La precisión en los sistemas de climatización en hospitales es un factor innegociable, pues estos deben contener y neutralizar la acción de virus y enfermedades.
Por Iris Montoya Ricaurte
Un abordaje de la naturaleza crítica de la climatización en hospitales y centros médicos permite deducir que la contención de patógenos, sujeción y circulación específica del aire, entre otros, está por encima de la sensación térmica de confort. En ese sentido, la instalación de sistemas de aire acondicionado en estos espacios de cuidado precisa de una planeación rigurosa, pues la asepsia es el factor vital, mientras las omisiones y faltas a la normatividad constituyen riesgos latentes que pueden llegar a costar vidas humanas, tanto de los pacientes como del personal médico expuesto.
Para la ingeniera María Lucía Botero, consultora en climatización en Camilo Botero Ingenieros Consultores Ltda, “los errores más comunes están relacionados con la contaminación cruzada, es decir, la unión de ciertos espacios por medio de los sistemas de HVAC. Bien sea por gestionar de manera equivocada las presiones de aire, por unir subsistemas que deben trabajar de forma independiente o por instalar inyecciones junto a descargas de aire”.
En complemento, Fernando Cabrera, diseñador de sistemas HVAC y consultor de Modelamiento Energético en Edificiaciones (BEM), también se adhirió a que los mayores desaciertos son el desconocimiento y la mala interpretación de la normatividad. “Tenemos una alta influencia norteamericana, entonces lo que marca la parada son las normas de la ASHRAE, que nos dan las pautas respecto de este tipo de diseño. La norma es muy clara sobre cómo debe ser la utilización de los equipos, indicando una serie de pautas específicas sobre los cambios de aire por hora y presión en los espacios. Además, el lenguaje de estos textos es sencillo y fácil de entender, donde se incluyen los mínimos que se deben mantener.”
En ese sentido, Fernando mencionó que se debe tener claro que la finalidad de los centros médicos es el cuidado de la vida, por lo que es importante el cumplimiento de ciertos rigores técnicos en la instalación de sus sistemas de climatización. Puntualizó sobre el alcance de contar con conocimientos acerca de cómo se comporta un hospital y, especialmente, sobre cómo fluyen las personas y los materiales hacia el interior y el exterior.
Más aún, señaló que la experticia es uno de los factores relevantes para el manejo de este tipo de proyectos y recomendó apoyarse en mentores. Fue insistente en que no se debe arrancar desde un nivel cero de experiencia al instalar sistemas HVAC en hospitales. “En este caso no son tan pocas variables como en los hoteles, donde la preocupación del instalador está medida por una temperatura/humedad agradable, aquí el diseño está basado en calidad de aire, que es un concepto muy amplio e incluye filtraciones específicas para virus y bacterias, lo que es todo un mar de conocimiento dentro de la temática de los filtros”.
Adicionalmente recalcó que, en su vida laboral, ha conocido áreas clausuradas en centros sanitarios porque no lograron gestionar los virus en los espacios, perdiéndose así dinero y camas útiles, lo cual para él más que una pérdida de dinero, representa una catástrofe teniendo en cuenta las necesidades de atención de salud en esos territorios, donde mencionó un caso en el departamento del Chocó (Colombia), una zona bastante empobrecida y con dificultades de acceso al resto del país.
Por su parte, Marco Adolph, ingeniero mecánico de la UFPR, Máster y PhD en mecanismos computacionales de Unicamp, así como director administrativo en TROX North America LLC, en su artículo titulado “¿Qué hace que el aire acondicionado de un hospital sea perjudicial?”, afirma que, lamentablemente, en varios establecimientos hospitalarios de Brasil y América Latina se realizan instalaciones de aire acondicionado sin los mínimos criterios técnicos, generando muchos problemas. Y delimitó que el uso de equipos residenciales es el error más común. “Los sistemas minisplit y los sistemas split con VRF, que están diseñados para hogares y oficinas pequeñas, se encuentran en docenas de hospitales y clínicas.”
El documento de Marco señala que algunas enfermedades requieren condiciones de aire muy específicas para ayudar a los pacientes a recuperarse, inclusive enfatiza que el manual de aplicaciones de la ASHRAE tiene recomendaciones claras, de las cuales rescata que los pacientes con tirotoxicosis requieren un ambiente fresco y seco, mientras que aquellos que tienen condiciones de traumatismos cardíacos y craneales requieren temperaturas más bajas.
