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Calidad del Aire Interior para ambientes saludables

La calidad del aire interior es un tema que cobró gran relevancia durante la pandemia, por lo que el esperado regreso a la normalidad demanda que en los espacios de trabajo sea una garantía de seguridad. ¿Qué debemos hacer para lograrla?

Adalberto Charnichart

La pandemia de la covid-19 cimentó el escenario para el surgimiento de instalaciones flexibles que respondan rápidamente a una variedad de condiciones de emergencia. Por ejemplo, en los edificios orientados al cuidado de la salud, las prioridades son la mejora de la salud, el bienestar de los ocupantes, protección y seguridad del paciente. Las condiciones actuales han hecho que el monitoreo de la calidad del aire interior (CAI) en las edificaciones sea una prioridad, por lo que su monitoreo y control debe ligarse al consumo energético.

Durante el 2020 las inversiones principales realizadas en inmuebles se enfocaron en introducir sistemas de escaneo de temperatura para los ocupantes, aumentar las tasas de ventilación de aire exterior, realizar evaluaciones de la CAI e introducir el concepto de entrada y acceso sin contacto.

Actualmente, por medio del Internet de las Cosas (IoT) y la Inteligencia Artificial (AI) se puede monitorear la CAI con evaluaciones continuas para ajustar el balance entre aire limpio, comodidad y consumo de energía.

Los sistemas más avanzados ofrecen una estrategia holística para la limpieza del aire como métodos de ventilación enfocados en una mayor circulación de aire, tasas de cambio de aire recomendadas para mitigar aerosoles, opciones de filtración para una mayor recolección de partículas, configuraciones óptimas de temperatura y humedad para desestabilizar la transmisión de patógenos y métodos de irradiación germicida UV-C para inactivar organismos virales.

Como ya se mencionó, el monitoreo de la Calidad del Aire Interior requiere equilibrar las necesidades de aire limpio y el consumo de energía. El responsable del espacio puede elegir entre diferentes opciones basadas en el impacto del aire limpio en el gasto energético. Asimismo, estos sistemas son capaces de aprender de estas selecciones para contribuir al control autónomo en el futuro.

VARIABLES PARA EL CONTROL ÓPTIMO

Tener un óptimo control de la calidad de aire implica controlar variables como el ajuste de temperatura, la cantidad de aire fresco, la filtración y la desinfección. Luego, es necesario el monitoreo de la temperatura de zona, la energía, la humedad, la concentración de CO2, la concentración de partículas infecciosas y la presión. Lo anterior debe llevarnos a la optimización de los costos, mejora del confort y de la salud de los ocupantes de las instalaciones.

Los objetivos del usuario para manejar varios parámetros en el monitoreo y control de la Calidad del Aire Interior se pueden abordar como dos funciones:

  1. Modo de Análisis: provee la evaluación del desempeño actual usando datos del sistema de control (BMS), calcula la entrega de aire limpio y el riesgo de infecciones, así como el llamado cada hora para cada manejadora de aire.
  2. Modo de Asesor: proporciona sugerencias de puntos de ajuste para mejorar el desempeño del siguiente día, optimiza las variables operacionales según las prioridades para diferentes relaciones de energía/ infección, y el llamado cada día para cada manejadora de aire.

Figura 1. Visualización del estado del edificio en general.

Diversos estudios han demostrado que entre mayor sea la cantidad de cambios de aire por hora, disminuye el riesgo de infecciones, por lo que es muy importante medir la ventilación mediante este parámetro. También sabemos que, a mayor cantidad de cambios de aire, el consumo energético es mayor. Posteriormente, es posible establecer una calificación para el riesgo de infecciones, para la Calidad del Aire Interior y el uso de la energía, así como fijar los cambios de aire mínimo, la temperatura e inyección de aire, etiquetar el tipo de filtración en cada manejadora, la entrega de aire limpio, el porcentaje de humedad relativa y si la desinfección UV está en operación. El sistema de monitoreo en modo asesor permite seleccionar entre distintas opciones para que el administrador del sistema pueda escoger y ejecutar la opción en el sistema de control que mejor se ajuste a sus objetivos, tal como se aprecia en la Figura 1.

Los sistemas de monitoreo en modo asesor permiten ver un edificio o complejo completo, de manera que se puedan supervisar diferentes espacios y se pueda visualizar en una sola pantalla, de manera rápida, cada sitio, así como las calificaciones, las tendencias, las alertas y parámetros como porcentaje de gasto con respecto a nuestro presupuesto. Todo en una sola pantalla. Códigos de colores o semáforo pueden ser utilizados para que se pueda verificar fácilmente el estado en el que se encuentra el edificio en general o un área específica, como puede verse en la Figura 2. También los nuevos sistemas son capaces de ofrecer conectividad en tiempo real, para que los usuarios y/o administradores sean más productivos y eficientes. Adicionalmente, es posible mejorar el confort, la seguridad y monitorear el control de la temperatura desde un dispositivo móvil.

Figura 2. Visualización del estado del edificio en general.

Hablando de sensores, y tomando como ejemplo el monitoreo y control del dióxido de carbono en un espacio, es necesario instalar un sensor de CO2 en el aire de retorno que será usado para el ajuste de las compuertas de aire exterior de la manejadora de aire; de este modo, se mantendrá el flujo de aire para la CAI requerida. Diseñar el arreglo de sensores para un área específica para controlar y monitorear el confort y el riesgo de infecciones implica no sólo a los sensores de Calidad del Aire Interior, sino también los sensores de ocupación, contadores de personas, sensores de ocupación debajo de escritorios y de ventanas, entre otros.

En conclusión, los retos actuales hacen que cada vez más los edificios nuevos y existentes cuenten con sistemas de control y monitoreo tradicionales, pero también que se integren estrategias basadas en la inteligencia artificial y la conectividad digital. Todo esto con el fin de otorgar a los usuarios del espacio un ambiente de confort, salud y seguridad, al tiempo de permitir que los administradores gestionen el gasto operativo de una manera óptima.

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Adalberto Charnichart

Ingeniero Químico por la UNAM. Cuenta con un diplomado en Administración por el Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey, un Master in Business Administration por la University of Texas y un Programa de Alta Dirección en el Instituto Panamericano de Alta Dirección. Tiene más de 20 años de experiencia en Aire Acondicionado en las áreas de Ventas, Servicio, Desarrollo de Negocios y Administración de Producto. Actualmente, se desempeña en Johnson Controls como Gerente Regional de Productos Aplicados (chillers y manejo de aire) Latinoamérica.

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