios y escuelas.

Es la Instrucción Técnica IT1 Diseño y Dimensionado la que determina en su apartado de Generalidades que los edificios que quedan dentro de su ámbito de aplicación, dispondrán de un sistema de ventilación para el aporte del suficiente caudal del aire exterior que evite, en los distintos locales en los que se realice alguna actividad humana, la formación de elevadas concentraciones de contaminantes, de acuerdo a lo que se establece en su apartado Categorías de calidad del aire interior en función del uso de los edificios.

Además, para el cumplimiento de dicha exigencia, se considera válido lo establecido en el procedimiento UNE-EN 13779. Una normativa que establece las prestaciones de los sistemas de ventilación y de acondicionamiento de aire para este tipo de edificio. Su aplicación afecta a sistemas de ventilación mecánica, tanto de simple como de doble flujo.

Dentro de esta clasificación, la categoría de calidad del aire interior (IDA) que se deberá de alcanzar serán las siguientes:

• Guarderías: IDA 1, aire de óptima calidad.
• Aulas de enseñanza: IDA 2, aire de buena calidad.  

 

Normativa ventilación ¿Cómo se garantiza la calidad del aire interior en centros educativos exigida por la normativa?

La calidad del aire exigida se alcanzará aportando un caudal mínimo de aire exterior de ventilación con medios mecánicos. La normativa establece diferentes métodos para el cálculo del caudal mínimo. De todos ellos, es el Método indirecto de caudal de aire por persona, el más utilizado, y determina los siguientes valores para las categorías indicadas anteriormente:

• IDA 1: 20 dm³/s por persona equivalente a 72 m³/h por alumno.
• IDA 2: 12,5 dm³/s por persona equivalente a 45 m³/h por alumno.

Este método de cálculo se emplea para personas que tengan una actividad metabólica baja (sentado), cuando sea baja la producción de sustancias contaminantes por fuentes directas del ser humano y cuando no esté permitido fumar.

Ejemplo de renovación de aire necesaria en un aula

Aula de 45 m² de superficie útil ocupada por 25 alumnos y un profesor en primaria o secundaria. Se considera una altura libre mínima de suelo a techo de 2,5 m. Los cálculos son los siguientes:

• 45 m³/h por persona x 26 personas = 1.170 m³/h.
• Volumen del aula: 45 m² x 2,5 m = 112,5 m³.
• Número de renovaciones del aire del aula: (1.170 m³/h) / 112,5 m³ = 10,4 renovaciones a la hora.  

Exigencias complementarias en un sistema de ventilación mecánica para garantizar la calidad del aire interior

Al requisito de garantizar un caudal mínimo de ventilación mecánica se añaden las siguientes exigencias:

• Introducir el aire exterior de ventilación debidamente filtrado en los edificios. Dicha filtración dependerá de la calidad del aire exterior (ODA) y de la calidad del aire interior requerida (IDA).
• Garantizar la extracción del aire interior que dependerá del nivel de contaminación del aire interior clasificado en diferentes categorías (AE). Sólo el aire interior clasificado como AE1 (bajo nivel de contaminación en espacios donde no se permite fumar) podrá ser recirculado. Esta clasificación se asocia al aire interior de aulas.

Complementariamente se deberán instalar recuperadores de calor para satisfacer la exigencia de eficiencia energética y reducción del consumo energético asociado a sistemas mecánicos de ventilación. 

Porqué la ventilación puede ser eficaz para evitar contagios del coronavirus en colegios

Para evaluar la eficacia de una adecuada ventilación de los espacios interiores en relación con el riesgo de contagio por coronavirus, conozcamos primero el contexto. En este caso, la evidencia científica sobre la transmisión aérea del virus.

