2.1. Ubicación de la EUAT

La Escuela Universitaria de Arquitectura Técnica de la Universidad de A Coruña forma, con otras facultades, el Campus de la Zapateira, en la ladera sureste-noroeste del Monte da Fraga, al sur de A Coruña y cerca del Castro de Elviña, referencia cultural de la ciudad. En la Figura 1 se muestra la ubicación de dicho edificio.

Figura 1. Situación del Campus da Zapateira. Fuente: Google Maps.

Las condiciones topográficas de este emplazamiento, en una ladera de fuerte pendiente, que las edificaciones fueron adaptando y transformando con excavaciones y rellenos, fueron determinantes, tanto para la ubicación de los edificios como para su propia forma.

En la Figura 2 observamos la topografía descrita y la ubicación del edificio en la ladera en que se encaja el edificio, lo que agrava el problema de concentración de radón por aumentar la superficie en contacto con el terreno.

Figura 2. Ubicación de la EUAT en el Campus da Zapateira. Plan Director de Infraestructuras da UDC, Campus da Zapateira, A Coruña, Universidade da Coruña, Vicerrectorado de Infraestructuras y Gestión Ambiental, 2009.

Situado en la zona alta del macizo granítico de A Coruña se asienta sobre granodiorita tardía (13). Ésta se caracteriza microscópicamente por texturas de tipo alotriomórfico o hipidiomórfico de grano grueso y muy raramente orientadas, siendo sus componentes esenciales cuarzo, microclina, plagioclasa sódica y moscovita. Desde el punto de vista hidrogeológico son rocas de baja permeabilidad, reduciéndose la acumulación de agua a las zonas de fractura (14).

2.2. Estructura o formato del edificio

La EUAT, construida en 1975 según proyecto de los arquitectos Juan Castañón Fariña y José María Laguna Martínez, fue variando su configuración para dar respuesta a nuevas necesidades docentes. Concebida en principio con entreplantas abiertas que permitían una iluminación y ventilación cruzada, la construcción de forjados intermedios en los espacios a doble altura y la tabicación de nuevas aulas supuso la pérdida de estas características.

El edificio está articulado espacial y funcionalmente por una potente estructura de hormigón encajada en la ladera (15). De planta rectangular, con sus fachadas más largas orientadas al este y al oeste y una superficie de 10.805,82 m², está organizado en cuatro plantas y un semisótano bajo la rasante de acceso. En la planta tercera y última están las aulas de dibujo y aulas informáticas; en la segunda, las clases teóricas y despachos; en la primera, dirección, biblioteca, tres aulas especiales en anfiteatro. La planta baja, en la que se sitúa la entrada principal, alberga zonas comunes de exposiciones, cafetería, biblioteca y administración, mientras en la planta semisótano se sitúan las aulas de máster, talleres y laboratorios, así como almacenes, instalaciones y servicios.

En la Figura 3 se puede ver la fachada este y la sección de la EUAT.

Figura 3. Fachada este y sección de la EUAT. Plan Director de Infraestructuras da UDC, Campus da Zapateira, A Coruña, Universidade da Coruña, Vicerrectorado de Infraestructuras y Gestión Ambiental, 2009.

En esta planta semisótano se sitúan también cinco laboratorios de Materiales de Construcción y un taller de maquetas, dedicados a tareas de docencia e investigación en el ámbito universitario, así como a la realización de diferentes ensayos de materiales en colaboración con distintas empresas de control de calidad de la autonomía gallega. Por su ubicación, en contacto directo con el terreno, estos locales son los más susceptibles de presentar valores altos de concentración de radón.

