Diagnóstico de la Calidad del Aire en una Empresa del Sector Público para Disminuir las Enfermedades de Trabajo

Actualmente la contaminación del aire en las áreas de trabajo, es vital para las empresas, debido a las actividades productivas causan modificaciones en el medio ambiente, lo cual puede provocar efectos en la salud de los trabajadores. Las condiciones y el medio ambiente de la labor, influyen sobre la salud física y mental de las personas de una forma directa o indirectamente, y depende de la capacidad de adaptación y de resistencia a factores de riesgo de cada individuo. La presente investigación tiene como objetivo diagnosticar la calidad del aire en instalaciones de una empresa del sector público, con la finalidad de identificar los contaminantes que existen en las oficinas para poder tener condiciones seguras y saludables en las áreas de trabajo. El resultado de esta investigacion aplicada fueron: provocaron en los empleados daños en su salud como: cataratas, conjuntivitis, neumoconiosis, rinitis, afección pulmonar, etc., lo cual impactó en la salud y en la economía del trabajador.
Keywords: 
Edificio; Aire; Salud; Calidad; Trabajo; ORP Conference
Main Author: 
Raúl Junior
Sandoval Gómez
Instituto Politécnico Nacional - Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas - SEPI
México
Co-authors: 
Maciel Armando
Muciño Muñoz
Instituto Politécnico Nacional - Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas - SEPI
México
Gonzalo
García García
Instituto Politécnico Nacional - Unidad Profesional Interdisciplinaria de Ingeniería y Ciencias Sociales y Administrativas - SEPI
México

Introducción

La calidad ambiental en los espacios interiores es alterada por la interacción de agentes físicos, químicos y biológicos, produciendo diversos efectos y consecuencias sobre las personas, al medio ambiente (calidad del aire interno) y a los edificios en lo particular (ASHRAE).

Por lo anterior la contaminación del aire en las áreas de trabajo es un tema de interés para las empresas, debido a que las actividades productivas causan modificaciones en el medio ambiente, lo cual puede provocar efectos en la salud de los trabajadores. Las condiciones y el medio ambiente de trabajo influyen sobre la salud física y mental de las personas de una forma directa o indirecta, y depende de la capacidad de adaptación y de resistencia a factores de riesgo de cada individuo.

Los factores que influyen en la calidad del aire en espacios interiores son:

Factores físicos: (ruido, iluminación, temperatura).

Factores químicos: (solventes, metales pesados, entre otros).

Factores biológicos: (hongos y bacterias).

Factores mecánicos: (maquinaria desprotegida, mal instalada y obsoleta)

Entre los daños a la salud que provocan estos factores en el trabajador se encuentran: las lesiones auditivas irreversibles, lesiones de córnea, cataratas, conjuntivitis, quemaduras en la piel, neumoconiosis, rinitis y afección pulmonar, lo cual provoca impactos en la salud e impactos económicos (Ferrari, 2006).

La acción de analizar y evaluar cada una de estas modificaciones se conoce como “prevención”. La prevención busca crear condiciones de trabajo seguras y confortables.

El presente artículo tiene como objetivo diagnosticar la calidad del aire en las instalaciones de un edificio público en la ciudad de México, con la finalidad de identificar los contaminantes que existen en las oficinas del edificio.

Metodología

El siguiente artículo se desarrolla con base en:

· Metodología documental que permite la recopilación de datos y fuentes de información· Metodología descriptiva que permite en análisis de los factores imperantes en la calidad del aire

Descripción del Área de Estudio

El área del edificio gubernamental, es de 1,752.98 m2 representa el 0.054% de la superficie total de la Delegación.

En la Delegación Cuauhtémoc predominan dos tipos de clima: templado sub húmedo con lluvias en verano y templado sub húmedo con lluvias en verano de menor humedad.

Los principales problemas que afectan al medio ambiente del edificio son: La Contaminación Atmosférica, ya que en el Distrito Federal circulan 3.5 millones de automóviles, de los cuales el 7.5%, aproximadamente pertenecen a los residentes de la delegación Cuauhtémoc.

