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Calidad del Aire

Covid 19: Nuevas Estrategias Ante Los Retos De Las Edificaciones y Sistemas HVAC

A principios del 2020, la humanidad sufrió el más grande atentado en contra de su especie: un microscópico coronavirus. En ese momento, se pensó que se podría detener en cuestión de semanas y que su contagio y letalidad serían locales. Sin embargo, el 11 de marzo la Organización Mundial de la Salud (OMS), emitió una alerta mundial al declarar formalmente el estado de pandemia, dando asi la peor noticia jamás escuchada en años recientes.

Desde entonces, instituciones, profesionistas, empresas, académicos y centros de investigación han colaborado en la difusión de nuevas ideas, estándares, métodos y tecnologías que eviten la propagación del coronavirus SARS-CoV-2, atenúen sus efectos y, sobretodo, reduzcan su impacto en la población.

El caso de las edificaciones y su climatización representa uno de los principales desafíos, ya que son lugares de grandes concentraciones de personas enfocadas a la actividad productiva, que a su vez ha sido el daño colateral mas fuerte de la pandemia después de la salud de la humanidad.

Abordaremos el tema de los Sistemas de Ventilación/Climatización/HVAC empleados en edificios comerciales, aulas escolares, oficinas, cines, bares, restaurantes, entre otros sitios que deben adecuarse para permitir un mejor flujo de aire y delimitar los espacios físicos.

Una vez levantado el confinamiento, de alguna manera u otra, no se retornará a una “nueva normalidad”, sino a una realidad totalmente distinta. Esto implica repensar el regreso a las aulas, a las oficinas, a los cines, a los espacios cerrados donde el aire acondicionado es indispensable para la realización del trabajo cotidiano e incluso en sitios como los laboratorios, los centros de cómputo y los quirófanos. Todos ellos serán reconfigurados para adaptarse a la reciente realidad.

Este nuevo paradigma plantea una evolución en el diseño de los espacios de oficina y/o de trabajo alternativos, por lo que la arquitectura, en primera instancia, deberá proponer una respuesta eficiente para crear entornos con tecnología de vanguardia, accesibles y confortables que permitan garantizar la salud de la sociedad en su conjunto.
Las oficinas, ademas, tendrán que optimizar el uso de los aires acondicionados, privilegiando la salud de sus inquilinos y minimizando los riesgos de contraer cualquier tipo de enfermedad, debido a los virus y bacterias que se mantienen en la atmósfera.

La parte más importante para evitar la propagación del coronavirus es utilizar filtros en todo el Sistema de Aire Acondicionado y de Ventilación, y sobre todo, mantenerlos limpios. La limpieza deberá realizarse también en los conductos de ventilación. Ambos elementos son clave a la hora de utilizarlos de manera segura frente al SARS-CoV-2.

Cabe recordar que una de las principales vías de contagio del coronavirus está en la transmisión aérea. Las pequeñas partículas en suspensión o microaerosoles, provenientes de las gotas evaporadas de las secreciones respiratorias de infectados, son el principal medio de contagio del SARS-CoV-2. Sin embargo, también puede ser transportado por los conductos de ventilación.

6 Estrategias para decirle Adiós al Coronavirus

1. Filtros de Aire.

Figura 1: Filtro de Aire

El estándar recomendado por la industria de la construcción, así como las directrices de gobiernos como el de Estados Unidos, recomiendan el uso de filtros de aire que cumplan unos requisitos mínimos, como el del United States Deparment of Energy, que recomienda un Minimum Efficiency Reporting Value (MERV) -Valor de eficacia mínima a reportar, en español- de 13, según lo estipulado en el protocolo de ensayo ASHRAE 5.2.2-1999 y que LEED aconseja de igual manera. Para lograr un método eficaz de retención de virus, es aconsejable utilizar MERV 14-16, empleado regularmente en cuartos limpios. Hay instalaciones con otras estrategias de control (lámparas UV, controles de humedad, controles de flujo de aire), para maximizar el beneficio de la filtración. Se ha demostrado que un Sistema UV bien diseñado y con el mantenimiento adecuado, junto con la filtración, el control de humedad y el flujo de aire correcto, reduce las infecciones por otros virus.

