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«Salud y Mantenimientos a los Sistemas HVAC, Calidad del Aire»

Ago 29, 2023 | Articulo

Para poder vivir sanos necesitamos recursos. Se estima que, al día, una persona necesita 0,75 kg de comida, de 1,50 a 2 litros de agua pero también 15 kg de aire. Sin comer podremos aguantar unos días, incluso semanas, sin beber este tiempo se reduce notablemente a días a lo sumo, en cambio, sin aire apenas podríamos aguantar segundos, los más capacitados minutos. Básicamente el ser humano para sobrevivir necesita nutrientes siendo el aire el principal, con el condicionante, a su vez, que es el más desconocido.

A nadie se le ocurriría comer una comida en descomposición, en mal estado, o en platos y con cubiertos sucios y contaminados con bacterias. A nadie tampoco se le ocurriría beber agua sucia, con gérmenes, contaminada con químicos o en un vaso sucio, igualmente por la posible presencia de microorganismos. Esto lo tenemos muy claro, en cambio, si el aire es el principal nutriente y el que más necesitamos para vivir ¿por qué no nos preocupa la calidad del aire que respiramos o si el mismo lleva tóxicos o microorganismos dañinos? ¿Por qué no nos preocupa que los conductos y equipos por donde el aire exterior se impulsa al interior estén limpios, higiénicos? Nadie bebería o comería con vasos o cubiertos sucios, en cambio parece importar muy poco lo que ocurra con el aire siendo, como hemos dicho, el nutriente principal que necesitamos para vivir.

Pensemos ahora otra cosa, un ejemplo meramente y que ojalá no se vuelva a dar nunca como ya ha pasado. Si desgraciadamente alguien sacara un arma con la intención de utilizarla, correríamos a escondernos detrás de un muro o donde pudiéramos para que el daño posible que nos hicieran fuera mínimo o nulo. Es obvia la relación causa-efecto, es decir, como vemos clara y rápidamente el potencial daño, la protección es prácticamente inmediata. Algo tan radical todo el mundo tiene claro que hay que hacer algo así o parecido. Ahora bien, si este daño se produjera en el tiempo, más lentamente, con un daño e incluso letalidad superior a la que una persona pudiera causar, parece poco importar y casi nadie toma medidas siendo esto, literalmente, “de locos, ingenuos e ignorantes”, algo inmensamente preocupante.

Hemos dicho que el aire es nuestro principal nutriente, con el que menos tiempo podemos estar sin sufrir un daño, sin embargo, sabiendo que hay tóxicos que pueden afectar gravemente nuestra salud, que hay contaminantes y microorganismos que pueden llegar a matarnos (PM10, PM2,50, humo de tabaco, COVs y otras sustancias carcinógenas como los metales pesados o el Radón o, más recientemente, microorganismos como el virus del COVID-19), sabiendo esto, apenas tomamos medidas para protegernos. Desgraciadamente, como la causa-efecto se suele prolongar en el tiempo, a veces durante décadas, nuestro pensamiento es siempre que las desgracias le van a pasar a los demás cuando en realidad todos estamos expuestos a sufrir un cáncer o un derrame cerebral (principal causa de muerte por la mala calidad del aire), alguna enfermedad degenerativa (sospechoso de ello son los metales pesados) y también que nuestros hijos e incluso nietos puedan sufrir malformaciones muy graves (caso del amianto que además de carcinógeno es mutagénico) (ver “Listado de Compuestos Cancerígenos y Mutágenos Categorías 1A y 1B” del INSHT https://www.insst.es/documents/94886/188493/Listado+de+compuestos+Cancer%25C3%25ADgenos+y+Mut%25C3%25A1genos+categor%25C3%25ADas+1A+y+1B/71d1de49-f187-4b96-9ea1-9bad61864d9e )

Partiendo de todo lo expuesto previamente, vamos a indicar las revisiones en calidad ambiental que principalmente requieren los sistemas HVAC, específicamente los conductos. Lo primero que tenemos claro es que cuando algo no nos entra por la vista se ignora, es decir, basta entrar a una vivienda donde haya, por ejemplo, mármol en el suelo, muebles de alta calidad, cuadros exclusivos, etc., para pensar que estamos en un entorno majestuoso, seguro y que deseamos, igualmente ocurre en restaurantes u hoteles, por citar algunos ejemplos. Esto puede estar muy lejos de la realidad ya que los acabados NO implican ni una buena ejecución de la construcción y mucho menos que el entorno donde estemos sea confortable y seguro para nuestra salud. Actualmente ya se están montando y se han montado, sistemas de medición con monitores que indican la concentración de CO2 en habitaciones de hoteles, colegios u hospitales, incluso la concentración de COVs (Compuestos Orgánicos Volátiles), es decir, VER LO QUE NO PODEMOS VER, esa es otra parte de la calidad que nos dará más garantías sobre nuestra salud y que, denota, que también se están tomando medidas para protección del medio ambiente (es también cada vez más frecuente monitorizar los consumos de edificios).