El ruido es otra de las causas graves de la problemática ambiental, debido a los efectos que causa a la salud; cuyas fuentes emisoras son múltiples y variadas. Van desde las industriales, centros de diversión, pero son particularmente críticos los registrados en zonas de intenso tráfico vehicular y aéreo, en donde alcanzan niveles superiores a los 1000 decibeles.

En la Delegación Cuauhtémoc se “producen 1,452 toneladas diarias de residuos sólidos”, lo que corresponde al 13.2% del total del Distrito Federal. El 65% de ellos corresponde a basura doméstica, y el porcentaje restante no está especificado.

En lo particular, el área de estudio cuenta con las siguientes características:

  • Sótano. Área de estacionamiento de Automóviles, taller de Mantenimiento, Bodega 1, Contenedores de Basura, Bodega de Protección Civil, Cuarto de Bombas contra Incendios, dos tanques de Diesel de 400 y 800 litros, tableros de control eléctrico, Subestación Eléctrica, Bodega de Desperdicios, Bodega 2, Planta de Emergencia y 3 Bodegas de Materiales.
  • Planta Baja. Área de Acceso de Personal que labora en el  Edificio; Acceso y Control de Visitantes, Unidad de Control y seguimiento.
  • Estacionamiento 1. Área de Estacionamiento para automóviles, con una bodega de Baterías, área de localización, bodega de materiales y cuarto de tableros de control telefónico.
  • Estacionamiento 2. Área de Estacionamiento para automóviles, con una bodega de materiales de construcción y el área de Mantenimiento.
  • Estacionamiento 3. Área de Estacionamiento para automóviles, con una Bodega de Materiales y un Laboratorio de Control.
  • Piso 1. Unidad de Control y seguimiento.
  • Piso 2. Coordinación de Proyectos T.
  • Piso 3. Coordinación de Proyectos T.
  • Piso 4. Coordinación de Proyectos T.
  • Piso 5. Coordinación de Proyectos T.
  • Piso 6. Coordinación de Proyectos T.
  • Piso 7. Coordinación de Proyectos de T y T.
  • Piso 8. Coordinación de Proyectos de T y T.
  • Piso 9. Subdirección de P y C.
  • Piso 10.  Coordinación de PH.
  • Piso 11.  Coordinación de PH.

El edificio público, garantiza el cumplimiento de las especificaciones, de los criterios de diseño y de construcción, así como de las garantías establecidas contractualmente.

La superestructura se forma a base de marcos rígidos de concreto armado con columnas en los ejes A y C; los muros perimetrales y de fachada son de tabique rojo recocido y se encuentran desligados de la estructura.

Los niveles 1, 2 y 3, presentan losas planas y en la azotea el piso es de estructura metálica con cubierta de multipanel, lo que aligera las cargas del edificio sobre el terreno.

En el edificio principal se presenta un programa arquitectónico constituido por 16 niveles desplantados en un predio que ocupa 1,498.98 m2.

De los 16 niveles con que cuenta el inmueble, cuatro de ellos son para estacionamiento, (un sótano y los tres restantes se ubican en los niveles 1,2 y 3) el resto del edificio es utilizado para oficinas (11 niveles y una Planta Baja)

La imagen exterior del edificio principal presenta tres fachadas formadas a base de cristales de piso a techo y faldones de concreto que sobresalen del paño. Las columnas se encuentran remetidas y ocultas de la fachada, con lo que se logra el efecto de caja de cristal, seccionada transversalmente por los faldones de concreto referidos.

De planta rectangular, el edificio presenta un núcleo de servicios ubicado en la parte central, en el que se encuentra el cubo de elevadores, la escalera de servicio y el núcleo de sanitarios.

Al centro de la planta baja, se encuentra el acceso principal sobre la calle de Río Mississippi, el cual presenta un amplio vestíbulo con acabados pétreos en muros y pisos que remata al fondo con el cubo de elevadores y servicios y distribuye a las diferentes áreas de oficina que se localizan en este nivel.

El acceso del personal se realiza por la calle principal, a través de un área de control que se comunica mediante un pasillo al cubo de servicios y elevadores.

El cubo de elevadores se compone de cuatro ascensores distribuidos en pares frontales, creando con ello el área de ascenso y descenso y la circulación horizontal de las escaleras de servicio.

