Una buena calidad del aire interior conduce a buenas decisiones
Junio 2, 2021
Mucho se habla de eficiencia energética pero poco se dice sobre los costos económicos y de la salud asociados a una baja calidad del aire interior. Por ese motivo, en este artículo nos replantearemos el ahorro organizacional a través de la climatización.
Una ventilación insuficiente hace que el dióxido de carbono producido por el hombre se acumule en el interior, lo que disminuye considerablemente el bienestar y la productividad de los empleados. Con una medición precisa del CO2, se puede lograr simultáneamente la eficiencia energética y el bienestar de los empleados.
Según la Agencia de Protección Medioambiental de EE.UU., los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) representan alrededor del 42% de los costos energéticos totales de un edificio de oficinas promedio. Este porcentaje depende del clima en el que se encuentre el edificio, pero en general, el sistema HVAC supone una parte importante de los costos energéticos de un edificio de oficinas (Figura 1).
Las iniciativas de construcción ecológica, como la LEED v4 del US Green Building Council, la BREEAM británica y la Energy Rating australiana, animan a los constructores y operadores de edificios comerciales a reducir su impacto en el medio ambiente aumentando su eficiencia energética. Especialmente LEED v4 destaca la importancia de un control preciso de la automatización de la ventilación mediante sensores precisos. Asimismo, la norma ASHRAE Green Standard 189.1 (EE.UU.) y la norma europea EN 13779 recomiendan el uso de la ventilación controlada a demanda (DCV) principalmente para reducir el uso de energía y promover un aire interior saludable.
Figura 1. Costos energéticos típicos de un edificio de oficinas.
Se ha demostrado que la ventilación controlada a demanda tiene un gran impacto en la eficiencia energética de los sistemas HVAC. El Departamento de Energía de EE.UU. llevó a cabo una investigación sobre el ahorro de energía y la economía de las estrategias de control avanzadas para HVAC en 2011. La investigación concluyó que la DCV contribuye al mayor ahorro de energía en HVAC en pequeños edificios de oficinas, centros comerciales, tiendas independientes y supermercados en comparación con otras estrategias avanzadas de ventilación automatizada. Se calculó que el ahorro medio de costos por el uso de la DCV era del 38% para todos los tipos de edificios comerciales, lo que es una cifra muy significativa. La cantidad depende del clima, por supuesto; la DCV es más eficiente en climas fríos, y si se combina con el control de los ventiladores de varias velocidades se obtendrán más beneficios también en climas cálidos.
El nivel de CO2 como indicador de la calidad del aire interior
El DVC funciona controlando la ventilación en función del número de personas que ocupan un espacio. El objetivo es proporcionar una buena calidad de aire interior a los ocupantes con una ventilación energéticamente eficiente.
¿Cómo se define la buena calidad del aire interior? La norma europea EN 13779: 2007 establece: "La calidad del aire interior puede clasificarse según la concentración de CO2". Esta noción sienta las bases para operar la DCV midiendo el CO2 y controlando la ventilación en consecuencia. La norma establece la expectativa normal para el nivel de CO2 en interiores en 400-600 ppm, que es ligeramente superior a los niveles normales del aire exterior (400 ppm). Los sistemas de ventilación modernos se construyen en torno a este supuesto para garantizar una calidad de aire interior suficientemente buena sin dejar de ser eficientes desde el punto de vista energético.
En realidad, esto se aplica sobre todo a las oficinas modernas con sistemas de ventilación modernos. Los estudios de campo muestran que las condiciones habituales de las oficinas tienen una concentración de 1.500 ppm de CO2 , lo que puede parecer un nivel muy alto, pero el límite reglamentario que se considera seguro para las personas es aún mayor: 5.000 ppm de dióxido de carbono en un periodo de 8 horas.
Estudios recientes cuestionan lo que antes se consideraba una buena calidad del aire interior. Un estudio realizado por el Instituto Nacional de Ciencias de la Salud Ambiental (NIEHS) en 2015 se centró en los efectos que la calidad del aire interior tiene sobre las capacidades cognitivas de los empleados. El extenso estudio establecía condiciones de oficina simuladas y comparaba las oficinas convencionales con las oficinas WWF Green y Green+(1). Se evaluaron las puntuaciones cognitivas en la respuesta a las crisis, el uso de la información y la estrategia, entre otras variables, en los sujetos de la prueba. El estudio mostró resultados espectaculares (Figura 2).
Los resultados del estudio del NIEHS muestran cómo las habilidades cognitivas disminuyen con el aumento del dióxido de carbono en el aire interior. Este hallazgo muestra que, por ejemplo, las habilidades estratégicas disminuyen en un 20% en el aire interior con una concentración de 1.400 ppm de CO2, en comparación con el nivel normal en el exterior de 400 ppm. Algunas de las habilidades más mecánicas, como la búsqueda de información y la orientación a la tarea, no se vieron muy afectadas. Sin embargo, las habilidades cognitivas que requieren una aplicación más avanzada de la información, como la respuesta a las crisis, el uso de la información y la estrategia, son las más afectadas. El estudio muestra claramente que la realización de tareas más avanzadas se vuelve mucho más difícil cuando aumentan los niveles de dióxido de carbono en interiores.
Figura 2. Impacto de los cambios en los niveles de CO2 en las capacidades cognitivas de los empleados.