Las características de los distintos locales son:

• Laboratorio n.º 1: superficie de 108,80 m² y una altura de 3,20 m (348,16 m³), el contacto con el terreno es únicamente por la solera. Frente con ventanas a la fachada posterior con orientación oeste.
• Laboratorio n.º 2: superficie de 132,50 m² y una altura de 4,82 m (638.65 m³), el contacto con el terreno es únicamente por la solera. Ventanas en sus fachadas norte y oeste. Es el laboratorio a tratar de mayor volumen. En la entrada dispone de un despacho para los técnicos de laboratorio con lo cual la ocupación es relativamente alta.
• Laboratorio n.º 3: superficie de 157,93 m² y una altura de 3,79 m (598,55 m³). El contacto con el terreno se produce por una pared longitudinal (semisótano) y por la solera, teniendo en este caso únicamente ventanas por la fachada norte.
• Taller de maquetas: superficie de 113,39 m² y con un volumen total de 451,85 m³, se diferencian dos partes en función de su altura. A la entrada ésta es de 3,81 m, al fondo la parte más alta tiene 4,81 m de altura y en su parte en contacto con el terreno tiene un patio inglés que aporta iluminación natural y la posibilidad de disponer de sistemas de ventilación a fachada, se entiende que este patio inglés resta en la difusión de radón hacia el espacio al no existir un contacto directo entre terreno y muro. En la parte baja tiene contacto directo con el terreno. La ocupación es muy esporádica.

En la Figura 4 se muestra la planta semisótano de la EUAT, identificando los distintos locales.

• Laboratorio n.º 4: superficie 76 m², en la zona de la entrada un espacio de 3,78 m de alto y la mayor parte del laboratorio con una altura útil de 2,78 m. Se produce contacto con el terreno por uno de sus muros y la solera. Dispone de una mampara cerrada que resta del volumen del laboratorio 24 m³, dejando como volumen del laboratorio 205,75 m³.
• Laboratorio nº 5: superficie 76 m², en la zona de la entrada un espacio de 3,78 m de alto y la mayor parte del laboratorio con una altura útil de 2,78 m. Simétrico al laboratorio nº 4, salvo en la no existencia de una mampara cerrada para utilización de vitrina de extracción, con lo cual el volumen final del espacio es de 229,75 m³.
• Aula de máster II: superficie de 90,45 m² y una altura de 4,80 m (434,16 m³), el contacto con el terreno es únicamente por la solera. Frente con ventanas a la fachada posterior con orientación oeste.
• Despacho PDI de Física: superficie de 36,66 m² y una altura de 3,20 m (117,31 m³), el contacto con el terreno es únicamente por la solera. Frente con ventanas a la fachada posterior con orientación oeste.

Figura 4. Planta semisótano de la EUAT. Ubicación de los locales descritos. Servicio de Obras y Urbanismo, UDC.

3.1. Equipos de medida empleados

3.2. Estrategia de las mediciones

1. En primer lugar se realizan unas mediciones en continuo de 2-3 horas con un monitor de radón Genitron Alphaguard PQ 2000PRO, para encontrar los focos de entrada de radón. La primera media hora es necesaria para que el equipo alcance el equilibrio con la atmósfera externa. El mayor o menor tiempo de medida una vez alcanzado el equilibrio dependerá de la mayor o menor variabilidad de las primeras medidas realizadas. Hay que tener en cuenta que estas primeras medidas tienen como objetivo detectar focos de radón.
2. Una vez detectados los focos de radón, se colocan dosímetros de trazas integrados durante un tiempo de 3 meses en aquellos lugares de trabajo con mayor tiempo de exposición, con el objetivo de estimar la concentración de actividad media anual radón.
   Los criterios que se han seguido a la hora de la selección de los locales para la realización de las medidas iniciales han sido:
   • Ubicación de dependencias, en contacto o lo más próximas posibles al terreno (sótanos, plantas bajas de edificios), donde es más probable la entrada de radón.
   • Ocupación prolongada por parte de personal de la UDC (profesores, personal de administración y servicios y alumnos).

