ESPACIOS SANITARIOS
Diseño HVAC para el cuidado de la salud
Ashrae ha publicado la segunda edición del ‘Manual de Diseño de Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado para Hospitales y Clínicas’, documento que además de aportar información actualizada y recomendaciones sobre diseño basado en las mejores prácticas, ofrece soluciones probadas, rentables y confiables que resultan en bajo costo de mantenimiento y alta confiabilidad. El documento se enfoca específicamente en el diseño de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) para instalaciones del cuidado de la salud.
Los sistemas de climatización en instalaciones para el cuidado de la salud proporcionan una amplia gama de servicios a favor de las poblaciones que son especialmente vulnerables. Estas instalaciones fuertemente reguladas son sometidas a mantenimiento continuo, verificación, inspección y recertificación. Operan 24 horas/día, 7 días/semana.
Estos sistemas deben ser instalados, operados y mantenidos en conjunción espacial y funcional con una serie de otros servicios esenciales de
construcción, incluyendo energía normal y de emergencia, sistemas de plomería y gas médico, transporte automático, protección de incendio y una gran cantidad de sistemas de información tecnológica (IT), todos dentro de una envolvente limitada del edificio. De igual forma, hay que tener en cuenta que consumen grandes cantidades de energía y agua potable.
Conviene además tener en cuenta que estas instalaciones varían ampliamente, desde una oficina de médico general del barrio a una gran regional o centros médicos universitarios y hospitales.
Funciones HVAC en centros de salud
En apoyo al proceso del cuidado de la salud, los sistemas HVAC están llamados a ejecutar varias funciones vitales que afectan las condiciones ambientales, control de infecciones, peligros y seguridad de la vida del edificio. El confort de personal y pacientes, así como la provisión de condiciones de espacios terapéuticos, facilitan resultados óptimos en el tratamiento del enfermo.
Además, hay que tener en cuenta las condiciones ambientales necesarias para almacenaje de datos electrónicos, soporte a los sistemas IT e imágenes especiales, así como de determinados equipos médicos. A través de la contención, la dilución y remoción de patógenos y toxinas, el sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado es un componente clave de la seguridad de la instalación y control de infecciones. En pacientes hospitalizados y en muchas instalaciones de tratamiento ambulatorio, la incapacidad (o capacidad reducida) de los enfermos para responder adecuadamente a emergencias de incendios requiere que el sistema HVAC respalde el vital escape de humo y las características de comportamiento de edificio del sistema de seguridad de vida.
Finalmente, el sistema debe interactuar con la envolvente arquitectónica del edificio para controlar la entrada de aire no acondicionado junto con contaminantes exteriores y la humedad.
Acondicionamiento de confort
Tal y como recoge el documento de Ashrae, en toda la gama de instalaciones de atención de salud, las prácticas del cuidado de la salud a menudo exponen a los pacientes y personal a condiciones que dictan requisitos ambientales únicos. Como en cualquier instalación, el confort de los ocupantes del edificio es fundamental para el bienestar general y productividad. En la instalación del centro de salud, un ambiente confortable tiene un papel significativo para facilitar la curación y recuperación.
Un paciente enfermo o herido en un ambiente incómodo está sujeto a estrés térmico que puede impedir la capacidad del organismo a regular apropiadamente el calor del cuerpo, interfiere con el descanso y ser psicológicamente perjudicial. Al mismo tiempo, un proveedor de cuidado de salud estresado por un ambiente incomodo no puede funcionar a niveles de máximo rendimiento. Los pacientes vestidos con una bata sencilla en un cuarto de examen, por ejemplo, o personal quirúrgico ortopédico, fuertemente vestidos en traje de fregado durante un procedimiento de horas de duración complejo y estresante requieren niveles y controles de temperatura y humedad de la habitación...
Similarmente, patrones de corriente de aire del cuarto y tipos de cambio de aire influyen en el confort térmico. Por estas razones, códigos de atención de salud establecen requisitos específicos para temperatura de espacio, humedad relativa y tasas de cambio de aire total.
Acondicionamiento terapéutico
Asimismo, ciertas funciones médicas, tratamientos o procesos curativos demandan temperatura ambiental controlada y/o condiciones de humedad relativa que se apartan de los requisitos para confort personal.
Quirófanos y unidades de enfermería, por ejemplo, a menudo requieren una gama de temperatura ambiente que abarquen varios grados, sin importar la estación, para facilitar mejor un procedimiento dado o condición del paciente. Salas de tratamiento y habitaciones de pacientes quemados pueden requerir hasta 100°F [37.7°C] y 35% a 40% humedad relativa, de acuerdo a DOD (2011). Control de infecciones
Con pocas excepciones (como salud mental, medicina deportiva o centros de atención de maternidad), las instalaciones médicas son lugares donde relativamente altos niveles de microorganismos patogénicos (que causan enfermedades) son generados y concentrados por una población de pacientes infectados o por procedimientos que manejan o manipulan tejidos humanos infectados y fluidos corporales. En cierto grado, la población de todo el edificio está a un riesgo elevado de exposición a estos patógenos.
Por la naturaleza de su profesión, el personal de atención de salud trabaja en la proximidad a agentes infecciosos en una base diaria. Las instalaciones de atención de salud. Por consiguiente, requieren prácticas operativas estrictas y controles de ingeniería para salvaguardar a la población del edificio. En dicho contexto, el sistema de climatización es una de las muchas herramientas y procesos utilizados en el control de infecciones.