Los sanitarios se localizan en los entrepisos de la escalera, intercalando los servicios de damas y caballeros logrando así que en ningún caso el usuario se desplace más de un nivel para llegar a estos.

La planta del sótano es utilizada como estacionamiento con capacidad para 44 autos, subestación eléctrica, cuarto de baterías, cuarto de bombas, bodegas y cubo de circulaciones verticales (escaleras y elevadores) el acceso vehicular es mediante rampa.

En el primer nivel, se ubican 46 cajones de estacionamiento, área de equipos de aire lavado, cuarto de UPS, cubo de circulaciones verticales, servicios sanitarios, equipos y rampa vehicular.

En el segundo nivel, se ubican 50 cajones de estacionamiento, cubo de circulaciones verticales, servicios sanitarios, equipos y rampa vehicular.

En el tercer nivel, se ubican 49 cajones de estacionamiento, cuarto de baterías y cubo de circulaciones verticales, servicios sanitarios, equipo y rampa vehicular.

En el nivel cuatro hasta el 14, se ubican oficinas administrativas con un concepto de distribución arquitectónica muy similar entre sí. En algunos niveles, se presentan modificaciones de acuerdo a las necesidades de los departamentos administrativos que los ocupan.

Prácticamente en todos los niveles las oficinas se construyen a base de elementos ligeros y aislados de la estructura, ya sea con subdivisiones de tabla roca y cristal o madera, existiendo muros de piso a plafón para el caso de privados y sistemas mamparas de madera medía altura, con acabado de plástico laminado para las subdivisiones de estaciones de trabajo.

Los plafones de yeso, suspendidos con estructura ligera y registrable dan una buena apariencia y permiten albergar las instalaciones, facilitando su mantenimiento.

Identificación de Contaminantes

En el edificio público se cuenta con dos equipos de aire lavado por nivel, ubicados en los costados del núcleo de servicios; este sistema absorbe el aire del medio ambiente a través de filtros que lo enfrían a su paso por una cortina de agua.

La distribución del aire lavado se efectúa por ductos de lámina galvanizada, que presenta dimensiones adecuadas (conforme la distancia al equipo va aumentando, el área del ducto disminuye, eliminando con esto la pérdida de presión). La descarga del aire se realiza por difusores de 60 x 60 cm. alojados en el falso plafón y retorno del aire se logra mediante un sistema de rejillas de las mismas dimensiones que los difusores, dirigidas hacia la cámara plena (formada en el espacio existente entre el falso plafón y el techo inferior de la losa de entrepiso), completando con esto el ciclo de limpieza y humidificación del aire.

Por lo anterior se realizó una evaluación de la calidad del aire mediante el muestreo y análisis de contaminantes atmosféricos que respiran las personas dentro del edificio.

Diseño de la Investigación

Para la investigación realizada se utilizó la toma de muestras con equipos especializados en las áreas comunes del edificio. Para determinar los puntos de muestreo, se realizó un análisis de los planos del edificio donde se identificaron las principales fuentes de climatización, así como, las áreas comunes donde los trabajadores sufren mayor exposición del sistema de aire con el que cuenta el edifico.

Se realizó un programa de muestreo identificando la distribución de puntos y zonas a evaluar para la calidad del aire interior, las cuales se conformaron en tres escenarios diferentes que constan de:

· Tres muestras por piso (Planta Baja, Estacionamiento 1, Estacionamiento 2, Estacionamiento 3, Pisos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12) (muestras internas) Con personal y sin personal por piso. En total 6 muestras internas

· Tres muestras por piso (Planta Baja, Estacionamiento 1, Estacionamiento 2, Estacionamiento 3, Pisos 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10,11, 12) (muestras externas, tomadas en las puntos de entrada de aire exterior). En total 3 muestras externas.

Sistema de Variables

El propósito es cuantificar los parámetros de calidad del aire interior como son: Agentes biológicos dentro de estos entran las bacterias y hongos, microorganismos actinomices thermophilus, bacterias mesofilicas, y bioaerosoles, temperatura, humedad relativa, velocidad del aire, dióxido de carbono, monóxido de carbono, todas estas variables determinarían la composición presente en el aire, dichas muestras se tomaron conforme a la normatividad aplicable y con instrumentos de lectura directa.

