Aire Acondicionado

6 estrategias para decirle adiós al coronavirus

La industria de la edificación inteligente atraviesa una transformación sin precedentes en su manera de acondicionar cada espacio para evitar la contaminación y propagación de la covid-19. Conoce las acciones que administradores y dueños de edificios deben aplicar para expulsar a este indeseable virus

Jorge Waldemar Sosa

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 así 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, sobre todo, 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 más fuerte de la pandemia después de la salud de la humanidad.

¿Qué es el SARS-COv-2?
Los coronavirus son una familia de virus que causan enfermedades que van desde el resfriado común hasta enfermedades más graves como neumonía, síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y síndrome respiratorio agudo grave (SARS). La cepa de coronavirus (2019-nCoV, rebautizado como SARS-CoV-2) que causó el brote en la ciudad de Wuhan, en China, es nueva y no era conocida previamente.

Estas infecciones suelen presentar fiebre y síntomas respiratorios (tos, disnea o dificultad para respirar). En los casos más graves, pueden causar neumonía, síndrome respiratorio agudo severo, insuficiencia renal e, incluso, la muerte. A la enfermedad causada por el SARS-CoV-2 se le conoce como la covid-19 (Corona Virus Disease año 2019).

Ahora bien, un virus es un agente infeccioso acelular compuesto de material genético protegido por un envoltorio proteico, que causa diversas enfermedades, y se introduce como parásito en una célula para reproducirse en ella.

El virus se transmite de una persona infectada a otra mediante dos vías, principalmente:

  1. A través de inhalación directa: Cuando la persona no infectada inhala las gotas que haya esparcido la persona con la covid-19 al toser, estornudar o exhalar.
  2. A través del contacto con objetos y superficies: Las gotas procedentes de la nariz o la boca salen de la persona infectada cuando tose o exhala, caen sobre los objetos y superficies, y la persona contrae la enfermedad cuando toca estos objetos o superficies y luego se toca los ojos, la nariz o la boca. O bien, cuando toca o estrecha la mano de una persona infectada y se lleva las manos a la cara, ojos, nariz o boca.

Un estudio en laboratorio encontró que el SARS-CoV-2 puede permanecer viable sobre algunas superficies por un cierto tiempo (unas horas sobre el cobre, y hasta un día o dos sobre superficies de plástico o acero, según la temperatura y la humedad ambiental).

A diferencia del SARS, que se transmite sólo cuando la persona presenta síntomas, este nuevo coronavirus se puede transmitir antes de la aparición de síntomas (presintomáticos) o, incluso, si la persona no presenta ninguno (asintomáticos). Esto ha dificultado notablemente las medidas de contención de la epidemia.

Estatus presente
El SARS-CoV-2 ha demostrado que puede transmitirse de una persona a otra con bastante facilidad. La OMS estima que la tasa de contagio (R0) del virus es de 1.4 a 2.5, aunque otras estimaciones hablan de un rango entre 2 y 3. Esto quiere decir que cada persona infectada puede a su vez infectar a 2 y 3 personas, aunque se ha visto que puede haber personas o eventos “supercontagiadores”. Se piensa que el 20 por ciento de los casos es responsable del 80 por ciento de contagios. Para controlar una epidemia, la R0 necesita disminuir por debajo de 1.

Debido al alto nivel de contagio, se han emitido diversas medidas sanitarias aplicables a distintos tipos de actividades económicas y lugares de concentración de personas, entre ellos los edificios de oficinas, centros comerciales, cines, estadios, hospitales, obras en construcción, así como sus servicios de mantenimiento y operación.

En la Ciudad de México se han emitido una serie de medidas sanitarias por el gobierno para la reanudación de actividades, de las cuáles destacaremos sólo las relacionadas con la edificación.

Figura 1. Todas las medidas y lineamientos completos al respecto pueden ser consultados en https://medidassanitarias.covid19.cdmx.gob.mx/

En todas ellas se resaltan medidas comunes que se han transmitido a través de todos los medios y que enumeramos a continuación:

  1. Mantener una sana distancia entre personas de 1.5 metros como mínimo.
  2. Utilizar la etiqueta respiratoria, es decir, estornudar o toser en un pañuelo que será desechado en bote de basura cerrado o, en su defecto, hacerlo en la parte interna del brazo.
  3. Uso permanente de cubrebocas.
  4. Lavarse las manos con agua y jabón, o bien, utilizar gel desinfectante base alcohol al 70 por ciento constantemente.
  5. No compartir papelería, objetos de uso personal, utensilios de cocina, celular, o cualquier otro que se toque usualmente con las manos.
  6. Evitar llevarse las manos a la cara.

Asimismo, se recomiendan una serie de medidas enfocadas en proveer de capacitación, elementos de desinfección, desinfectantes, gel y una serie de cosas que prevengan y contengan al coronavirus. También se contemplan medidas de acceso y egreso de los edificios de la manera más saludable posible, reglas de circulación y una serie de señalamientos que apoyen a las personas a seguir dichas disposiciones. Finalmente, para el caso que nos atañe, existen dos apartados que están orientados a la “Limpieza y desinfección de superficies” y a los “Sistemas de ventilación”.