It is Time to Address Airbone Transmision of COVID-19. Es hora de abordar la transmisión por aire del virus COVID-19. Así se titula la carta redactada por Lidia Morawska, perteneciente al Laboratorio Internacional para la Calidad del Aire y la Salud, centro colaborador de la OMS, de la Universidad Tecnológica de Queenland en Australia, en cuya redacción han colaborado 239 científicos de 32 países diferentes. Publicada en julio de 2020 Oxford por la University Press para la Sociedad Americana de Enfermedades Infecciosas.

Un documento publicado en diferentes medios internacionales. Disponible para su descarga, por ejemplo, en la página web de FEDECAI (Federación de Empresas de Calidad Ambiental en Interiores) en el que se manifiesta la necesidad de reconocer el potencial riesgo de contagio por transmisión aérea del virus.  Una vía de transmisión no reconocida inicialmente por la OMS, excepto en ambientes sanitarios, al no existir evidencia científica total. Por su parte, en dicha carta se explica que el contagio por transmisión por aire se produciría a través de la inhalación de gotas microscópicas (micro-droplets) con potencial de infección transportadas por el aire. Tanto a corta como media distancia (escala de habitación).

Está demostrado que el virus es expulsado por personas contagiadas a través de la respiración, el habla, la tos o el estornudo. Se transmite en microgotas lo suficientemente pequeñas (5 µm) como para permanecer en el aire. Un hecho que supone un riesgo de exposición a distancias incluso superiores a los 2 m (decenas de metros) desde la persona infectada, mientras desciende hasta el suelo desde una altura de 1,5 m, incluso a velocidades típicas del aire en un espacio interior. En la carta se recuerda que la transmisión aérea de otros virus similares quedó demostrada, siendo el mecanismo más probable que podía explicar el patrón espacial de contagio. Por lo tanto, se plantea el riesgo de que las personas que comparten espacios interiores puedan inhalar el virus, lo que resulta en infección y por lo tanto en contagio de la enfermedad.  

Medidas complementarias a las actuales para reducir el riesgo de contagio por COVID-19

La realidad tras la vuelta al trabajo y a las aulas es que tenemos que convivir con el virus y, por lo tanto, con el riesgo de contagio. Por lo que,en esta nueva normalidad, los científicos proponen ciertas medidas preventivas complementarias a las actuales ya conocidas: lavado de manos, distanciamiento social y lo que se conoce como droplet precautions (el uso de mascarillas sería un ejemplo). Insuficientes en su opinión, para reducir el riesgo de transmisión por microgotas exhaladas en el aire por personas infectadas. Este escenario es especialmente preocupante en espacios interiores cerrados. Sobre todo, en aquellos con cierta densidad de ocupación y ventilación deficiente, durante periodos de estancia prolongados (figura 1). Por lo tanto, siguiendo el principio de precaución, se proponen las siguientes estrategias para limitar la expansión del COVID-19 en colegios mediante la reducción del riesgo de transmisión por el aire.

Imagen gráfica. Extraída de la carta enviada a la comunidad médica y entidades nacionales e internacionales relevantes implicadas, It is Time to Address Airbone Transmision of COVID-19

 

Las medidas propuestas incluyen:

• Proveer una ventilación suficiente y efectiva. Principalmente en edificios públicos, entornos laborales, colegios, hospitales y residencias de ancianos. Suficiente caudal de aire exterior, reducir la recirculación del aire, etc.
• Complementar la ventilación general con sistemas de control de infección en el aire. Entre ellos, sistemas de extracción del aire localizados, filtración de aire de alta eficiencia y luces ultravioletas germicidas.
• Evitar aglomeraciones. Sobre todo, en medios de transporte público y en edificios públicos.

Además, según el documento, estas medidas se implementan fácilmente y muchas no requieren coste económico. Por ejemplo, abrir ventanas y puertas para aumentar la ventilación en los edificios.

En la carta se menciona también a organizaciones como ASHRAE (American Society of Heating, Ventilating  and Air-Conditioning Engineers) o REHVA (Federation of European Heating, Ventilation and Air Conditioning Association).

Estas entidades ya han publicado guías de referencia para sistemas mecánicos de ventilación teniendo en cuenta la evidencia de la transmisión aérea del COVID-19. 

