Sistemas De Aire

El aire es un vehículo de transmisión de microorganismos. Los procedimientos utilizados para disponer de aire limpio son de capital importancia, sobre todo en Áreas críticas que necesitan un ambiente bacteriológicamente limpio. El conocimiento de las características climáticas idóneas del centro sanitario es importante para evitar contaminaciones e infecciones nosocomiales.

• El acondicionamiento de aire consiste básicamente, en el control de las condiciones ambientales en el interior de un espacio cerrado, referente a la temperatura, humedad, movimiento y limpieza de aire.
• Para mantener unas condiciones ambientales idóneas en el centro sanitario, el aire de climatización debe someterse a diferentes procesos antes de ser introducido en su interior.

Confort Térmico

• El confort térmico depende de la actividad corporal y de la vestimenta, así como de la temperatura ambiente en el local, temperatura del aire impulsado, velocidad del aire, grado de turbulencia y humedad del aire ambiente. Los criterios de confort que tienen en cuenta las influencias mencionadas vienen definidos en la Norma UNE-EN ISO 7730.
• Para la temperatura del aire ambiente, son válidos los valores indicados en la Norma UNE-EN ISO 7730. Cuando se trate de sistemas de difusión de aire con altos grados de turbulencia, son válidas las indicaciones de la Norma UNE-EN ISO 7730.

Limpieza Del Aire

• En los procesos de tratamiento de aire, tiene una gran importancia la fase de limpieza del aire, que se realiza mediante filtros adecuados al grado de eficacia deseado.
• Se tiene que filtrar todo el aire exterior destinado a ventilación y con filtros absolutos, el aire destinado a las zonas estériles del hospital.
• Las operaciones de filtrado, además de servir para obtener aire limpio en los locales, tienen mucha importancia en el mantenimiento y conservación de todos los equipos de la instalación de climatización. El Hospital deberá asegurar un mantenimiento sistemático de las instalaciones de acondicionamiento de aire, así como comprobar su buen estado de acuerdo con un Programa preestablecido y aprobado. Se recomienda que todo este proceso esté protocolizado.
• Junto con la limpieza de los elementos y equipos de las instalaciones de acondicionamiento de aire, así como de las centrales de tratamiento de aire, se ha de prestar especial atención al correcto mantenimiento de los filtros.
• Para poder realizar una valoración del estado de los filtros, se documentará cada una de las unidades filtrantes y sus características: clase de filtro, tipo de material filtrante, caudal de aire nominal, pérdida de carga inicial, pérdida de carga final y fecha del último cambio de filtro.
• En los filtros absolutos se ha de verificar la ausencia de fugas tanto a través de su conjunto como a través de la junta de estanqueidad

Presurización

• Algunas zonas del hospital, requieren una mayor renovación del aire interior y para su climatización se utilizará solamente aire exterior. La ventilación en determinadas áreas del Hospital tendrá que crear una ligera sobrepresión dentro de los recintos para evitar que el aire exterior, no filtrado, penetre a través de las rendijas de puertas y ventanas.
• Los quirófanos estarán con sobrepresión, en relación a los locales colindantes a los mismos, con la proporción: caudal de aire de impulsión 15% superior al caudal de aire de extracción.
• Las habitaciones de aislamiento respiratorio deberán tener presión negativa.
• Por tanto los volúmenes de aire de impulsión y extracción deberán ser seleccionados para conseguir presiones positivas de más a menos, de acuerdo con el grado de exigencias y clasificación de las diferentes salas.

Renovaciones

• Cuando se trata de sistemas de difusión de aire con altos grados de turbulencias, el número de renovaciones de aire por hora en un quirófano, se considera adecuado entre 15-20 renovaciones/hora.
• En sistemas de difusión de aire con un reducido grado de turbulencias (flujo de aire laminar), se pueden admitir mayor número de renovaciones/hora (>20).

