Estudio: Cantidad de renovaciones por hora en el volumen de aire para una bodega de productos agrícolas

Estudio: Cantidad de renovaciones por hora en el volumen de aire para una bodega de productos agrícolas

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/ 20 Abril 2018

Estudio y análisis  técnicos - teóricos sobre la cantidad de renovaciones por hora en el volumen de aire para una bodega de productos agrícolas, considerados tóxicos para los humanos.

Para ilustrar el tema, se va a hacer el análisis de la ventilación correcta para una bodega que tiene un área de 964.16 m2 aproximadamente, que equivalen a 10378 pies cuadrados.

Antecedentes históricos de la regulación sobre ventilación para garantizar condiciones laborales adecuadas para la salud humana:

  • En 1836 el ingeniero Thomas Tredgold publicó los primeros datos estimativos que debían tener para una mínima calidad de aire para recintos cerrados, este dato fue de 4 CFM (Pie cubico por minuto) por persona. Después de algún tiempo, este mismo ingeniero corrigió sus datos y determinó que debían ser más de 30 CFM por persona.
  • El estado de Massachusetts en EEUU en los años 1880s estableció como ley que la ventilación de edificios debía ser como mínimo de 30 CFMs por persona.
  • En 1893 el Físico J. Billings argumentó que el mínimo requerido para confort era 30 CFMs por persona pero que lo recomendado era 60 CFMs por persona. Esta recomendación se basó en estudios de propagación y cuidados de la Tuberculosis entre los años 1853 al 1855.
  • En 1895 nació el ASHVE (American Society of Heating and Ventilating Engineers). Esta sociedad de ingenieros expertos en el tema recomendó los 30 CFMs por persona mínimos para la ventilación, de acuerdo a ideas de higiene y fisiología básicas.
  • En 1905 el Instituto para Higiene en Breslau, Alemania confirmó a través de sus investigadores (Flugge, Heyman, Paul and Ercklentz) la teoría de los 30 CFMs por persona.
  • En 1913 los investigadores Hill y Haldane en Inglaterra confirmaron también la teoría una ventilación mínima de 30 CFMs por persona.
  • En 1914 el ASHVE a través de su sociedad de ingenieros logró que esto fuera una ley a seguir y en 1925 en 22 estados de EEUU seguían sus recomendación de los 30 CFMs mínimos por persona para la ventilación.
  • Durante los años siguientes a 1914 y hasta aproximadamente 1936, se realizaron muchas pruebas de laboratorio variando la densidad de ocupación en áreas con diferentes grupos de personas (bebes, niños, jóvenes, adultos y tercera edad) encontrando diversos resultados que oscilaron entre 10 y 50 CFMs por persona.
  • En 1936 los investigadores Yaglou, Riley, y Coggins publicaron un estudio con un resumen de los resultados y conclusiones obtenidas de las pruebas del manejo de olores, volumen del cuarto, edades de los ocupantes del cuarto, efectos de los equipos de refrigeración e implicaciones de la recirculación de aire; lo cual llevo a  suministrar una guía de promedios de ventilación.
  • En 1946 nació el ASA (American Standards Association) y adoptó el estudio de Yaglou, Riley, y Coggins. Este ente reglamentó un mínimo de ventilación de 15 CFMs por persona.
  • En 1959 el ASHVE da paso a la creación del ASHRAE (American Society of Heating, Refrigerating and Air conditioning Engineers).
  • En los siguientes años el ASHRAE publica Standard 55 para temperatura y Standard 62 para confort con ventilación.
  • En 1973 con la crisis del petróleo originada por los países productores de petróleo, los estándares de calidad bajaron y se le dió más énfasis al consumo de energía, dando como resultado que el Standard 62 solicitara niveles mínimos de ventilación de 10 CFMs por persona.
  • En 1981 el ASHRAE vuelve y actualiza este mínimo valor y lo reduce a 5 CFMs por persona.
  • En 1984 debido a los cambios realizados de años anteriores se empezaron a presentar problemas de salud por la pobre ventilación en los edificios y la OMS (organización Mundial de la Salud) solicitó cambios sobre todo en las nuevas edificaciones a nivel mundial.
  • En 1989 el ASHRAE Standard 62 establece nuevos parámetros mínimos de ventilación, 20 CFMs para edificios de oficinas y 15 CFMs para escuelas.
  • Durante los años siguientes se hacen varias publicaciones y adendas al Standard 62 y al mismo tiempo la ley anti-tabaco evoluciona lo que hace que los estándares vuelvan a decrecer un poco y en la revisión del 2004 se realiza la modificación al Standard 62 en el método de cálculo y se determina como una suma de los CFMs de acuerdo a la cantidad de personas más los CFMs basados en el área del sitio.
  • En los anexos que se han publicado del Standard 62 desde el 2004 hasta ahora, se tiene en cuenta que las bodegas (Warehouse o Storage Room) se le determinarán los CFMs de renovación basados exclusivamente en el área de sitio. 