Medidas paliativas para este próximo curso para reducir la transmisión del virus en colegios

También la calidad del aire en los centros docentes en España fue cuestionada en los medios de comunicación. Desde Caloryfrio.com, informamos sobre cómo el COGITI (Consejo General de Colegios Oficiales de Graduados e Ingenieros Técnicos Industriales de España), remitía una carta al Ministerio de Educación en la que se manifiesta la preocupación por la mala calidad del aire en las escuelas y cómo afecta a la propagación del COVID-19..

José Antonio Galdón Ruiz, presidente del Consejo, declaró por otra parte en una entrevista realizada en un programa de televisión, que la mayoría de los centros escolares no disponen de ningún sistema de ventilación mecánica para garantizar la renovación del aire interior. Y esto es un problema si lo que se pretende es minimizar el riesgo de contagio del virus, añadía en su intervención.

Es imprescindible que exista una buena calidad del aire interior. Y así se recoge en la reglamentación técnica de edificios de 2008 que, según palabras del presidente, obliga a que exista un mínimo de renovación del aire interior que sólo se puede garantizar por medios mecánicos. Incluido la instalación de filtros del aire exterior y de sistemas de aprovechamiento de la energía para el control del consumo energético en los edificios.

El único sistema del que disponen estos centros para la renovación del aire es el de aperturas de puertas y ventanas. Un sistema poco efectivo si lo que se persigue es asegurar la calidad del aire interior mediante su renovación. Y, por otro lado, difícil de implementar, sin duda, cuando las condiciones climatológicas en el exterior son adversas y es necesario garantizar un confort térmico adecuado para el desarrollo de la actividad docente.

Pero no hay tiempo de instalar sistemas de ventilación adecuados antes de que empiecen las aulas y el coste es elevado. Ante este escenario, el COGITI propone una medida paliativa que consiste en la instalación de detectores de CO², que permitan saber cuándo es necesario llevar a cabo la renovación del aire interior en las aulas mediante la apertura de puertas y ventanas. 

Cuál es la posición de los expertos respecto de la calidad del aire interior en las aulas

Durante el II Congreso Internacional de Calidad del Aire interior, se celebró la mesa redonda: Recomendaciones y soluciones en relación con los centros escolares, con la participación de expertos como Pedro Vicente Quiles, Presidente del Comité Técnico de ATECYR, Juan Carlos Romero, miembro del Comité Técnico AFEC y Arcadio García Lastra, Secretario técnico de ATECYR. Martí Urpinas, Vicepresidente del Cluster IAQ, actuó como moderador y también opinó sobre el tema.

Si en algo estuvieron de acuerdo todos los expertos es en que el único mecanismo para garantizar la calidad del aire interior en las aulas y por tanto la salud y el confort de los alumnos es la ventilación mecánica, por encima de la ventilación natural.

La realidad es que en la mayoría de los colegios no se garantiza la adecuada calidad del aire interior mediante el aporte de aire exterior. Y dicha mayoría se cuantifica en un porcentaje superior al 90% de los centros educativos, que fueron construidos con anterioridad al 2007. Antes de la publicación del RITE. Lo habitual en los centros educativos construidos recientemente es que dispongan de un sistema de climatización o al menos un sistema de ventilación con tratamiento del aire. Sin embargo, en el resto de los edificios no es así.

Nos encontramos con un parque edificatorio en general obsoleto. Centros educativos donde la calidad del aire interior no es aceptable. Estamos hablando de edificios que necesitan reformas profundas y urgentes en este ámbito. Es necesario expulsar el aire viciado y aportar aire exterior filtrado y tratado para que las aulas sean salubres y confortables, garantizando así la salud y el buen rendimiento de los alumnos en los centros. 

Qué medidas proponen los expertos en relación con la calidad del aire interior en los centros docentes

La situación de pandemia por el COVID-19 ha servido para centrar el debate en cómo podemos garantizar la calidad del aire en las aulas, pero, sobre todo, cómo debemos actuar a partir de ahora.