En la siguiente figura, a partir del Método empleado se muestran las actividades generales realizadas durante la investigación.

Diagrama de Método de Variables a Utilizar

Fig. 1 Diagrama de Método, Fuente: Elaboración propia

A continuación, en el siguiente diagrama muestra las actividades realizadas para el levantamiento de las muestras microbiológicas.

Levantamiento de Muestras Microbiológicas

EN EL EDIFICIO PÚBLICO EN EL LABORATORIO


Figura 2. Muestreo de Hongos y Bacterias Fuente: Elaboración propia

El análisis se desarrolló en los laboratorios del Instituto Politécnico Nacional (IPN), mismo que están acreditado por la Entidad Mexicana de Acreditación (EMA).

La normatividad nacional aplicada es con base a la norma oficial mexicana NOM-001-STPS-1999, que establece las condiciones de seguridad de los edificios, locales, instalaciones y áreas en los centros de trabajo para su adecuado funcionamiento y conservación, con la finalidad de prevenir riesgos a los trabajadores. El análisis microbiológico, para identificar la presencia de microorganismos actinomices thermophilus, bacterias mesofilicas, hongos y bioaerosoles se tomó como base el método de National Institute for Occupational Safety and Health NIOSH-0800. Así como la aplicación de la Norma Oficial Mexicana NOM-010-STPS-1999 para la determinación de sustancias químicas en el medio ambiente laboral.

Por otra parte en el levantamiento de muestras de polvos totales se obtuvieron partículas suspendidas en el ambiente interno del edificio, las cuales están determinadas, ya sea por las emisiones de una fuente puntual interna como el polvo generado por macetas, aire circundante, personal, automóviles, etc. hasta una fuente externa como el polvo proveniente de material geológico y polvo natural.

De la división anterior se tiene que el material particulado de procesos de combustión (automóviles y empresas) contiene carbono orgánico y es predominantemente de tamaño bajo (2.5 micrones), mientras que el polvo de calles no posee esos elementos y está predominantemente grande, con tamaños mayores a 2.5 micrones. El polvo natural posee en abundancia elementos dominantes en la corteza terrestre tales como aluminio, hierro, silicio, calcio y titanio, en forma de óxidos. Con referente a la toxicidad, el polvo natural es inferior a la del material particulado proveniente de la combustión.

Otra razón que justifica separar las emisiones de polvo natural en esta categoría especial, es que se trata de emisiones intermitentes, que dependen de procesos complejos tales como la resuspensión del polvo de calles a medida que circulan vehículos sobre la superficie expuesta, o la erosión de material particulado en preparación de terrenos.

Las categorías de fuentes corresponden a polvo provenientes de:

· Polvo resuspendido por el tráfico en calles pavimentadas y no pavimentadas.

· Polvo por el desplazamiento de vehículos en interior del edificio.

· Polvo por actividades de realizadas en el exterior edificio.

Un parámetro a considerar es que los equipos sugieren la cantidad de polvos presentes en un entorno determinado para esto se utiliza la siguiente clasificación:

  • 1. Polvo total:                 Suma del polvo respiratorio, polvo fino y torácico (Respirable = sólido, inhalable = líquido).
  • 2. Polvos respirables:                 Los polvos respirables tienen un grosor aproximado de 100 µm que pueden depositarse en las vías respiratorias.
  • 3. Polvos torácicos:

Los polvos torácicos cuenta con partículas de un grosor aproximado de 10 µm que se depositan en las vías respiratorias.

De acuerdo a la clasificación anterior, la toma de muestras de Polvos en el ambiente circundante se realizó de la siguiente manera:

Diagrama de Polvos Totales

Figura 3 Medición de Polvos totales, Fuente: Elaboración propia

El estudio se llevó a cabo en los sitios indicados en los planos del edificio, una vez realizada cada ubicación, se procedió a colocar el tambor-recolector en la sonda de anclaje al equipo utilizado (Air Check Sampler), se continuó con el encendido del equipo, para dejarlo funcionando por espacio de 120 minutos en el lugar seleccionado, concluido el tiempo, se procedió a quitar de la sonda el tambor-recolector y colocarlo en un estuche para la evaluación en el laboratorio de las muestras obtenidas.