Al contrario de esto, las personas diagnosticadas con artritis reumatoide pueden tratarse con éxito en ambientes más cálidos y secos (32 ° C, 35% de HR), pero es de tener cuidado porque los ambientes muy secos pueden causar infecciones secundarias. Luego los padecimientos del tracto respiratorio superior y los cuidados intensivos requieren una humedad relativa mínima del 30%; de hecho, aquellas enfermedades respiratorias que causan secreciones viscosas requieren la inhalación de aire más cálido y húmedo. Mientras que los pacientes que se tratan quemaduras requieren de habitaciones con temperaturas más altas (alrededor de los 28 °) y humedad, para evitar resecar la piel en su recuperación.
Siendo así, si se entiende que la normativa es clara y específica, así como la necesidad de experiencia para la ejecución de una instalación correcta ¿por qué se cometen estos errores que son en apariencia tan fáciles de prever desde lo técnico?
Edwin Echartea, gerente de producto para Latinoamérica en Johnson Controls, comentó sobre eso: “Hemos tenido casos donde hacen el diseño del hospital y posteriormente se cambian ductos, trayecto de los ductos y rejillas, asunto que genera que no coincidan las presiones al momento de la instalación. Esto ocurre porque nosotros diseñamos con el catálogo de especificaciones que nos entregan. Entonces, la presión de la operación no llega a ser la que se necesita”.
“Otro problema frecuente es cuando no se comprueban los tipos de materiales con los que se va a ductear la manejadora de aire. Es algo vital porque, si bien en la mayoría de los hospitales las tuberías son de acero, un material ideal porque resiste los esfuerzos mecánicos y se porta bien con el cobre de los serpentines, en varios casos se aplican tuberías de algún tipo de polímero, lo que genera problemas de corrosión al serpetín en menor plazo”.
Teniendo este panorama en cuenta, vale la pena cuestionarse cuáles son los conocimientos que todo ingeniero, responsable de la instalación de sistemas de aire acondicionado en hospitales y centros de salud, debería tener para evitar cometer errores y realizar instalaciones exitosas.
Conocimientos indispensables
Para María Lucía lo primero es el dominio de las normas locales e internacionales, así como entender su aplicabilidad a cada proyecto. “La interpretación entre un ingeniero y otro puede variar; pero lo más importante es que cada espacio dentro de un hospital tiene particularidades. Por tanto, no pueden ser tratados como un diseño estándar”. A esto agregó que se bebe tener experiencia en campo, puesto que, por temas constructivos, presupuestales y procedimentales los criterios de diseño pueden variar.
Además, la ingeniera mencionó para el caso de Colombia, como normas guía la resolución 4445 de 1996 y la resolución 2003 de 2014, que posteriormente fue remplazada por la 3100 del 2019. Así como la norma americana ASRAHE 170-2021, la cual cuenta con una recomendación mínima de filtración, y aportó que “sin embargo, esto no quiere decir que no se puedan tener niveles superiores, algunos clientes tienen prácticas por encima de esos niveles, asunto que varía de acuerdo al área del hospital”.
Y concluyó indicando que es preciso “contar con criterios de diseños principales como lo son las condiciones de temperatura y humedad relativa, cambios por hora, porcentaje de aire exterior, presiones positivas o negativas y niveles de filtración”.
Fernando, en complemento, explicó que el ingeniero encargado debe tener competencias en la rama térmica y de material. “En el área térmica hay todo un sin fin de conocimientos que parte de la termodinámica y movimiento de calor en los cuerpos. Y como el aire es un fluido (por ser una mezcla de gases) también debe tener dominio sobre la mecánica de fluidos. Puntualmente existen subdivisiones importantes para este tipo de trabajo: transferencia de calor, conceptos de difusión de aire, la fluido-dinámica (que explica cómo se desplaza el aire) para combatir las cargas térmicas que se presentan. Eso a nivel conceptual. La otra rama crucial es la psicrometría, porque traslapa el concepto del comportamiento de temperaturas humedades, absolutas o relativas, alrededor de la carta psicrométrica y entorno a las presiones de los espacios, que es uno de los pilares de los diseños de HVAC en hospitales”.