4.1. Concentraciones iniciales de radón

En un primer paso y, para acotar la zona a intervenir, el 19/03/13 se realizan 3 medidas en continuo con el equipo Alphaguard en los tres primeros niveles del edificio. En cada dependencia el equipo está midiendo un tiempo de 2 horas. Los lugares seleccionados son el laboratorio n.º 2 (planta –1), conserjería (planta 0) y despacho 1.14 (planta +1). Los resultados se muestran en la Tabla 1.

Como se observa en la Tabla 1 existe un punto con elevada concentración de radón, situado en la planta –1, por lo que se decide colocar 3 detectores de trazas marca Kodalpha en varios puntos de esta planta durante un periodo que se extiende entre el 19/03/13 y el 01/07/13 (Tabla 2). Estas medidas de larga duración van a permitir obtener resultados de la concentración de radón extrapolables a un año.

Los resultados obtenidos muestran que las 2 dependencias de la planta –1 estudiadas superan los 600 Bq/m³ establecidos en la IS-33. Se decide realizar nuevas medidas en otras dependencias de dicha planta, dado que su índice de ocupación por parte del alumnado, profesorado y trabajadores es bastante elevado, lo que aconseja tener datos fehacientes. Los lugares estudiados comprenden los 5 laboratorios de Materiales de Construcción, el taller de maquetas, el despacho PDI de Física y el aula máster II.

Las nuevas mediciones de radón se realizan durante el mes de febrero de 2014. Estas medidas se han llevado a cabo con el equipo Alphaguard. El equipo estuvo midiendo en cada estancia un tiempo comprendido entre 24 y 72 horas (las medidas de mayor tiempo incluyen el fin de semana). Estas medidas se realizaron manteniendo las condiciones de ventilación habituales en dichas dependencias. Muchas de ellas no tenían ningún tipo de ventilación. Prueba de ello es que en el laboratorio n.º 2 las ventanas estaban estropeadas y no se podían abrir. Los resultados de las medidas se muestran en la Tabla 3.

En la Figura 5 se muestra la ubicación de los locales en que se realizaron las medidas en la planta –1 de la EUAT.

Figura 5. Planta semisótano con referencia de la actividad media de radón reflejada en la Tabla 5.

4.2. Medidas correctoras

Los resultados obtenidos verifican que hay varias estancias que presentan valores de radón muy elevados (superiores a 600 Bq/m³), en los que es necesario llevar a cabo medidas correctoras para disminuir la concentración de radón.

Para reducir la concentración de radón existen varias soluciones posibles:

• Sellado de todas las grietas apreciables, oquedades y fisuras en suelos o paredes, para impedir la penetración del radón en el edificio. Sin embargo, en la mayoría de ocasiones esta medida no es totalmente efectiva (22), (23).
• Intracción: instalando pequeños ventiladores para soplar aire fresco filtrado al edificio. El principio fundamental es incrementar la presión en el interior del edificio respecto a la presión exterior, de manera que el gas radón no pueda fluir al interior (22), (23), (24).
• Extracción: el propósito es extraer aire del interior del edificio cuando la concentración alcanza un valor determinado. Normalmente se utiliza extracción forzada para mejorar el rendimiento y reducir el tiempo de respuesta (23), (25).
• Subventilación: provocando una ventilación, natural o forzada, en cámara de aire bajo forjado, para disipar el radón antes de que penetre en el edificio (23), (24).

Debido a las complicaciones derivadas del comportamiento del radón, así como de su desplazamiento, ya sea por difusión o por convección, es difícil establecer una relación directa entre las soluciones mitigadoras (incremento de la renovación de aire, sellado de grietas, etc.) y la disminución en la concentración de radón. Esto lleva a un proceso en el cual se van adoptando soluciones y efectuando nuevas medidas hasta alcanzar concentraciones aceptables. De ahí surge el primer criterio en la elección: que las actuaciones se escalen y sean superponibles. Es decir, se comienza con las medidas más sencillas y económicas y si no son suficientes, se lleva a cabo otra, de manera que sumen efectividad y no haya retroceso.

Un segundo criterio de elección es que la solución adoptada requiriese del menor mantenimiento posible.