No se debe de priorizar la ventilación natural sobre la mecánica

No es correcto que todo pase por la ventilación natural. Desde luego, la ventilación natural no debe ser el mecanismo para garantizar la renovación del aire interior. Representa muchos inconvenientes: depende de las condiciones ambientales exteriores que no siempre serán favorables (bajas o altas temperaturas, lluvia, contaminación y ruido), depende de si el aula ventila hacia un patio interior o directamente hacia el exterior, el aporte de aire exterior dependerá de factores como la acción del viento o la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Habrá días con ventilación óptima y otras sin caudal suficiente.

Por otro lado, es muy complicado regular con ventilación natural¿Cada cuánto abrimos ventanas? ¿Al inicio y al final de la clase? ¿Y qué pasa entre una y otra renovación?

La ventilación mecánica para garantizar el caudal necesario

Se debe de potenciar la ventilación, entendida como la renovación del aire interior con el aporte necesario y mínimo establecido por la normativa de aire exterior. Para ello, la ventilaciónmecánica es la única capaz de suministrar el caudal necesario para garantizar la adecuada calidad del aire interior. Y si integra filtración, mucho mejor.

Además, en los centros que cuenten con sistemas de ventilación mecánica se deben de llevara cabo auditorías que verifiquen el estado de la instalación. Se debe de cumplir con la obligación de llevar a cabo un mantenimiento de la instalación y sobre todo verificar que está optimizada. 

Cambios en la normativa relativa a la calidad del aire interior

Otro aspecto en el que coincidieron los ponentes fue en la necesidad de incluir todas las recomendaciones aportadas por los expertos en la actual normativa. Entre las propuestas se comentó:

• Revisar las tasas de renovación del aire. Que sean adaptables en el sentido de que existan dos modos de operación: una para condiciones normales de funcionamiento y otro para situaciones extraordinarias, como la que vivimos como consecuencia de la pandemia por el COVID-19. Se trata de estar preparados para posibles nuevas crisis similares que puedan ocurrir en el futuro.
• Aumentar la tasa de renovaciónde 12,5 l/s por persona a 14 l/s por persona. Incluso llegar a 20 l/s por persona para situaciones extraordinarias.
• Plantear un caudal mínimo de referencia en función de la superficie del espacio interiorcuando la ocupación sea mínima.
• Instalar sistemas de visualización y medición de la calidad del aire interior en las aulas.
• Revisar las calidades y las eficiencias de los filtros.
• Establecer una reglamentación con carácter retroactivo, que garantice la renovación de los centros educativos sin ventilación mecánica.

Durante los últimos minutos, el moderador recordó que, si la previsión de la Administración es renovar el parque edificatorio existente para mejorar su eficiencia energética, dicha previsión también debería de incluir la integración de sistemas de ventilación mecánica para garantizar la calidad del aire interior en los edificios. 

Conclusiones

Como padres y profesionales, además de los representantes políticos, tenemos la responsabilidad de garantizar la adecuada calidad del aire interior de los alumnos en las aulas. Una calidad del aire deficiente tiene efectos negativos sobre la salud, y la pandemia por el COVID-19 sólo ha hecho que ponerlo más que nunca, en evidencia.

Se debate desde hace mucho tiempo sobre la mala del aire interior en las aulas como consecuencia de las múltiples fuentes de contaminación que afectan a la salud y el buen rendimiento de los alumnos. Es necesario abordar la precariedad de las instalaciones de calidad del aire interior en los centros docentes y desde luego también hay que tener en cuenta en la fórmula la protección frente a la contaminación microbiológica por virus.

Disponemos de la tecnología y del conocimiento necesario para dar soluciones adecuadas y suficientes a esta grave situación. Porque muy a nuestro pesar, tendremos que estar preparados para posibles situaciones similares en el futuro. Es el momento de actuar.