Configuración Del Flujo De Aire

• El objetivo final de la entrada de un flujo de aire en el quirófano, es la realización de un barrido del área quirúrgica con aire limpio.
• Las instalaciones de acondicionamiento de aire son capaces de asegurar una dirección del flujo del aire solamente si las aperturas existentes en las salas, que sean necesarias para su funcionamiento (puertas, compuertas, esclusas, etc.), están abiertas durante períodos de tiempo lo más cortos posibles. Además debe existir un equilibrio entre el caudal de aire impulsado y el caudal aspirado en cada retorno.
• La configuración del flujo depende:
• De las condiciones de entrada
• De la sección
• De la velocidad
• De la ubicación y características del retorno
• Además la configuración del flujo queda afectada por:
• Fuentes de calor que generan corrientes  secundarias de aire.
• Obstáculos planos que rompen la configuración lineal y provocan remolinos y turbulencias en la distribución de la velocidad.
• El objetivo final de la entrada de un flujo de aire en el quirófano, es la realización de un barrido del área quirúrgica con aire limpio, de aquí la importancia de la configuración del mismo.

Aspectos Constructivos

• Con la finalidad de mantener y limpiar los diferentes sectores del sistema de climatización se ha de tener en cuenta:
• Ventiladores: Los ventiladores de impulsión de aire se han de situar entre el 1er y el 2º nivel de filtración.
• Conductos: Los conductos de impulsión y extracción no pueden ser de materiales que no sean metálicos, sus paredes interiores deben ser lisas y de fácil limpieza.
• Unidades terminales de impulsión de aire: Las Unidades terminales de impulsión de aire han de ser de fácil acceso y han de poder ser desmontables para permitir los trabajos de limpieza y desinfección. El ajuste del caudal de aire no ha de poder modificarse fácilmente ni siquiera de forma accidental.
• Aire de extracción: Las tomas previstas para el aire de extracción han de ser de fácil acceso para permitir su limpieza. El borde inferior de las tomas ha de estar a pocos centímetros del suelo.

Control De Calidad

   Para realizar el control de calidad de estas áreas, una herramienta útil es elaborar un Sistema de Gestión, que abarque los procedimientos técnicos y los registros necesarios, para el correcto mantenimiento de los parámetros que aseguran la calidad ambiental. Esto nos permite realizar  auditorias internas periódicas de todo el sistema, para detectar cualquier cambio o modificación que se produzca en el mismo.

¿Qué es un cuarto limpio?

Un cuarto limpio es un área cerrada con ambiente controlado donde partículas de hasta una décima de micrón son removidas. Además de los contaminantes, factores como la temperatura, humedad y presión son controladas para crear un ambiente adecuado para la investigación, manufactura y otros procesos sensibles donde una sola partícula podría afectar de manera negativa la producción.

¿Cómo trabaja un cuarto limpio?

¿Cómo se mantiene limpio un cuarto limpio?

Hay varias maneras de conservar limpio un cuarto limpio. Primero, los técnicos del cuarto limpio usan ropa protectora, máscaras y otros artefactos diseñados para no retener ni desprender partículas.  Antes de entrar a un cuarto limpio, el personal debe caminar a través de un AIR SHOWER para eliminar todo tipo de partículas con un flujo de aire de alta velocidad. En el cuarto limpio se minimizan los lugares donde se pueda asentar el polvo y un flujo laminar de aire constantemente limpia el aire haciéndolo circular a través de filtros especiales.

¿Quién necesita cuartos limpios?

Las industrias de electrónica, alta tecnología, semiconductores, farmacéutica, aeroespacial, médica, automotora, alimentos, y muchas otras dependen de la tecnología del cuarto limpio. En productos como la tabla de circuitos de un celular que cada vez se hacen más pequeños, la posibilidad de contaminación durante la manufactura se vuelve cada vez mayor.  Para la industria farmacéutica manufacturar y distribuir los productos de manera limpia, segura y libre de contaminantes es imperativo.

Existen varias clases de cuartos limpios:

Cuartos limpios clase 1 – 100,000. La categoría de un cuarto limpio es definida mediante el número de partículas dentro de un pie cúbico de aire. Por ejemplo un cuarto Clase 1,000 puede tener hasta 1,000 partículas dentro de un pie cúbico.

La entrada de aire desde el exterior es filtrada para eliminar el polvo, y el aire del interior es circula constantemente a través de filtros HEPA y ULPA para eliminar los contaminantes generados desde el interior.

El personal entra y sale a través de AIR LOCKS (los cuales en ocasiones incluyen una estación de AIR SHOWER) y visten ropa protectora como gorros, mascaras, guantes, botas y overoles especialmente diseñados para mantener la  higiene dentro del cuarto.

