Martes, 26 Abril 2022 10:50

SISTEMAS DE VENTILACION Y CLIMATIZACION: proteccion frente a Covid en ambientes interiores

PRO33 articulo 3 foto 0La pandemia ha sido el detonante que ha puesto de manifiesto la importancia de la calidad del aire interior para la salud de los ocupantes de los espacios cerrados

 

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SARS-CoV 2 y muchos otros virus como la gripe, así como multitud de bacterias, se transmiten por vía aérea desde las personas infectadas a otros usuarios sanos.  Un estudio realizado en 2003 por S. N. Rudnick y D. K. Milton del Department of Environmental Health, Harvard School of Public Health, titulado “Riesgo de infección de transmisión aérea en interiores estimado en relación con la concentración de dióxido de carbono” (Risk of indoor airborne infection transmission estimated from carbon dioxide concentration), nos muestra el número de personas que puede contagiar una persona infecciosa en función de la concentración de dióxido de carbono (número de reproducción), es decir en función de la tasa de ventilación. 

> Los resultados se muestran en el gráfico 1.

Se observa que con una ventilación muy baja, de solo 2 Litros/segundo – persona el número de reproducción para la gripe es de 12, es decir un infeccioso contagiaría en promedio hasta a 12 personas en un sitio con una ventilación tan baja, mientras que esa misma persona “solo” contagiaría 1 persona si la ventilación fuera acorde a RITE, es decir 12,5 L/s-persona. El estudio fue realizado en 2003 y por tanto no toca el SARS-CoV2, que no se conocía en ese momento, pero si ponemos un valor promedio representado por la línea roja el salto iría de 8 personas a 1, al aumentar la ventilación, bajarían sustancialmente los contagios. 

La reflexión interesante respecto a este estudio es que, tal como hemos comentado en otros artículos y webinarios, la ventilación es inicialmente muy efectiva reduciendo la concentración de los contaminantes ambientales (siempre que no estén presentes en el aire de impulsión, como es lógico) pero a partir de unos determinados caudales el impacto es muy limitado.

En la gráfica 2 se muestra una simulación, de cómo disminuiría la concentración de virus SARS-CoV2 en ambiente en un espacio cerrado a medida que aumentamos el caudal de ventilación, y lo comparamos con los valores normativos de RITE IDA 1 e IDA 2.

Con una ventilación de 12,5 l/s-persona (45 m3/h) la concentración baja hasta 222 copias de genoma/m3, e incrementando la ventilación hasta 20 l/s-persona (72 m3/h) desciende hasta 140 copias de genoma/m3, es decir una rebaja del 37%, pero si tenemos en cuenta que un espacio con ventilación mínima, del orden de 5 m3/h-persona tendría una concentración teórica de 2.000 copias de genoma/m3, ¡un 800% más! La reducción no es tan significativa. Esta simulación está basada en una tasa de generación de virus hipotética, que hoy en día no es totalmente conocida, (se ha asimilado a la del virus de la gripe que si conocemos) pero lo importante no es el valor absoluto sino el relativo, independientemente de las concentraciones reales, las disminuciones relativas serian iguales, ya que solo dependen del balance de masas.

Sobre estas bases parece claro que es importante actuar sobre el aire interior para minimizar la transmisión de coronavirus en los espacios cerrados, y en este punto debemos valorar en primer lugar, la importancia de la ventilación, pero también debemos valorarla en su justa medida. Es decir, si disponemos de un sistema de ventilación mecánica capaz de aportar entre 12 y 20 litros-segundo persona, abrir todas las ventanas para incrementar la ventilación, realmente no nos aportará un grado de seguridad adicional demasiado elevado y sin embargo tendrá algunos efectos negativos que debemos tener en cuenta:

Disconfort térmico

Gasto energético y, por tanto, económico elevado

Impacto ambiental, emisión de CO2 a la atmosfera

Incremento del ruido ambiental

Entrada de insectos, hongos o polen

Incremento de entrada de contaminantes exteriores, tanto artificiales como naturales.

 

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Si es que podemos extraer algo positivo de la situación de pandemia que estamos viviendo, es que ha abierto los ojos a la sociedad sobre una realidad importante, multitud de espacios públicos, escuelas, universidades, espacios comerciales, o incluso otros de mayor entidad como centros de salud, centros de transporte o similares, no disponen de ventilación mecánica, y eso puede suponer un problema grave para los usuarios.