ASHRAE

Con este último concepto la American Society of Heating, Refrigerating and Air conditioning Engineers (ASHRAE) ha dado los lineamientos para la ventilación de bodegas buscando una calidad de aire aceptable en este tipo de bodegas de uso general.

Como se puede observar para las bodegas los CFMs están determinadas las renovaciones de aire en 1,5 veces el área de la bodega en pies cuadrados

Para nuestro caso, tenemos que la bodega tiene un área de 964.16 m2 aproximadamente, que equivalen a 10378 pies cuadrados.

Lo anterior nos lleva a decir que según el ASHRAE Standard 62, la bodega de uso general debe tener una renovación en CFMs de 1,5x10378, es decir, 15567CFMs.

Si sabemos que la bodega posee un volumen de 8675.1 m3 aproximadamente, que equivalen a 306358 Pies cúbicos

Esto nos daría que la renovación por hora del volumen de la bodega, si aplicamos el Standard 62 del ASHRAE sería la división de (60 x 15567) / 306358, es decir 3,05 renovaciones por hora del volumen de aire de la bodega.

En la publicación del Standard 62 del ASHRAE de 2004, como solo se está teniendo en cuenta el tema de la ventilación en términos de área del sitio y no de las personas que trabajan en el sitio con la exposición de elementos tóxicos, se hace la salvedad que estos temas de Salud Ocupacional serán llevados por el OSHA (Occupational Safety and Health Administration) en su Standard 29 CFR 1910.

A modo de ejemplo, con la situación  de la bodega de tóxicos del ejemplo, podemos comparar con los parámetros de diseño de la ventilación general del Laboratorio de la Universidad de Stanford donde la Universidad ha requerido un mínimo de 6 Renovaciones de Aire por Hora en en las salas de almacenamiento de productos químicos (página 4 del link del documento anexo), de acuerdo a los documentos: Design and Construction of Inside Storage Rooms, General Industry Standard 29 CFR 1910.106, page 144, OSHA Publicación 2206, Revisado el Nov. 7, 1987 (OSHA, 1987) y el ASHRAE Handbook, Chapter 13

Universidad de Stanford - Ventilación

Teniendo en cuenta lo anterior, se puede concluir  que lo adecuado y correcto para la renovación del volumen de la bodega, para nuestro ejemplo, debe ser de 6 Renovaciones por Hora del volumen total de la bodega.

Aspectos a tener en cuenta:

1. Un sistema de ventilación industrial ofrece ventajas para la salud de las personas, disminuyendo el riesgo laboral y las probabilidades de desarrollar enfermedades laborales por la mala calidad del aire.

2. Hace del ambiente laboral un espacio seguroy agradable  para los trabajadore, contribuyendo a tener un buen ambiente laboral.

3. Trae beneficios para las empresas al evitar sobrecostos por incapacidades temporales y permanentes de sus trabajadores.

Para que estos equipos funcionen correctamente tienen que estar alimentados por energía constantemente.

En AC y CC Ingenieros podemos realizar además del diagnóstico y ejecución del proyecto de ventilación la instalación del soporte energético con energía solar.  Sí sólo se cuenta con la energía comercial,  para disminuir los riesgos de que el sistema de ventilación no funcione en casos de cortes de energía, instalamos un sistema de respaldo con una planta eléctrica que se encienda automáticamente por la transferencia electrónica instalada, evitando así pérdidas de productividad por tiempos muertos sin poder utilizar la bodega por la contaminación.

Ya instalada la ventilación adecuada, es necesario realizar los mantenimientos periódicos para que los equipos puedan trabajar en óptimas condiciones y realizar las renovaciones de aire esperadas, que garanticen las condiciones laborales adecuadas y el cumplimiento de la normatividad legal.

Para mayor información llámenos y con gusto atenderemos su caso puntual.PBX (1) 7537975