agencia de protección del medio ambiente de ee.uu.

REFERENCIA TÉCNICA
AGENCIA DE PROTECCIÓN DEL MEDIO AMBIENTE DE EE.UU. (EPA) MODELO JOHNSON & ETTINGER
PARA INTRUSIÓN DE VAPOR DEL SUBSUELO EN EDIFICIOS
INSTRUCCIONES PARA LA UTILIZACIÓN DE LIQUID BOOT® COEFICIENTES DE DIFUSIÓN EN MODELOS
http://www.epa.gov/oswer/riskassessment/airmodel/johnson_ettinger.htm
La EPA desarrolló una serie de modelos para estimar las concentraciones de aire en el interior y los riesgos asociados para la salud de la
intrusión de vapor del subsuelo en los edificios. Estos modelos se basaron en las soluciones analíticas de Johnson y Ettinger (1991) para
la partición de contaminantes y el transporte de vapor del subsuelo en los edificios. En línea con el énfasis de la EPA en múltiples líneas
de evidencia, están disponibles para los usuarios modelos de 3 fases, de gases intersticiales y de NAPL (líquidos en fase no acuosa) para
evaluar la intrusión del vapor. El enlace anterior redireccionará al usuario al sitio de la EPA donde podrá descargar modelos de hoja de
cálculo de Microsoft Excel y Guías de usuario.
Hay dos versiones asociadas con cada modelo. CETCO recomienda los modelos avanzados (ADV) que permiten al usuario especificar
hasta tres diferentes estratos de suelo. Mediante la sustitución de la membrana Liquid Boot por el estrato de suelo A, cada modelo
avanzado para gases intersticiales (SG-ADV), contaminación de suelo (SL-ADV) y contaminación de agua subterránea (GW-ADV) permite la
inserción de un valor de coeficiente de difusión de la membrana de Liquid Boot para poder estimar el riesgo cuando se usa un sistema de
barrera frente al vapor Liquid Boot.
Para ejecutar los modelos, simplemente abra el archivo de MICROSOFT EXCEL que corresponda. Se ha creado cada modelo con las
siguientes hojas de cálculo:
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DATENTER (Hoja de introducción de datos)
CHEMPROPS (Hoja de propiedades químicas)
INTERCALCS (Hoja de cálculos intermedios)
RESULTS (Hoja de resultados)
VLOOKUP (Tablas de búsqueda)
Para estimar el riesgo del sistema de barrera frente al vapor Liquid Boot, hay que seguir el procedimiento como se indica en la Guía de
usuario teniendo en cuenta los siguientes cambios.
MODELO AVANZADO PARA GASES INTERSTICIALES (SG-ADV)
Empezando por la hoja de cálculo de introducción de datos (DATAENTER), introducir el grosor de la losa (normalmente 15 cm) como
«Profundidad bajo tierra hasta la parte inferior del recinto cerrado, Lf» en la celda E24. Suponiendo un espesor típico de Liquid Boot de
0,15 cm, introducir el espesor combinado de 15,15 cm como «Espesor del estrato de suelo A, hA» en la celda H24. La profundidad total de
la prueba de gas intersticial en F24 debe corresponder con el espesor combinado del estrato A en H24, B en I24 y C en J24.
Dado que el coeficiente de difusión de Liquid Boot se introducirá en una segunda hoja de cálculo, no se necesita ningún valor para la
«Permeabilidad frente al vapor de suelo del estrato A» en M24, «Densidad aparente en seco del suelo en el estrato A» en F34, «Porosidad
total del suelo en el estrato A» en G34 y «Porosidad del suelo lleno de agua» en H34. Se inserta «LB» en lugar de los valores
predeterminados.
Por ejemplo, la Figura 1 muestra la hoja de introducción de datos del modelo avanzado para gases intersticiales (SG-ADV) con la condición
del sitio que contiene Benceno - CAS nº 71432 con una concentración (Csource) de gas intersticial de aproximadamente 2400 ppmv o
8,07E+6 mg/m3. La profundidad bajo tierra hasta la parte inferior del recinto cerrado es de 15 cm, la profundidad de la muestra de gas
intersticial de la fuente de concentración (Csource) es de 400 cm, la temperatura media del suelo es 10o C, el espesor del suelo del estrato
A es de 15,15 cm (igual que la profundidad bajo tierra hasta la parte inferior del recinto cerrado más el espesor de la membrana de Liquid
Boot Plus de 0,15 cm), el espesor del suelo del estrato B es de 300 cm de arena (S), el espesor del suelo del estrato C es de 84,85 cm de
arcilla (C), el área del edificio es de 10000 m2 y el coeficiente medio del flujo de vapor en el edificio es de 5 L/min. Los cuatro parámetros
del estrato A han sido reemplazados por «LB».