Pensemos simplemente en el caso de una escuela, un niño con gripe en un aula que solo disponga de unos radiadores y como única ventilación la apertura ocasional de las ventanas, en el tiempo en que las ventanas se encuentren cerradas, podría llegar a contagiar hasta otros 12 niños, que a su vez llevarán la enfermedad a sus viviendas, pasándola a sus padres.

En la situación actual de pandemia abrir ventanas ha sido una solución de emergencia, y si no hay otra opción, al menos es algo, pero debemos entenderlo como una solución excepcional de emergencia. Depender exclusivamente de las ventanas para ventilar, especialmente en los espacios de uso colectivo (centros educativos, oficinas, hostelería, ocio, etc.), no es una solución correcta a largo plazo, es algo que debería corregirse en los años venideros, todo centro de pública concurrencia, independientemente de su tamaño debería ser correctamente ventilado con aire de calidad suficiente.

Otra estrategia complementaria, muy importante es la filtración y purificación del aire para eliminar coronavirus, a este respecto recordar que hemos de huir del concepto de “equipo que acaba con el 99% de los virus”. Hay diversas tecnologías que, en realidad pueden acabar con el virus transportado por el aire al hacerlo pasar a través de un determinado filtro o purificador, pero la cuestión verdaderamente importante es ¿somos capaces de conseguir que todos los virus generados en una sala pasen por ese filtro o purificador? La respuesta es que resulta difícil movilizar en un tiempo razonable el 100% del aire interior de un local y pasarlo a través del filtro especialmente en el caso de purificadores portátiles que suelen tener un área de influencia limitada.

Lo primero que debemos considerar es el caudal de aire que mueve el equipo, y que para que sea mínimamente efectivo debe ser del orden de 3 a 5 movimientos de aire a la hora, es decir volumen de la sala multiplicado por 3 o 5. 

En este sentido, normalmente un sistema centralizado con conductos de retorno y difusión a través de redes de conductos, de tal forma que se disponga de impulsiones en varios puntos de la sala siempre será más eficiente. Pero no hemos de olvidar que estos equipos son un complemento a lo básico que es la ventilación, nunca debemos pensar que son un sustituto, si nos pueden ayudar a tener un nivel de seguridad elevado con menos ventilación, pero siempre un mínimo caudal de aire exterior es imprescindible.

Otro de los elementos de los que se esta hablando mucho es la monitorización del dióxido de carbono como elemento para el control de la calidad de aire interior. 

En este sentido, aun falta por desarrollar una metodología de valoración de uso generalizado que nos permita dar conformidad o no a los resultados de forma correcta, teniendo en cuenta todas las variables, a saber: valor promedio de CO2 durante un tiempo determinado; valores pico y tiempo de permanencia en ese nivel, volumen por persona disponible en los locales, ya que e los espacios cerrados muy grandes la variación de la concentración es mucho mas lenta que en los espacios concurridos, no se pueden aplicar los mismos valores, a un centro comercial que a un aula, densidad de ocupación, etc. Es preciso desarrollar métricas, lo más sencillas y aplicable posibles pero que no pueden ser tan simples como decir, que no se superen 1000 ppm, por ejemplo, es preciso un poco más de elaboración, si hablamos de monitorización en continuo.

La grafica 3 muestra la evolución de la concentración de dióxido de carbono de un centro, y en ella se observan superaciones puntuales de los valores limites, del mismo modo que ocurre con el control de la temperatura, si bien, en pandemia esto se debería evitar siempre, es posible que en condiciones normales (ausencia de pandemia) se puedan aceptar pequeñas superaciones puntuales, para evitar tener que sobredimensionar en exceso los sistemas de ventilación de los edificios, por supuesto, siempre dentro de un límite tanto temporal como de valor máximo de dióxido de carbono.

 

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CONCLUSION:

Cada edificio es diferente y la aplicación de unas u otras medidas de control para asegurar una correcta calidad de aire interior debe ajustarse a las características concretas de cada instalación, es importante aplicar la tecnología con sentido común analizando los pros y contras y recordando que hay unos mínimos de confort térmico y calidad de aire interior que se deben cumplir en paralelo con el control del coronavirus, que por otra parte, será algo temporal. 

Y, por supuesto, hemos de huir de las “soluciones milagro” una tecnología que se presente como la panacea, que solucione todos los problemas, no es creíble, la calidad de aire interior es un aspecto multidisplinar que requiere, ventilación, filtración y purificación, control de los focos de contaminantes, higiene de los sistemas y del edificio en general y unos programas de gestión y mantenimiento que tengan en cuenta este aspecto con un enfoque preventivo.

 

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