Figura 2: Parámetros de Renovación de Aire

2. Ventilación.

La renovación del aire interior de un edificio es necesaria e imprescindible. A través de ella es posible mantener los niveles admisibles de concentración de contaminantes presentes en el aire, que se generan por el desarrollo de cualquier actividad humana o de otra índole. En general, las condiciones de Calidad de Aire Interior (CAI) de diseño consideran la temperatura y humedad relativa necesarias para el confort, que a su vez dependen de factores como la actividad metabólica que desarrollan las personas ocupantes del edificio, su grado de vestimenta y la época del año (verano/invierno). Los Cambios de aire por hora (ACH, por sus siglas en inglés), son una forma de medir la renovación del aire en un volumen dado por unidad de tiempo. Se expresa en m3/h, o en porcentaje de volumen renovado por hora.

Figura 3: Tasas mínimas de Ventilación en Zonas de Respiración

Este último proceso puede hacerse naturalmente mediante corrientes entre aberturas en paredes y cubiertas. En los espacios con buenos sistemas de ventilación los cambios de aire por hora alcanzan a un 63 por ciento del volumen por hora (0.63ACH). Se citan algunos ejemplos como referencias paramétricas: En España, según el DIN 1946 se consideran los siguientes parámetros (Ver figura 2). En México, según la NOM-001-STPS-2008: “Para locales de los centros de trabajo, tales como oficinas, cuartos de control, centros de cómputo y laboratorios, entre otros, en los que se disponga de ventilación artificial para confort de los empleados o por requerimientos de la actividad en el centro de trabajo se recomienda que la renovación del aire no sea inferior a 5 veces por hora”. En Estados Unidos, segun ASHRAE 62.1-2007 (ver figura 3).

3. Humedad Relativa.

La Sociedad Americana de Microbiología (ASM) abordó la cuestión de la transmisión del COVID-19 en el “entorno creado” (BE), definido como los edificios, automóviles y otros entornos interiores en los que la mayoría de los seres humanos pasan más del 90 por ciento de su vida cotidiana.

Según el informe, hay varios factores de transmisión importantes que promueven la infección en dichos entornos: densidad de ocupantes, cantidad de actividad e interacción social, contacto humano con superficies abióticas, entre otros. Los Sistemas de Aire Acondicionado, son elementos clave para mantener niveles saludables de humedad. Asi lo sugiere la ASM: “Mantener una HR (humedad relativa) entre el 40 por ciento y el 60 por ciento en el interior puede ayudar a limitar la propagación y la supervivencia del SARS-CoV-2 dentro del BE, mientras se minimiza el riesgo de crecimiento de moho y se mantienen hidratadas e intactas las barreras mucosas de las personas”.

4. Flujo de Aire.

El manejo adecuado del flujo de aire es esencial. Es importante administrar su velocidad en un espacio ocupado. La investigación y las directrices de ASHRAE apuntan a un límite superior de velocidad del aire en un espacio ocupado de 0.2 m/s (40fpm). Para lograr esta condición, el aire debe ser inyectado adecuadamente por el Sistema de HVAC en la habitación, y distribuido adecuadamente en el espacio ocupado. En cuanto a la temperatura, ésta es el elemento principal del confort. Una temperatura apropiada varía en función de numerosas condiciones (estación del año, ubicación, ropa, etcétera). La NOM-001-STPS-2008 recomienda un rango de 20-24°C en el invierno y 23-26 °C en el verano.

5. Mantenimiento. 

La limpieza de los filtros en los diversos equipos de Aire Acondicionado o Ventilación, deberá realizarse según las recomendaciones de los fabricantes. Se aconseja utilizar en todo momento guantes protectores, que deberán ser desechados y lavarse las manos al término de la actividad, asi como evitar tocarse la cara. También se sugiere el uso de mascarillas en todo momento. Todo el mantenimiento debe efectuarse por personal calificado que garantice la continuidad de la operación.