En este caso, en que se intervenía en un edificio ya existente, algunas de las soluciones más eficaces, como la subventilación del forjado, eran inviables o excesivamente caras dadas las características constructivas de la EUAT.

Las actuaciones efectuadas son:

• Demolición de la cámara húmeda del laboratorio n.º 2, debido a su uso escaso y a la acumulación de gas radón.
• Sellado de grietas en el suelo de los laboratorios n.^os 2, 3 y 4. El sellado se lleva a cabo con pintura epoxi curada con poliamida, de alto contenido en sólidos y alta tixotropía que permite obtener elevados espesores por mano, dotando a los suelos de una impermeabilización total.
• Instalación de un sistema de extracción mecánica en los laboratorios n.^os 2, 3, 4, 5 y en el taller de maquetas.

En el resto de estancias se han obtenido concentraciones de radón muy bajas (laboratorio n.º 1, aula máster II y despacho PDI de Física), por lo que no es necesario realizar ninguna medida mitigadora. La bibliografía demuestra que estas soluciones son efectivas a la hora de mitigar la concentración de radón (25).

En los laboratorios n.^os 4 y 5 existía ya un sistema de extracción mecánica de aire. Los equipos preexistentes eran ventiladores axiales de extracción en conducto (tipo TD). El aire entraba desde el pasillo a través de lamas practicables en la parte alta de los laboratorios. El barrido de aire producido se supone ineficaz al no disponer los ventiladores de un alto caudal y estar ubicada la entrada y salida de aire en la parte superior. Además, debido a la deficiente instalación de los extractores, la emisión sonora era importante y permanecían habitualmente desconectados.

En un paso previo a la instalación del equipo de extracción mecánica de aire se decide hacer una serie de mediciones de radón en los laboratorios n.^os 4 y 5, con el objetivo de obtener un número de renovaciones por hora y de tiempo de funcionamiento de los sistemas de extracción mecánica ya existentes. Las conclusiones obtenidas tras estas mediciones de radón podrán ser extrapoladas a los laboratorios n.^os 2 y 3 para la instalación de un nuevo sistema de ventilación mecánica que permita reducir los niveles de radón a valores no perjudiciales para la salud.

En las Figuras 6 y 7 puede verse el estado del laboratorio n.º 2 antes y después del sellado con la pintura epoxi.

Figura 6. Estado del suelo del laboratorio n.º 2, antes del sellado.

Figura 7. Laboratorio n.º 2, tras el sellado con la pintura epoxi.

Los equipos de medida de radón se ubicaron en zonas aproximadamente iguales de los laboratorios, al fondo del mismo en la parte central, no obstante en el caso del laboratorio n.º 4 la proximidad de la mampara podría hacer que las condiciones no se pudiesen considerar exactamente iguales.

En la Figura 8 se representa la concentración de radón en función del tiempo, mostrándose además los tiempos de funcionamiento de la extracción mecánica de aire.

Figura 8. Concentración de actividad de radón en función del tiempo y de las horas de funcionamiento de los equipos de ventilación mecánica.

Se realiza un estudio del tiempo de funcionamiento de los equipos de ventilación mecánica ya existentes, con el objetivo de llegar a un compromiso entre el descenso de la concentración de actividad de radón hasta niveles no perjudiciales para la salud, y la eficiencia energética. Para ello se parte de una temporalización inicial de 11 horas de funcionamiento. Al observarse oscilaciones en la concentración de actividad de radón, con picos por encima de 600 Bq/m³, se decide programar un periodo de funcionamiento 24 horas que se muestra claramente efectivo, reduciendo los niveles a una media aproximada de 200 Bq/m³.