Para la descripción de los mantenimientos y revisiones nos basaremos principalmente en el RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios) y en el CTE (Código Técnico de la Edificación). El ASHRAE, de EEUU, igualmente tiene normativa específica si bien, no en todos los países se pide o exige su cumplimiento, en cambio, en España, los reglamentos antes indicados lo son de obligado cumplimiento. Estos reglamentos son trasposiciones de directivas europeas diversas al estado español (sobre calidad del aire, ahorro de energía, consumo de agua, etc). Lo que se persigue, al fin y al cabo, es la realización de edificios cada vez más eficientes y saludables, si bien siempre es recomendable la realización de pruebas y ensayos para demostrar que los edificios realmente cumplen con lo que pone en papel (el estándar Passivhaus, por ejemplo, así lo exige).

Comenzamos con el CTE (Código Técnico de la Edificación), en su Documento Básico Salubridad (DB HS3), Calidad del Aire Interior. Este Documento Básico aplica y regula la ventilación en aparcamientos, cuartos de residuos, trasteros y viviendas, explica y expone que lo que se busca es eliminar los contaminantes interiores de estas zonas para garantizar la salubridad (nuestra salud). A modo de ejemplo, en aparcamientos, eliminar las concentraciones nocivas de CO (monóxido de carbono) pero también de NOx (óxidos de Nitrógeno). Para viviendas se centra en el CO2 interior que generamos principalmente los seres humanos al respirar pero que en la actividad diaria también podrían producirse por otros medios (cocinas a gas por ejemplo). Lo que se busca es renovar este aire interior de manera que las concentraciones de CO2 estén por debajo de unos valores determinados. A modo de esquema, para ventilación de viviendas, se busca lo especificado en la siguiente imagen (que pueden encontrar en el CTE DB HS3)

Tenemos aberturas de admisión (por donde entra el aire a la vivienda, locales secos tipo salones y dormitorios), aberturas de extracción (por donde se extrae el aire, locales húmedos como son cocinas o baños), aberturas de paso (zonas de paso, elementos tales como rejillas, en puertas, para que el aire pueda circular de los locales secos a los húmedos) y conductos de extracción (por donde se expulsa el aire al exterior)

Este sistema DEBE MANTENERSE Y LIMPIARSE, tal y como viene reflejado en el propio CTE DB HS3, apartado 7.

Estas limpiezas y revisiones, gran parte de los fabricantes de productos de ventilación, especialmente de doble flujo (recuperadores de calor), disponen de este servicio, como un adicional. Aquí hay que recordar el carácter OBLIGATORIO de dichas revisiones además de que hay que preguntarse cuánto vale nuestra propia salud ya que no mantener estos equipos y sistemas implica que los contaminantes sean respirados por nosotros mismos.

Es importante recalcar algo de vital importancia, la calidad del aire, en interiores, es notablemente peor a la exterior (de 5 a 10 veces peor) aunque esto no siempre implica que el aire exterior sea adecuado y saludable (caso de las grandes ciudades donde la propia OMS, Organización Mundial de la Salud, determinó, hace años, que el aire de las grandes urbes es, literalmente, carcinógeno). Pero por qué la calidad del aire interior es peor a la del aire exterior, porque si no se hace una adecuada ventilación interior los contaminantes interiores elevan su concentración, aquí no vale abrir las ventanas un rato, hay contaminantes que se generan de manera permanente u otros que pueden elevar la toxicidad en momentos puntuales, esta es la razón de ser de la ventilación mecánica (mejorada cuando corresponda, gracias a la filtración del aire exterior). Pensemos en el CO2, cuántas veces al levantarnos de la cama el olor es fuerte, recargado, síntoma de un aumento de la concentración de CO2 en nuestro cuarto, igualmente puede pasar en oficinas que no dispongan de ventilación y cuyas ventanas no puedan abrirse, pudiéndose llegar a producir el fenómeno del “Edificio Enfermo”. El CO2 afecta a nuestra concentración al realizar tareas por ejemplo, empeorando nuestra capacidad de respuesta al realizar dichas tareas (se realizan de peor manera). Además de esto, tenemos humedad (que afecta a nuestro confort y a nuestra salud, las personas con enfermedades en los huesos se ven especialmente afectadas), tenemos COVs (Compuestos Orgánicos Volátiles), que se pueden encontrar en acabados de construcción de todo tipo e incluso en productos de limpieza (siendo carcinógenos, es decir, que producen o pueden producir cáncer). El humo del tabaco e incluso el monóxido de carbono (cocinas a gas), son otros contaminantes que podríamos encontrarnos en interiores. De aquí se obtiene una conclusión clara, que es necesario ventilar pero también mantener higiénicas esas instalaciones que se emplean para ventilar, para garantizar nuestra salud.

El RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios) afecta a edificios terciarios en lo que a calidad del aire se refiere, a los sistemas HVAC. Tenemos que hacer mención a lo que se considera calidad del aire exterior, son los ODA. Esta sería la manera de determinar si, en una zona concreta, la calidad del aire exterior es mejor o peor, existiendo 3 valores, ODA 1 (aquel en los que los parámetros de calidad del aire de ciertas sustancias se encuentran dentro de los valores legales establecidos), ODA 2 (cuando los valores de esta calidad del aire exterior se encuentran hasta un 50% por encima de los valores establecidos) y ODA 3 (cuando estos valores de calidad del aire exterior están por encima del 50% de los valores legalmente establecidos). Generalmente, se toman como referencia, para los contaminantes exteriores, las PM10 y PM2,50, el Ozono o el CO2 entre otros. Existen mapas de calidad del aire exterior, publicaciones realizadas por la prestigiosa institución ATECYR, de España, si bien se podría determinar el ODA también en función de los parámetros de monitorización de la zona en concreto puesto que toda Europa, al aceptar cumplir el protocolo de Kioto, comenzó a monitorizar la calidad del aire exterior de manera constante (a partir del año 2005).

Los ODA sirven para determinar la calidad del aire exterior y, en función del tipo de edificio (hoteles, residencias de ancianos, colegios, oficinas, restaurantes, etc), se exige una mejor o moderada calidad del aire interior. La mayor exigencia se da para los IDA 1 (guarderías, hospitales, etc) y donde la exigencia es más moderada se da en restaurantes, tiendas de ropa o similares, donde se requiere un IDA 3. Zonas de uso administrativo, por ejemplo, requieren de un IDA 2. Para que se hagan una idea, un IDA 2 vendría a ser un caudal de aire exterior de 45 m3/h por persona.

En función del ODA exterior y del IDA interior requerido se establece una filtración y, además, si se expulsa aire al exterior a razón de más de 1008 m3/h, es obligatoria la instalación de un sistema de recuperación energética (recuperación de calor)

Clases de filtración según RITE (versión consolidada año 2021)

Con esto ha quedado fijado, a grandes rasgos, las exigencias de ventilación para edificios terciarios si bien pueden existir otro tipo de ventilaciones que tengan normativa propia como es el caso de las cocinas industriales en las que, aquí, el CTE DB SI (en este caso Documento Básico de Seguridad en Caso de Incendio), determina una serie de requisitos:

“Los conductos deben ser independientes de toda otra extracción o ventilación y exclusivos para cada cocina. Deben disponer de registros para inspección y limpieza en los cambios de dirección con ángulos mayores que 30º y cada 3 m como máximo de tramo horizontal.

– Los filtros deben estar separados de los focos de calor más de 1,20 m sin son tipo parrilla o de gas, y más de 0,50 m si son de otros tipos. Deben ser fácilmente accesibles y desmontables para su limpieza, tener una inclinación mayor que 45º y poseer una bandeja de recogida de grasas que conduzca éstas hasta un recipiente cerrado cuya capacidad debe ser menor que 3 l.

– Los ventiladores cumplirán las especificaciones de la norma UNE-EN 12101-3: 2016 “Especificaciones para aireadores extractores de humos y calor mecánicos.” y tendrán una clasificación F400 90.”

En este apartado ya se especifica, para los conductos de las campanas de cocinas, los registros que deben llevar y su ubicación así como los requisitos que deben cumplir los extractores. En el caso del RITE ocurre lo mismo, indica que los conductos de los sistemas de ventilación deben tener registros e incluso que DEBEN instalarse registros en el falso techo para acceso a los registros de los sistemas HVAC, a los conductos, para hacer mantenimientos (IT 1.1.4.3.4 Aperturas de servicio para limpieza de conductos y plenums de aire).

Ejemplo diáctico de registro en falso techo (panel de acceso a instalaciones) y registros en conductos.

Elaboración Propia

Los registros en los conductos deben ser estancos. A Modo de ejemplo facilitamos la siguiente ilustración

Registros para conductos rectangulares (del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”)

Los registros deben ser normativos, seleccionados conforme a la Norma UNE que especifica el RITE, a groso modo, ubicación de registros cada 7,50 m, en cada cambio de sección y en codos a 45º o superiores, entre otros. Las dimensiones de estos registros, en conducto rectangular, puede determinarse conforme se especifica en la siguiente tabla a modo didáctico.