Envolvente del edificio
La integridad de la envolvente del edificio es esencial para minimizar la introducción de aire sin filtrar no condicionado al mismo, así como también excluir efectivamente la humedad. La condensación de aire exterior húmedo dentro de los ensamblados del envolvente del edificio es conducente a la colonización de moho, lo cual además de causar daños materiales caros posee un riesgo de infección mortal de Aspergillus y otros llamados géneros de moho oportunistas. Ningún envolvente es perfecto; y aún los envolventes bien diseñados y construidos permiten algún grado de infiltración de las diferenciales de presurización del edificio causado por viento, efecto acumulativo y operación del sistema HVAC.
Generalmente, con la excepción de climas muy fríos donde se puede requerir una presurización neutra, es deseable presurizar positivamente el interior del edificio para minimizar la infiltración. Algunos diseños de climatización se enfocan en una presurización positiva, continua y controlada manteniendo un balance controlado entre el aire de ventilación exterior y el escape. Estos sistemas son sencillos y confiables. Más enfoques de control de presiones complejas son ahora sugeridos por algunos ingenieros de diseño.
Los diseñadores de HVAC deben tener en cuenta, y hacer que el arquitecto del edificio conozca, que la despresurización de espacios en el perímetro del edificio, incluido salas de aislamiento de enfermos y baños de los pacientes, mientras que la
ESTAS INSTALACIONES FUERTEMENTE REGULADAS SON SOMETIDAS A MANTENIMIENTO CONTINUO, VERIFICACIÓN, INSPECCIÓN Y RECERTIFICACIÓN
despresurización del plenum y las cavidades de la pared exterior por los sistemas de retorno del plenum, sistemas de retorno de los conductos mal balanceados y sistemas de escape central, pueden exacerbar el paso de humedad y aire sin filtrar, no condicionado a través del envolvente del edificio en esos lugares.
Criterios de diseño
Una de las primeras tareas de los diseñadores de HVAC es establecer los criterios de diseño del proyecto, pautas que incluyen condiciones de diseño ambiental exterior e interior; requerimientos de cambio de aire total y aire exterior; consideraciones económicas para selección de equipos; requisitos para la capacidad de equipos de respaldo o redundancia, relaciones de presión de cuartos, filtración requerida y otros puntos de referencia para selección y dimensionamiento de sistemas y equipamiento.
Otros criterios que influyen en el diseño de HVAC pueden involucrar la configuración y rendimiento térmico del envolvente, requerimientos ambientales para equipamiento y procesos especiales, consideraciones de operación y mantenimiento, así como requerimientos de espacio y acondicionamiento para equipos electrónicos y eléctricos. Además de los criterios fundamentales de diseño, el diseñador es responsable de conocer las regulaciones ambientales aplicables del gobierno y debe establecer en el alcance del proyecto de trabajo quien tiene la responsabilidad de los permisos requeridos.
Por otra parte, sin duda los hospitales destacan como una de las tipologías de edificio que más agua doméstica consumen debido a una variedad de requisitos que puede incluir los sistemas de HVAC (principalmente a través de reposición para torres de enfriamiento y sistemas de generación de vapor), saneamiento, esterilización, humidificación, preparación de comida, lavandería, diálisis y otros sistemas de tratamiento de agua. Por ello, las pautas del diseño sostenible son una herramienta valiosa para educación e incentivo relacionado con las prácticas de conservación de agua que pueden reducir sustancialmente el consumo del agua y los costos considerables asociados con la medición de agua y servicios públicos de alcantarillado.
Puesta en marcha
Entre otras características, la puesta en marcha adecuada involucra supervisión experta de los equipos y arranque del sistema, chequeos de desempeño pre-funcional, pruebas de desempeño funcional, entrenamiento del propietario y otras actividades supervisadas por representantes calificados del propietario del edificio, basado en especificaciones comprensivas desarrolladas durante el diseño de la fase. Ver cuadro adjunto ‘Objetivos de un proceso riguroso de puesta en marcha del equipo HVAC’.
Dependiendo del tamaño, complejidad y presupuesto del proyecto, las tareas involucradas en la puesta en marcha pueden variar ampliamente. Consecuentemente, el proceso de puesta en marcha debe ser personalizado para cada proyecto. Vale la pena repetir que el alcance y rigor requerido del proceso de puesta en marcha debe de ser claramente definido antes de adjudicar el contrato de construcción, con el objetivo de que las cualificaciones necesarias, responsabilidad y alcance del esfuerzo para todas las partes involucradas en la puesta en marcha de la fase de construcción sean claramente entendidas.
Conclusiones
En conclusión, el documento de Ashrae deja claro que el diseño de los sistemas de HVAC para las instalaciones de centros de salud requiere experiencia especializada y conocimiento del carácter de estas instalaciones de alto riesgo, la sensibilidad y vulnerabilidad de sus poblaciones y las interacciones complejas de dichos sistemas con los otros elementos de ingeniería y arquitectura que conforman el edificio.
Se recomienda la consulta del manual al completo, que puede solicitarse en https://www.ashrae. org/about/ashrae-en-español.