Si se compara una buena calidad del aire interior de 800-1.000 ppm de CO2 con el nivel normal de 1.500 ppm en los edificios de oficinas, es fácil ver por qué la calidad del aire interior es un tema emergente. Una medición precisa del aire interior y una mejor ventilación son vitales para las capacidades cognitivas de las personas que trabajan en las oficinas. Si analizamos los costos de funcionamiento típicos de un edificio de oficinas, vemos que los costos energéticos representan sólo el 1% y el alquiler el 9% de los costos totales, mientras que los costos de los empleados representan el 90% (Figura 3). Entonces, ¿es pertinente minimizar los costos energéticos con un estricto control de la climatización? ¿Incluso a costa del bienestar de los empleados? ¿Incluso cuando una concentración demasiado alta de CO2 en el interior tiene un impacto importante en las capacidades cognitivas y la productividad de los empleados?
Figura 3. Costos típicos de funcionamiento de un edificio de oficinas.
Mayor productividad gracias al bienestar de los empleados
Ahora que sabemos cómo afecta realmente el dióxido de carbono a las personas, ¿qué significa esto a nivel de empresa? Veamos con más detalle las tres capacidades cognitivas más afectadas por la concentración de CO2: la respuesta a las crisis, el uso de la información y la estrategia. En primer lugar, la disminución de la capacidad de gestionar la respuesta a las crisis lleva a cometer errores e incluso a situaciones de peligro. En segundo lugar, la disminución de la capacidad de uso de la información tiene un impacto negativo en el aprendizaje y la productividad de los empleados. En tercer lugar, la disminución de la capacidad en la estrategia puede dar lugar a decisiones tardías o deficientes. A largo plazo, una ventilación insuficiente y continuada puede acarrear muchos problemas en relación con el bienestar de los empleados y un aumento de los costos, tanto directos como indirectos (figura 4).
Muchos de estos efectos son difíciles de cuantificar. Por ejemplo, un menor aprendizaje de los empleados tiene desventajas y efectos de gran alcance en los recursos humanos. Asimismo, las decisiones erróneas y tardías pueden tener consecuencias dentro de las organizaciones que son imposibles de evaluar en costos directos, por no hablar de las posibles consecuencias de los errores y las situaciones potencialmente peligrosas.
Figura 4. Una ventilación insuficiente continua puede tener efectos negativos sobre bienestar de los empleados y aumentar los costos.
La productividad, en cambio, puede medirse. Los estudios indican que un mejor aire interior y una mejor ventilación tienen un impacto positivo en la productividad. La Asociación de Edificios Automáticos Continentales (CABA) realizó una comparación entre la mejora de los edificios y otras estrategias para los empleados, como los programas de salud en el lugar de trabajo y las bonificaciones. Con un metaestudio de 500 estudios diferentes, descubrieron que unos edificios mejores aumentan la productividad entre un 2 y un 10%. La Federación Europea de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado (REHVA) afirma que la disminución de la ventilación reduce la productividad -la velocidad de tecleo, por ejemplo- en un 10%. El US Green Building Council inició un metaestudio en 2003 y concluyó que el suministro de aire fresco y la reducción de los niveles de contaminantes mejoran la productividad en un 11%. Además, según el análisis de la Universidad Carnegie Mellon, una mejor ventilación mejora la productividad entre un 3 y un 18%.
En resumen, las ganancias de productividad de una mejor ventilación oscilan entre el 2% y el 18%, y muchos estudios giran en torno al 10%. ¿Cómo afecta este hallazgo a los costos? Suponiendo que un empleado medio cueste 50.000 euros al año a una empresa, los beneficios de costos de una mejor ventilación son de 1.000-9.000 euros al año por persona, con un aumento de la productividad del 2-18%. El ahorro de costos anual para empresas con 100 empleados es de 100.000-900.000 euros. Las empresas con más de 1.000 empleados alcanzan ahorros de millones de euros, incluso con las estimaciones más cuidadosas. Y estas cifras son sólo el ahorro de costos en productividad medible.
Volviendo a los costos de funcionamiento típicos de un edificio de oficinas, en el que los costos de los empleados son del 90%, mientras que la energía representa el 1% de los costos totales, es fácil comprender la importancia de garantizar una buena calidad del aire interior por encima de una gestión energética innecesariamente estricta. La magnitud de la diferencia entre los costos energéticos y los de los empleados es definitivamente inmensa. Por supuesto, la eficiencia energética es tan importante como antes, pero a la hora de optimizar los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, hay que tener en cuenta aún más el bienestar de los ocupantes.
Control de la ventilación hoy y mañana
Para lograr simultáneamente la eficiencia energética y un buen aire interior, la clave es una medición precisa. Dado que las capacidades cognitivas de las personas se ven afectadas incluso cuando la concentración de CO2 cambia sólo en 100 ppm, los sensores de medición de CO2 deben ser precisos en todo momento, incluso en espacios ocupados las 24 horas del día.
La eficiencia energética de un sistema de ventilación se ve más afectada por el sensor de medición cuando el sistema se basa en la medición de los niveles de CO2 en función de la ocupación. Los sensores de Vaisala se mantienen precisos a lo largo de los años, asegurando una medición correcta, un uso eficiente de la energía y aire fresco para las personas también a largo plazo.
Dado que el impacto de la calidad del aire interior en el bienestar de los empleados es uno de los temas emergentes, Vaisala tiene como objetivo servir a los clientes de la mejor manera posible también en esa área. La eficiencia energética seguirá siendo importante en la automatización de edificios también en el futuro, junto con los desarrollos de edificios y ciudades inteligentes. Pero la atención se centrará más en la salud y el bienestar de las personas, garantizando también la calidad del aire interior.
Artículo original: VAISALA