El equipamiento dentro los cuartos limpios esta diseñado para generar la menor contaminación de aire posible. Existen trapeadores y cubetas especializadas para este propósito. El mobiliario esta diseñado para tener el mínimo de lugares donde se pueda depositar el polvo, además de ser fácil de limpiar.

AIR SHOWER

Un Air Shower es un pasillo o cuarto que se encuentra antes de la entrada de un cuarto limpio. En un Air Shower, chorros de aire de alta velocidad remueven las partículas que pudieran llegar a contaminar el cuarto limpio. Algunas veces los Air Showers son equipados con filtros HEPA para hacerlos mas efectivos al remover cabellos y otros contaminantes.

AIR LOCK

Un Air Lock es un cuarto que se encuentra antes de la entrada de un cuarto limpio y sirve como zona de transición entre el cuarto limpio y el exterior. Durante el ingreso de objetos o personal las puertas se cierran para mantener la presión dentro del cuarto y evitar el ingreso de corrientes.

Un potente chorro de aire multidireccional proveniente de las boquillas produce un fuerte efecto de lavado y cepillado que separa las partículas de la ropa.
El flujo de aire cargado de partículas es extraído por un ventilador de alto rendimiento y pasa por prefiltros y después por filtros HEPA.
Un sistema estándar integrado de puertas interbloqueo minimiza el riesgo del cruce de contaminantes entre los cuartos.

ISO 14644-1	FED STD 209E
ISO 3	1
ISO 4	10
ISO 5	100
ISO 6	1,000
ISO 7	10,000
ISO 8	100,000

Definición

Un Cuarto Limpio es aquel en donde la concentración de partículas en el ambiente es controlado en todas y cada uno de sus zonas.

Ejemplos de Aplicación de Cuartos Limpios

• Clase 1: Industrias dedicadas a la manufactura de circuitos integrados de tamaños sub-micrónicos.
• Clase 10: Industrias dedicadas a la producción de circuitos integrados con una línea de producción de 2 mm.
• Clase 100: Usado cuando se requiere que un espacio este libre de bacterias, hospitales, laboratorios, etc.
• Clase 1,000: Industrias dedicadas a la manufactura de equipamiento óptico de alta precisión, como son microscopios, giroscopios, etc.
• Clase 10,000: Industrias dedicadas la manufactura de equipo neumático, válvulas de servo control, etc.
• Clase 100,000: Industrias dedicadas al ensamble de artículos electrónicos, neumáticos, etc.

Tipos de Áreas Limpias

• De flujo Convencional
• De flujo Unidireccional
• De flujo Mezclado o Mixto
• De flujo Aislado o Microambiental

Flujo Convencional

Flujo Unidireccional o Laminar

Flujo Mezclado o Mixto

Flujo Aislado

Sistemas de Distribución Convencional

Sistema de Distribución de Flujo Laminar

SISTEMAS DE FILTRACIÓN

Como determinar un sistema de filtración.

Puntos claves para la recomendación de un sistema de filtración

Cantidad de Filtros y etapas de filtración para manejar el caudal de Aire en el sistema

Características de los filtros para Sistemas de Aire

Cómo eficientizar un Sistema de Filtración de Aire

MANOMETROS RECOMENDADOS

LA TECNOLOGÍA DEL AIRE LIMPIO

El Aire Acondicionado
Lo utilizamos para controlar en un local o proceso:

Definición De Filtración:
Separar de un flujo, mediante procesos físicos, partículas contaminantes sólidas o gaseosas.

Algunos De Los Beneficios De Filtrar El Aire:

Tipos De Filtración
De acuerdo al contaminante se pueden clasificar como:
– Sólidos.
– Gases  (humos, olores, tóxicos, irritantes nocivos, etc.)

MÉTODOS DE FILTRACIÓN DE PARTÍCULAS

Colado de Partículas

Partículas muy grandes son capturadas entre dos fibras.

Impacto

Las partículas más grandes no se mueven alrededor de la fibra ya que la corriente de aire los impacta directamente sobra la fibra y no deja pasarla.

Intercepción

Las partículas de tamaño mediano se mueven siguiendo la ruta del flujo de aire y hacen contacto con la fibra cuando se encuentran demasiado cerca.

Difusión

Las partículas más pequeñas se mueven a través de la corriente de aire de manera aleatoria y hacen contacto con la fibra en cualquier punto.