Para el último análisis se realizó un muestreo a los gases a los que están expuestos los individuos del edificio que principalmente se clasifican en inofensivos y contaminantes.

Los primeros están formados, fundamentalmente, por Nitrógeno, Oxígeno, Dióxido de Carbono, vapor de agua e Hidrógeno. Los segundos o contaminantes, están formados fundamentalmente, por el Monóxido de Carbono, Hidrocarburos, Óxidos de Nitrógeno y Plomo.

Dentro de los gases inofensivos se encuentra:

· El nitrógeno, es un gas inerte que se encuentra presente en el aire que respiramos en una concentración del 79%. El Nitrógeno, se oxida formando pequeñas cantidades de Óxidos de Nitrógeno.

· El vapor de agua se produce como consecuencia de la combustión, mediante la oxidación del Hidrógeno.

· El Dióxido de Carbono, producido por la combustión completa del Carbono, no resulta nocivo para los seres vivos y constituye una fuente de alimentación para las plantas verdes, gracias a la fotosíntesis. Se produce como consecuencia lógica de la combustión, es decir, cuanto mayor es su concentración, mejor es la combustión. Sin embargo, un incremento desmesurado de la concentración de Dióxido de Carbono en la atmósfera puede producir variaciones climáticas a gran escala (el llamado efecto invernadero).

· El Monóxido de Carbono (CO), en concentraciones altas y tiempos largos de exposición puede provocar en la sangre la transformación irreversible de la Hemoglobina, molécula encargada de transportar el oxígeno desde los pulmones a las células del organismo, en Carboxihemoglobina, incapaz de cumplir esa función. Por eso, concentraciones superiores de CO al 0,3 % en volumen resultan mortales.

Por otra parte, existen los llamados gases contaminantes entre ellos destacan:

· Los hidrocarburos que dependiendo de su estructura molecular, presentan diferentes efectos nocivos. El Benceno, por ejemplo, es venenoso por sí mismo, y la exposición a este gas provoca irritaciones de piel, ojos y conductos respiratorios; si el nivel es muy alto, provocará depresiones, mareos, dolores de cabeza y náuseas.

Además la presencia simultánea de Hidrocarburos, Óxidos de Nitrógeno, rayos ultravioleta y la estratificación atmosférica conduce a la formación del smog fotoquímico, de consecuencias muy graves para la salud de los seres vivos.

· Los Óxidos de Nitrógeno no sólo irritan la mucosa sino que en combinación con los Hidrocarburos contenidos en el smog y con la humedad del aire producen ácidos Nitrosos, que posteriormente caen sobre la tierra en forma de lluvia ácida y contaminan grandes áreas, algunas veces situadas a cientos de kilómetros del lugar de origen de la contaminación.

· El Plomo es el metal más peligroso si es que se encuentra suspendido en el ambiente, puede provocar la formación de coágulos o trombos en la sangre, de gravísimas consecuencias patológicas.

Es por ello la importancia de hacer la medición de gases dentro de un medio ambiente interno, para el bienestar de una población determinada.

La siguiente figura muestra el método con el cual se midieron la cantidad de gases presentes en el edificio de la Subdirección de Proyectos y Construcción de la Comisión Federal de Electricidad en un ambiente interno y externo de trabajo.

Diagrama de Gases

Figura 3 Medición de Gases circundantes Fuente: Elaboración propia

Para esta medición se utilizó el equipo Testo, el cual muestra el valor real de Nitratos (NOX), éste se determina con la combinación de celdas de Monóxido de Nitrógeno NO y Óxido Nítrico (NO2). En turbinas de gas, la proporción entre NO y NO2 puede fluctuar enormemente, haciendo necesaria la medición por separado de ambos gases para una correcta determinación del valor de NOX.

Las sondas soportan altas temperaturas y están diseñadas para compensar las fluctuantes condiciones de sobrepresión.

Los parámetros más relevantes presentes en la medición suelen ser O2, CO, NO, NO2, NOX que se visualizan simultáneamente en pantalla del equipo de medición.

Conclusiones

La calidad del aire interior se ve afectada a través del estado en el aire externo circundante al edificio, es decir el impacto del medio ambiente externo que se filtra por diferentes áreas del edificio como lo son la planta baja, la rampa de ingreso al estacionamiento en sus diferentes niveles denominados E1, E2 y E3, lo cual impacta directamente al resto del edificio.