6. Mejores Prácticas. 

Los Sistemas HVAC y el entorno pueden desempeñar un factor crucial en la prevención de la propagación de los virus. Para asegurar la pureza del aire interior, un buen sistema debe incluir algunos o todos los siguientes elementos:

  • Ventilación (controlada por demanda): El Sistema HVAC debe suministrar aire exterior en función del tamaño/uso del espacio. Es importante tener en cuenta que el aumento de la tasa de ventilación puede causar un aumento de la carga, por lo que debe ser calculado apropiadamente.
  • Filtración: Los filtros con MERV>13 tienen una capacidad significativa para capturar materia particulada (PM) y partículas mas pequeñas. Los filtros HEPA son aún mas eficientes y pueden capturar bacterias y virus. En todo caso, utilizar el estándar ISO-16890-1:2016. Cuanto mayores sean los requisitos de filtración, mayor será la caída de presión del aire y el tamaño del filtro.
  • Otros dispositivos de Calidad del Aire Interior: Hay numerosas tecnologías disponibles para reducir la presencia de contaminantes. Se pueden instalar luces ultravioletas, oxidación fotocatalítica ultravioleta, ionización, plasma, electrostática activa, carbón activo y otros componentes para atacar específicamente los compuestos orgánicos volátiles (COV), las bacterias y los virus.
  • Distribución del Aire:La tasa de flujo de aire, la velocidad y la dirección del aire descargado por la unidad de aire acondicionado deben ser cuidadosamente controladas. El objetivo es tener una distribución uniforme de la temperatura y evitar velocidades del aire superiores a 0.2 m/s. La cantidad total de flujo de aire debe calibrarse adecuadamente a la capacidad de enfriamiento de la unidad. La ubicación de la salida de aire, la orientación del aire y la intensidad de la velocidad del aire en la descarga tienden a determinar el flujo de aire y deben ser optimizadas.

Muchas instituciones se han unido para desarrollar una serie de guías a seguir que establecen los lineamientos generales para hacer frente a la pandemia, y a partir de ahí, cada facility manager, en conjunto con sus asesores y proveedores, podrá desarrollar las estrategias pertinentes de acuerdo con cada edificación en particular, dependiendo de sus características arquitectónicas, su equipamiento y el giro del edificio. A continuación, se indican algunas de ellas:

  1. ASHRAE: Guidance for Building Operations During the COVID-19 Pandemic.
  2. BOMA: Getting Back to Work: Preparing Buildings for Re-Entry Amid COVID-19.
  3. EPA: Interim Guidance for Businesses and Employers Responding to Coronavirus Disease 2019 (COVID-19), May 2020.

A lo largo de este artículo, ha sido posible establecer que las acciones mas efectivas contra la pandemia son evitar el contagio directo y a través de superficies, donde el coronavirus puede transmitirse rápidamente, así como el uso de cubrebocas, la higiene personal y en los espacios comunes. Sin embargo, el SARS-CoV-2 permanece en el ambiente un periodo de tiempo donde las corrientes de aire pueden trasladarlo fácilmente a través del edificio. Es en este punto donde se deben aplicar todas las recomendaciones planteadas de una manera responsable y profesional para lograr una actividad sana y productiva. Adicionalmente, se pueden manejar estrategias complementarias, como el uso de germicidas y sanitizantes en forma de aerosol para distribuirlos en el ambiente. La EPA ha emitido una guía indicando los pasos a seguir y una lista de desinfectantes aprobados en contra del COVID-19.

A partir de ahora, la gestión de los Sistemas HVAC en edificios deberá ser más rigurosa en cuanto al mantenimiento y limpieza de ductos y filtros, para dar la certeza de que ningún virus pueda utilizar este medio de propagación.

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Fuente: Revista Mundo HVAC&R www.mundohvacr.com.mx “6 Estrategias para decirle adiós al coronavirus”.

Author

Lorena Valenzuela

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