Atracción Electrostática

Las partículas son atraídas a la fibra a través de la atracción electrostática (carga) que hay en la fibra. Esto porque la fibra tiene carga opuesta a la de la partícula. Esto es llamado el Momento Dipolar.

Tamaños en Micras de Ciertas Partículas pequeñas

Nivel de Filtración
El nivel de filtración está determinado por el tipo y grado de contaminación del aire utilizado para acondicionar proveniente del exterior, del interior del local o mezcla de ambos y por el grado de limpieza requerido en el local o proceso según lo especificado.

Alojamiento de las Partículas Inhaladas en el Sistema Respiratorio Humano.

Eficiencia de un Filtro
Capacidad que tiene un filtro para retener partículas en relación a las existentes en el flujo de aire.

Métodos Básicos para la prueba de eficiencia.
Peso.
Área.
Conteo.

MÉTODOS PARA LAS PRUEBAS DE FILTRACIÓN DE AIRE
ASHRAE 52.1 – 1992
*Prueba de Calidad del Diseño del Filtro.
*Prueba destructiva para medir la eficiencia, caída de presión y capacidad de retención de polvo en el filtro.
*Prueba de aerosol con polvo estándar ASHRAE:

EJEMPLO
Si en un flujo de aire se tienen 100 partículas de 1  micra  de  diámetro
(1 micra = 0.000001 m) y 1 partícula de 10 micras de diámetro y queremos probar un filtro determinado que es capaz de retener sólo la partícula de 10 micras, su eficiencia estará dada por:

EF = (PARTÍCULAS RETENIDAS / PARTICULAS EXISTENTES) x 100

Por el método de peso:
El peso de las partículas es proporcional al cubo de su diámetro:
*peso total de las partículas = (100 X 1^3) + (1 X 10^3) = 1100
*peso de la partícula retenida = 1 x 10^3 = 1000

EF = (1000/1100)  X 100  = 90.9%

Por el método de área:
El área que proyecta una partícula es proporcional al cuadrado de su diámetro:
*Área total de las partículas = (100 x 1^2) + (1 x 10^2) = 200
*Área de la partícula retenida = 1 x 10^2 = 100

EF =  (100/200)  X  100 = 50%

Por el método de conteo:
Por éste método se cuentan únicamente las partículas de tal manera que:
* No. de partículas en el flujo = (100 + 1) = 101
* No. de partículas retenidas =  1

EF =  (1/101) X 100 =  0.99%

ASHRAE 52.2 – 1999
Túnel de Pruebas

Normas
La norma más reconocido internacionalmente para determinar el comportamiento de un filtro en sistemas de aire acondicionado es el ASHRAE 52.1-1992 (ANTES ASHRAE 52-1976) que implica dos mediciones básicas:

        *conteo: con DOP en filtros de alta eficiencia   
            *área: en filtros de mediana eficiencia

Gases Contaminantes
Para la retención de contaminantes  gaseosos, la eficiencia se puede determinar pesando el filtro antes y después de la prueba y conociendo el peso del gas contaminante que pasa por el filtro.

La saturación de un filtro se puede determinar para filtros de sólidos, midiendo la presión diferencial que existe entre la del aire a la entrada  de filtro y la del aire a la salida y comparándola con la recomendable del fabricante, para filtros para gases se usan tarjetas indicadoras de color para cada sustancia a retener, las cuales cambian su color de acuerdo a la concentración del contaminante de tal manera que al tener el mismo color antes y después del filtro, significa que el filtro ya está saturado.

Material Filtrante para contaminantes sólidos
De acuerdo al tamaño de las partículas a retener, se usan los siguientes materiales:

Filtros

                  * Velocidad del flujo
* Número de fibras
* Tamaño de partículas

Fabricación

Para mantener la velocidad de paso del aire a través de un material filtrante, pueden ser: planos, plisados (zig-zag), bolsas, cúbicos, triangulares, etc.

De acuerdo a su alojamiento, se pueden instalar:

Objetivos

Sin embargo se deberán balancear, ya que a mayor eficiencia:

También es recomendable utilizar un filtro de menor eficiencia como prefiltro de otro de mayor eficiencia.

Montaje de Filtros
Usar secciones o bancos de filtros que permitan:

Localización de Filtros

 *Nota: Nunca inmediatamente después de serpentines con alta condensación.

Algunas Aplicaciones