Por otra parte el sistema de aire acondicionado que está instalado en el estacionamiento E1, presenta daños que por diversas razones contamina el aire que va hacer lavado y distribuido por el sistema (equipo golpeado, dañado, bloqueado), lo cual provoca la existencia de polvos, microorganismos y bacterias.

El edificio presenta un Alto Riesgo, con relaciona hongos y bacterias debido a que esta fuera del límite máximo permitido que es de <500 UFC, alcanzando picos de hasta 5032 UFC en el caso más alto.

Finalmente los niveles de hasta 100 ufc/m3 de hongos saprofitos pueden ser considerados normales, siempre y cuando se trate de ambientes en los que no exista población con deficiencias o enfermedades del sistema inmunitario.

Resultados

A continuación se muestran en las siguientes gráficas, los valores alcanzados en la toma de las muestras tanto de bacterias, hongos y gases, observándose, que en la mayoría de los pisos la presencia de microorganismos sobre pasa los límites establecidos por la norma, notándose con mayor claridad dado que se identifican por colores y líneas los límites para los Unidades Formadoras de Colonias (UFC), las categorías de baja, intermedia, alta y muy alta.

Fuente: Elaboración propia.

En la siguiente gráfica, los resultados de las bacterias representan un Alto Riesgo, dado que varias de las muestras se encuentran en este rango.

Fuente: Elaboración propia

Del análisis cuantitativo desarrollado de las muestras de hongos se tienen resultados de que el edificio presenta un Alto Riesgo, debido a que esta fuera del límite máximo permitido que es de <500 UFC, alcanzando picos de hasta 5032 UFC en el caso más alto.

Discusión de resultados

Debido a las características del edificio y del sistema de aire acondicionado, no todo los edificios presentan las misma condiciones pero en lo general lo que marca la noma internacional, como la norma española y la norma mexicana se encontró dentro de esta investigacion que las UFC que se analizaron estaban en rangos totalmente mayores que las normas antes mencionadas, como se mostró en los diagramas de resultados.

El límite máximo permitido por las normas es de <500 UFC en nuestros resultados alcanzó picos de hasta 5,032 UFC en el caso más alto. Y se corroboró, que antes de este análisis una persona falleció por desconocimiento en el cuarto piso, en el cual se detectó la existencia de 3,700 UFC,

Por lo cual se demuestra que la información que establece la Organización Internacional del Trabajo (OIT) y el desarrollo de las normas españolas aplicadas con el método antes descrito, nos permitió detectar estas situaciones que se presentaron con personal, sin personal y en forma exterior del estudio realizado a este edificio.

Aclarando que cada edificio analizado presenta un sistema de aire con base a un sistema de aire lavado, lo que implica que en la literatura no hay especificaciones al respecto del sistema de aire acondicionado utilizado. Razón por la que pidieron una investigacion a una institución educativa especialista.

Conclusiones

La calidad del aire interior se ve afectada a través del estado en el aire externo circundante al edificio, es decir el impacto del medio ambiente externo que se filtra por diferentes áreas del edificio como lo son la planta baja, la rampa de ingreso al estacionamiento en sus diferentes niveles denominados E1, E2 y E3, lo cual impacta directamente al resto del edificio.

Por otra parte el sistema de aire acondicionado que está instalado en el estacionamiento E1, presenta daños que por diversas razones contamina el aire que va hacer lavado y distribuido por el sistema (equipo golpeado, dañado, bloqueado), lo cual provoca la existencia de polvos, microorganismos y bacterias.

El edificio presenta un Alto Riesgo, con relaciona hongos y bacterias debido a que esta fuera del límite máximo permitido que es de <500 UFC, alcanzando picos de hasta 5032 UFC en el caso más alto.

Finalmente los niveles de hasta 100 ufc/m3 de hongos saprofitos pueden ser considerados normales, siempre y cuando se trate de ambientes en los que no exista población con deficiencias o enfermedades del sistema inmunitario.

Agradecimientos

Agrademos la deferencia que tienen nuevamente nuestra propuesta de investigacion para ser difundidas en tan importante evento internacional.

Referencias bibliográficas

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