Nuevas estrategias ante los retos de las edificaciones
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, además, 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-CoV2. De hecho, en algunos dispositivos de aire acondicionado y filtrado de los hospitales se han encontrado rastros del virus en las habitaciones en las que se trataban a enfermos, por lo que su cuidado y limpieza son ahora una de las tareas más importantes antes de comenzar a utilizarlos de manera masiva. El coronavirus permanece durante un tiempo determinado en suspensión en el aire, hasta que termina por depositarse sobre distintas superficies del entorno. Sin embargo, también pueden ser transportadas por los conductos de ventilación.

1. Filtros 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 Department 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 del virus, es aconsejable utilizar MERV 14-16, empleado regularmente en cuartos limpios. Es recomendable el consejo de un profesional para saber cuál es el MERV más alto que se puede manejar de manera confiable sin dejar caer el volumen de aire que lo atraviesa, ya que podría ser contraproducente.

El estándar más reciente y ampliamente recomendado es el ISO-16890-1:2016. Esta norma sustituye a la actual norma europea EN779-2012 y a la estadounidense AHSRAE 5.2.2. Su entrada en vigor fue en 2018 y esta clasificación se determina ahora con partículas finas cercanas a la realidad, la que se utiliza para evaluar la contaminación del aire.

Esta normativa se enfoca en la eficiencia del filtro versus el tamaño de partícula, en concentraciones de partículas mayores o iguales al 50 por ciento:

1 μ (micrón) = 0,001 mm (= PM1)
2,5 μ = 0,0025 mm (= PM2.5)
10 μ = 0,01 mm (= PM10)

Es decir:

  • ISO Grueso ePM10 <50 por ciento (arena, pelo) ISO ePM10: ePM10 >50 por ciento (polen, polvo del desierto).
  • ISO ePM2.5: ePM2.5 >50 por ciento (bacterias, hongos, esporas de moho, polen).
  • ISO ePM1: ePM1 >50 por ciento (virus, partículas de gases de escape, nanopartículas).

Los hospitales y las instalaciones de atención médica tienen sistemas especialmente diseñados con niveles de filtración apropiados. Además, utilizan otras estrategias de control y sistemas (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. Los detalles del equipo son muy importantes (accesorios, tipo y colocación de la lámpara, cantidad de flujo de aire, mezcla, etcétera). Es importante resaltar que instalar UV a un sistema existente sin considerar los demás factores no garantiza lograr beneficio alguno.

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. 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 (0.63 ACH).

Se citan algunos ejemplos como referencias paramétricas:

En España, según el DIN 1946 se consideran los siguientes parámetros:

Figura 2. Parámetros de renovación de aire. Fuente: ingemecanica.com/

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, según ASHRAE 62.1-2007:

Figura 3. Tasas mínimas de ventilación. Esta tabla se debe utilizar en conjunto con las notas que la acompañan en el ASHRAE 62.1-2007; de lo contrario, no será válida

3. Humedad Relativa
La Sociedad Americana de Microbiología (ASM) abordó la cuestión de la transmisión de la 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. Así 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 (40 fpm). 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 tras terminar y lavarse las manos al término de la actividad, así 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 de 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:

  1. Ventilación (controlada por la 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.
  2. Filtración: Los filtros con MERV >13 tienen una capacidad significativa para capturar materia particulada (PM) y partículas más pequeñas. Los filtros HEPA son aún más 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.
  3. 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.
  4. Distribución del aire:
    1. 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.
    2. La cantidad total de flujo de aire debe calibrarse adecuadamente a la capacidad de enfriamiento de la unidad.
    3. 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 más 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 de la covid-19.

A partir de ahora, la gestión de los sistemas HVAC en edificios deberá ser más rigurosa en cuánto 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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Jorge Waldemar Sosa
Líder en productos y servicios para la industria de los edificios inteligentes, con más de 20 años de experiencia en BMS, HVAC, CCTV, F&S. Actualmente es consultor BOMA, miembro del IMEI, colaborador de Logen SA, provee asesoría, comisionamiento y supervisión en proyectos de ingeniería.
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Fuentes:
1. www.nafahq.org

2. www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/ashrae%20journal/2020journaldocuments/72-74_ieq_schoen.pdf

3.boma.informz.net/BOMA/data/images/Getting%20Back%20To%20Work%20Preparing%20Buildings%20for%20Re20Entry.pdf

4. www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/guidance-business-response.html

5. www.epa.gov/sites/production/files/2020-04/documents/316485-c_reopeningamerica_guidance_4.19_6pm.pdf

6. www.epa.gov/pesticide-registration/list-n-disinfectants-use-against-sars-cov-2-covid-19

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