Una vez que se ha comprobado que la solución funciona en continuo, se realiza una parada del equipo de ventilación para ver la evolución del radón, observándose un comportamiento errático del gas en los 5 días posteriores a dicha parada. En la parte intermedia del intervalo de casi 3 días se manifiesta que, sin existir ningún tipo de ventilación, los niveles están contenidos en valores asumibles. El objetivo de esta prueba es valorar la eficacia del sistema de ventilación a la hora de retirar el radón del ambiente. Al volver a accionar el equipo se muestra una reducción drástica del radón, que alcanza sus valores mínimos a las 5 horas de la puesta en funcionamiento del equipo.

Después se prueba un régimen de 8,5 horas alternativas con 1,04 renovaciones/hora en el prorrateo a 24 horas, poniendo la ventilación a funcionar en intervalos regulares a lo largo del día, para intentar de esta forma que los niveles no se incrementen. Con este horario se demuestra que sin una ventilación continua es muy difícil mantener los valores de radón por debajo de los niveles recomendados en la legislación. De esta forma se decide dimensionar el sistema de ventilación mecánica que se va a instalar para un total de 3 renovaciones/hora de forma que permita una regulación para ajustar el caudal a lo estrictamente necesario. Una vez ejecutada la red de ventilación se volverá a medir para valorar la eficacia de la nueva instalación y validar así la solución técnica adoptada.

Los locales a ventilar suponen un total de 2.124,41 m³, con lo que al estar dimensionado para 3 renovaciones/hora se requiere un caudal de renovación de más de 6.000 m³/h, motivo por el cual para dar cumplimiento a lo dispuesto en el reglamento de instalaciones térmicas en edificios era necesario incorporar un sistema de recuperación de calor. Este equipo permite realizar una renovación de aire, mediante aporte de aire exterior recuperando la energía del aire contaminado de salida, mediante la utilización de un intercambiador de alta eficiencia. Por la situación de los laboratorios se pensó en una solución en base a 2 equipos recuperadores con batería de calor, uno ubicado en el laboratorio n.º 2, para dar servicio tanto a ése como al laboratorio n.º 3, y otro situado en el taller de maquetas, para dar servicio a dicho taller, así como a los laboratorios n.º 4 y n.º 5.

Las redes de conductos debían de favorecer un barrido lo más completo posible del volumen de aire de los espacios, ubicando la impulsión en un extremo del mismo y la extracción en el otro. El sistema incorpora una batería de calor conectada a la red de calefacción, para conseguir no sólo adecuar térmicamente el aire de entrada, sino también para climatizar el espacio, por lo que posteriormente se cierra la red de radiadores de las zonas en las que se actúa. Los conductos se realizaron en climaver Neto, un conducto de fibra de vidrio con un acabado interior rugoso que sirve para atenuar el ruido producido por el paso del aire a través del conducto. La regulación de los sistemas debería de posibilitar varias marchas de ventilación y el establecimiento de horarios de funcionamiento.

En la Figura 9 se muestra la instalación en los laboratorios n.^os 2 y 3, siendo la red azul la de impulsión y la roja la de retorno.

Figura 9. Planos de instalación del sistema de ventilación mecánico de aire.

4.3. Concentraciones finales de radón

Se realizan nuevas mediciones de radón para comprobar la eficacia de dichas modificaciones, cuyos resultados se muestran en la Tabla 4.

De los resultados se extrae que las medidas correctoras han conseguido reducir la concentración de radón considerablemente, hasta valores inferiores a los que establece la legislación (11), a excepción del taller de maquetas. Se establece como definitivo el funcionamiento del sistema de extracción en un régimen de 2 renovaciones por hora, de lunes a viernes, de las 6:00 hasta las 22:00. Se colocan nuevos detectores de trazas Kodalpha en las estancias objeto de estudio durante 3 meses para obtener medidas de radón que sean extrapolables a un año, tal como establece la legislación (IS-33). Los resultados obtenidos se muestran en la Tabla 5.

Se ha comprobado que las medidas correctoras han sido satisfactorias, reduciendo las concentraciones de radón ostensiblemente. El porcentaje de reducción de concentración de radón en las distintas dependencias estudiadas puede observarse en la Tabla 6.