Finalmente, concluyó que en el diseño de climatización es valioso entender que “en áreas blancas el mismo cuerpo humano es un contaminante, no el mayor, pero sí importante porque suelta materiales como piel, sudoración, bacterias y virus en contacto. Es una variable que debemos conocer, la cual es relativamente sencilla u obvia, pero que a veces se olvida”.
Áreas vitales para climatizar
En palabras de Edwin “los espacios más importantes y complejos para climatizar en los hospitales son las áreas de atención aguda o de terapia intensiva, ya que el aire acondicionado más que brindar confort, en estas zonas, tiene la labor de debe evitar que el paciente sea alcanzado por contaminantes que no vemos. Por lo que la ventilación, humedad, temperatura y la relación de presión con áreas adyacentes se convierte en un factor vital”.
Por su parte, Oriana González gerente regional de ventas de Samsung Electronics, enumeró las zonas más decisivas desde su punto de vista: “Las salas de operaciones, salas estériles, unidades de cuidado intensivo y las habitaciones de pacientes neonatales son las más críticas dentro del hospital. Allí las consideraciones son que no puede haber recirculación de aire, antes bien, se aplica la inyección de aire externo. Lo cual va de la mano con mantener una presión positiva que impida el ingreso de aire de otras zonas”.
Condiciones que se deben cumplir
Oriana fue enfática en que las condiciones ambientales en los centros médicos se deben basar en el estándar 170 de la ASHRAE, que explica claramente que “se deben poder proporcionar los cambios de aire por hora según la demanda que tiene cada área y cumplir con el tipo de filtrado mínimo. Este estándar también nos permite saber si se aplica presión positiva, negativa o isobárica”.
Edwin, por su parte, señalo que las condiciones básicas que deben cumplir estos sistemas se pueden resumir en 4:
1. Que ayuden de forma eficiente a restringir el movimiento del aire dentro de los diferentes departamentos o áreas. Por ejemplo, en una morgue se debe evitar que salga y en un quirófano se busca garantizar que no entre, pues en ambos casos arrastra bacterias no deseadas, asunto que no sería necesario en un edificio comercial y aquí cobra suma trascendencia.
2. Contar con los requisitos específicos de ventilación y filtración, que se precisan para diluir y eliminar contaminantes, ya sea olores, partículas, virus, bacterias e incluso sustancias radioactivas.
3. Los diferentes requisitos de temperatura y humedad para las diversas áreas, dependerán de cada zona del hospital.
4. El diseño del sistema debe contar con la sofisticación de diseño necesaria para permitir un control preciso de las condiciones ambientales, eso quiere decir que necesita controladores y termostatos más complejos.
De modo complementario, comentó que se deben cumplir normas de sonido o estándares de ruido. “Los sistemas de climatización tiene requerimientos entre 30 y 50 decibelios (dB) cuando se usarán dentro del quirófano. Incluso hemos tenido chillers que sólo llegan hasta los 17 dB. Mientras los niveles de filtración generalmente se ubican en captar partículas entre 1 micrón (µm) a 0.1 micrones, que es el tamaño que puede tener una bacteria”.
Tendencias en la climatización de hospitales luego de la pandemia
Ahora bien, Oriana nos indicó que se ha trabajado en priorizar el aumento de la taza de aire fresco, “lo que implica el aumento de los cambios de aire por hora, para minimizar los contaminantes y reducir la tasa viral”. Así mismo, comentó que hay una tendencia en crear sectores de climatización con sistemas VRF”.
De forma similar, Edwin apuntó a que ha visto cambios. “Uno de ellos es la reducción de la recirculación del aire, también la implementación de tecnologías como lámparas de luces ultravioletas para eliminar virus y bacterias que están en el ambiente” Y destacó que hay un aumento de requerimientos de filtración de alta eficiencia para eliminar partículas.
Finalmente agregó: “Todo esto ya existía desde hace bastante tiempo, lo que estamos presenciando es un aumento de requerimientos. Posterior a la pandemia hubo dos reacciones: por un lado, los compradores nuevos empezaron a querer los productos de alta eficiencia. Por el otro, aumentaron los reacondicionamientos y actualizaciones de los equipos que ya estaban instalados. Así como la demanda de mejores bancos de filtros y la instalación de sensores para dichos filtros, con parámetros seleccionados en el equipo de control”.
Todo lo anterior nos permite concluir que la falta de cumplimiento en los requerimientos especiales y en las normativas de instalación sistemas de climatización en hospitales son el error más común, como el más letal.
Saludos cordiales