Presentacin de PowerPoint

PROPIEDADES DEL AIREComposicin del AireComponentes del AireConcentracin aproximadaNitrgenoN 78.03% envolumen OxgenoO 20.99% en volumenDixido deCarbono CO2 0.03% en volumenArgnAr 0.94% en volumenNenNe 0.00123% en volumenHelioHe 0.0004% en volumenCriptnKr 0.00005% en volumenXennXe 0.000006% en volumenHidrgenoH 0.01% en volumenMetanoCH4 0.0002% en volumenxido nitrosoN2O 0.00005% en volumenVapor de AguaH2O VariableOzonoO3 VariablePartculasVariableLos porcentajes indicados expresan fraccin en volumen, prcticamente igual a la fraccin molar.Como nos afecta esta composicinEl ritmo y el volumen de la respiracin y por consiguiente el consumo de oxgeno se incrementa con la actividad fsica del sujeto, como lo indica la tabla que ms adelante se presenta. Ntese que la capacidad respiratoria de un individuo (el volumen de aire inhalado) es varias veces superior al oxgeno consumido.

La composicin general del aire exhalado:N2 : 79%O2 : 16%CO2: 5%Cociente respiratorio (CR).Es la razn entre CO2 expelido con el oxgeno consumido, en volmenes:

Este "Cociente Respiratorio" tiene la importancia de relacionar al oxgeno con el anhdrido carbnico y de esta forma, tener un ndice que nos entrega una luz sobre el esfuerzo que hace el organismo humano. A medida que el Cociente Respiratorio se acerca a la unidad significa que el esfuerzo que la persona est realizando es mayor. Por otro lado, un Cociente Respiratorio lejos menor que "1" establece a una persona en reposo.

CR=CO2 expelidoO2 consumidoContenido mnimo permisible de oxgeno = 19,5% (segn norma de los E.E.U.U. de Amrica).

Se pide: Calcular el caudal de aire requerido Q en m3/seg. para una actividad vigorosa.

Solucin: La demanda de oxgeno, en actividad vigorosa, es de 47,20*10-6 m3/seg. Se establece el siguiente balance del flujo de oxgeno:

INHALACION DE OXIGENO Y AIRE EN LA RESPIRACION HUMANAACTIVIDADREPOSOMODERADAMUY VIGOROSARitmo respiratorio por minuto,12 - 13040Aire inhalado por respiracin m3/seg. x 103,5 - 1346 - 5998Oxgeno consumido en m3/seg. x 10-6,4,733,0447,2Cociente respiratorio "CR",0,750,91Contenido de oxgeno en el aire de entrada,(menos)Oxgeno gastado en respiracin(igual)Contenido de oxgeno en el aire de salida21% Q-47,20*10-6=19,5 %QQ = (47,20*10-6) / (0,21 - 0,195) = 0,003 m3/seg.Contenido mximo de CO 0,5% el caudal Q para una actividad vigorosa es:Para actividad vigorosa se acepta cuociente respiratorio, CR= 1; por tanto:

Estos clculos nos muestran que se requiere ms del triple de aire para mantener el contenido de bixido de carbono bajo 0,5 % que para tener el contenido de oxgeno por encima del 19,5%. En consecuencia, el requerimiento ms exigente es el de bixido de carbono COCO2=1*47,20*10-6 m3/seg.=47,20*10-6 m3/seg.EL BALANCE DEL CO2Cantidad de CO2 en el aire de entrada (ms)Cantidad de CO2 expelido en la respiracin(igual)Cantidad de CO2 en el aire a la salida0,03%Q+47,20*10-6=0,5% QQ=47,20*10-6 / (0,005 - 0,0003)=0,01 m3/seg.En los humanos: el CO solo es txico en altas concentraciones.

A partir de 0,1%, (1000 ppm), el CO se convierte en uno de los factores de asma o del sndrome de los edificios. Esta concentracin es el mximo permitido para el diseo de sistemas de aire acondicionado, en el interior de los edificios y de las viviendas.Por encima de 0,5%, (5000 ppm), es la exposicin ocupacional mxima que se permite en la mayora de los pases, y el mximo permitido para el diseo de equipos de aire acondicionado en los aviones no debe sobrepasarlo.3 veces esa tasa (1,5 %, o 15000 ppm) es la exposicin laboral mxima por un mximo de 10 minutos.A partir de 4% de CO en el aire, (40000 ppm) se alcanza el umbral de efectos irreversibles sobre la salud (el umbral mnimo que obliga a una evacuacin inmediata de los locales).A partir del 10% y una exposicin superior a 10 minutos sin un recurso de reanimacin rpida, se produce la muerte.

Segn Ordenanza General de Construcciones las Salas de Clases debern tener como mnimo 1.50 m2 por alumno

DTO-594_29-ABR-2000 Decreto 594 del Ministerio de Salud y sus modificaciones posteriores Indica que:

Artculo 34: Los locales de trabajo se disearn de forma que por cada trabajador se provea un volumen de 10 metros cbicos, como mnimo, salvo que se justifique una renovacin adecuada del aire por medios mecnicos. En este caso debern recibir aire fresco y limpio a razn de 20 metros cbicos por hora y por persona o una cantidad tal que provean 6 cambios por hora, como mnimo, pudindose alcanzar hasta los 60 cambios por hora, segn sean las condiciones ambientales existentes, o en razn de la magnitud de la concentracin de los contaminantes.Artculo 35: Los sistemas de ventilacin empleados debern proveer aberturas convenientemente distribuidas que permitan la entrada de aire fresco en reemplazo del extrado. La circulacin del aire estar condicionada de tal modo que en las reas ocupadas por los trabajadores la velocidad no exceda de un metro por segundo.

REGLAMENTACIONESLos 4 esquemas siguientes representan una sala de clases con distintas reas de aberturas y/o salidas. El esquema representa una sala de clases en que se ha dejado una abertura de entrada de 2 m2 en los cuatro casos

Conclusiones:Para lograr flujo de aire dentro de un recinto se deben colocar aberturas, una de entrada enfrentando la brisa exterior, y una segunda de salida en el lado opuesto.

Grandes aberturas de entrada y pequeas de salida producen poco flujo interior lo cual es insuficiente para renovar el aire.

Al ir aumentando el tamao de las salidas el flujo aumentar progresivamente hasta llegar a la proporcin deseada de renovacin por hora.

Entrada: 2m2Salida: Sin salida

Resultado: El flujo de aire exterior no penetra por la abertura y no existe renovacin de aire.

Entrada: 2m2Salida: 2 m2Resultado: Velocidad del aire detrs de la entrada es de 62% de la velocidad externa. En el interior la velocidad disminuye 39% y 12%. Aumenta a 87% a la salida.

Entrada: 2m2Salida: 4 m2Resultado: Un aumento general de la velocidad del flujo menos en la salida en que se produce una disminucin.

Entrada: 2m2Salida: 6 m2Resultado: Vuelve a aumentar la velocidad del flujo de aire en el interior.