TR-903 revisado el 7/2010
TR_903_AM_SP_201402_v1
REFERENCIA TÉCNICA
Figura 1: Ejemplo de hoja de Introducción de datos (DATENTER) para el modelo avanzado para gases intersticiales (SG-ADV).
Después de haber especificado la hoja de introducción de datos (DATENTER) para que represente de la mejor manera las condiciones
del sitio del proyecto, el usuario debe seleccionar la hoja de cálculo intermedio (INTERCALCS). La hoja está protegida con contraseña,
pero se puede quitar usando la contraseña «ABC» (todas letras mayúsculas). Introducir el coeficiente de difusión efectivo de la
membrana de Liquid Boot (Deff) en cm2/s en la celda H21. Debajo, la Figura 2 muestra el estrato A con un coeficiente de difusión del
benceno con Liquid Boot Plus de 4,5 x 10-11 cm2/s del cual la hoja calculará un coeficiente de difusión efectiva total de 1,15 x 10-7
cm2/s.
La concentración estimada de vapor en el interior del edificio (CBUILDING, —suponiendo una fuente infinita—) se calcula y presenta en las
estimaciones de la hoja de cálculo intermedio (INTERCALCS) en la celda I31. La concentración de vapor estimada en el interior debe ser
conservadora, ya que ignora la ventaja que supone el sistema de ventilación bajo la membrana Liquid Boot. Téngase en cuenta que la
membrana Liquid Boot Plus reduce, pero no elimina, la concentración de vapor en el interior del edificio.
Figura 2: Ejemplo de hoja de cálculo intermedio (INTERCALCS) para el modelo avanzado para gases intersticiales (SG-ADV).
TR_903_AM_SP_201402_v1
REFERENCIA TÉCNICA
Los parámetros predeterminados del factor de riesgo unitario (URF) para el contaminante en cuestión y la concentración de
referencia (RfC) se basan en los valores recomendados por la EPA. Algunas normativas locales y municipales pueden establecer
valores recomendados más estrictos. El usuario puede realizar los cambios de estos valores en la hoja CHEMPROPS en las celdas
I8 y J8 para corresponder los valores recomendados de la zona para el contaminante en cuestión.
Los resultados del modelo se pueden observar en la hoja RESULTS. Los cálculos presentados son un riesgo añadido y un
coeficiente de riesgo asociado con la concentración estimada de aire en el interior del edificio. El usuario debe comprobar el
mensaje y el resumen de errores debajo de la sección de resultados para asegurarse de que no aparezcan mensajes de error. Si
aparecen uno o más mensajes de error, volver a introducir la información adecuada.
Figura 3: Ejemplo de hoja de resultado (RESULT) para el modelo avanzado para gases intersticiales (SG-ADV)
El nivel de riesgo de la EPA de la presencia de agentes cancerígenos para todos los modelos de suelo y agua subterránea es de 1
x 10-6 y el coeficiente de riesgo para agentes no cancerígenos para todos los modelos de suelo y agua subterránea es 1. Según el
ejemplo anterior, el modelo predice que el sistema de barrera Liquid Boot producirá un aumento de riesgo aceptable. Cabe
destacar que los riesgos añadidos de todos los contaminantes se tienen que añadir al riesgo total de rendimiento.
Al igual que en el ejemplo anterior del modelo para gases intersticiales, la información de Liquid Boot se puede introducir e n l os m odelos a vanzados d e c oncentración d e s uelo y c oncentraciónde agua subterránea. Modelo avanzado de concentración de suelo (SL-ADV)
Profundidad bajo tierra hasta la parte inferior del recinto cerrado, Lf: DATENTER, celda F28
Espesor del suelo del estrato A, hA: DATENTER, celda I28
Permeabilidad al vapor del suelo del estrato A: DATENTER, celda N28
Densidad aparente en seco del suelo del estrato A: DATENTER, celda F38
Porosidad total del suelo del estrato A: DATENTER, celda G38
Porosidad del suelo lleno de agua del estrato A: DATENTER, celda H38
Coeficiente de difusión efectivo del sistema Liquid Boot, Deff: INTERCALCS, celda H21
MODELO AVANZADO DE CONCENTRACIÓN DE AGUA SUBTERRÁNEA (GW-ADV)
Profundidad bajo tierra hasta la parte inferior del recinto cerrado, Lf: DATENTER, celda F28
Espesor del suelo del estrato A, hA: DATENTER, celda H28
Permeabilidad al vapor del suelo del estrato A: DATENTER, celda O28
Densidad aparente en seco del suelo del estrato A: DATENTER, celda F38
Porosidad total del suelo del estrato A: DATENTER, celda G38
Porosidad del suelo lleno de agua del estrato A: DATENTER, celda H38
Coeficiente de difusión efectivo del sistema Liquid Boot, Deff: INTERCALCS, celda I21
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