Tabla a modo de ejemplo para dimensionamiento de registros en conductos ovales o rectangulares de sistemas HVAC. RITE (Reglamento de Instalaciones Térmicas en Edificios, Normas de obligado cumplimiento).

Si tenemos un conducto en interior del falso techo, para ventilación, de 400×200 mm (400 mm de ancho x 200 mm de alto), las dimensiones del registro tendrían que ser igualmente 400×200 mm. Al ser el ancho del conducto 400 mm, el registro se ubicará girado noventa grados, dejando 100 mm a cada extremo del conducto. Para las dimensiones del registro del falso techo: Hay que pensar en que el operario que realizara la limpieza tiene que manipular cepillos, productos de limpieza varios por lo que las dimensiones mínimas aconsejables serían de 600×600 mm aunque en ocasiones se instalan algo más pequeños. Ni que decir tiene que se tiene que cumplir con la Ley de Prevención de Riesgos Laborales por lo que el operario, siempre, tiene que trabajar en condiciones seguras.

Para “Operaciones de mantenimiento preventivo y su periodicidad”, para instalaciones con potencia térmica mayor a 70 kW (frío o calor), son necesarias revisiones de calidad ambiental según criterios de la Norma UNE 171330 y revisiones de la red de conductos según Norma UNE 100012, con una periodicidad mínima anual.

Seguidamente se muestran varios métodos de limpieza de conductos. En este caso se trata de ensayos realizados sobre andamios y elementos soporte pero en los edificios estos conductos estarán en el interior del falso techo, colgados de las losas o forjados, de aquí la necesidad de que los registros permitan poder acceder al trabajor y manipular, en condiciones seguras, los diferentes equipos de limpieza

Limpieza con Aire Comprimido mediante Tobera de Inyección con Latiguillos Rotatorios

(del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”).

Limpieza con Cepillos Rotativos de Cerdas Suaves (del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”).

Limpieza con Robot dotado de cepillos (del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”).

Limpieza con Cepillos Rotativos con Cerdas de Diferente Dureza

(del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”).

En la siguiente imagen podrán observar diferentes métodos de limpieza de conductos, desde el empleo de cepillos, el empleo de aspiradoras o la utilización de alguno de los sistemas de limpieza previamente descritos. Pueden observar como, independientemente al método utilizado, siempre hay algún sistema de aspiración, generalmente ubicado en otro extremo de donde se realiza el trabajo de limpieza, para atrapar y captar las partículas que se desprenden durante la misma.

Sistemas de Limpieza de Conductos (del libro “Calidad del Aire, Contexto Actual y Tendencias”).

En las limpiezas y revisiones de calidad ambiental, no solo se debe tener en cuenta el polvo que pueda haber en conductos, también ha de verificarse la posible existencia de UFC (Unidades Formadoras de Colonias), que podrían implicar el crecimiento y proliferación de bacterias, levaduras o cualquier otro microorganismo, los cuales hay que destruir. Si en el diseño y ejecución no se hubiera tenido cuidado, es posible encontrarlos en casi cualquier tipo de edificio si bien restaurantes, supermercados, comedores o cocinas en colegios son más propensos a dicha aparición en los conductos. No hay que descartar que si en los conductos de los sistemas HVAC hubiera condensación (agua), igualmente esto favorece la aparición de óxidos, con ellos la posible aparición de microorganismos. También las baterías de los equipos HVAC (de agua fría o expansión directa), igualmente donde existe abundante humedad (zonas costeras, zonas próximas a ríos, pantanos o similares), son propensas a acumular microorganismos, especialmente hongos. Hay que pensar que la inmensa mayoría de patógenos, en caso de aparecer en una batería de agua o de expansión directa, meramente con echar agua por encima se irían (sería similar a echar agua a un coche lleno de polvo). En cambio los hongos son capaces de colonizar las baterías, creando como mallas y redes, con ello el resto de bacterias y microbios son capaces de colonizar e importante, estos equipos tienen seguidamente conductos de climatización a donde envían el aire al interior de las zonas habitables (salones, dormitorios, comedores, restaurantes, oficinas, retail, etc). Además de esto hay que pensar que las baterías de refrigeración, caso de que presenten este inconveniente, pierden eficiencia, es decir, el equipo en cuestión NO daría la potencia térmica necesaria. Los mantenimientos a estos equipos deben ser mucho más regulares y, en muchas ocasiones, se instalan luces ultravioletas germicidas capaces de evitar la proliferación, en gran medida, de los hongos, lo cual aumenta el tiempo de revisión y limpieza y evitan, a su vez, que cualquier patógeno pueda ser arrastrado por los conductos al interior, con ello no los respiramos, generando también considerables ahorros económicos al disminuir los mantenimientos.

Después de la revisión e inspección, se emitirá, por parte de la empresa que realice las inspecciones de calidad ambiental, su certificado o informe correspondiente de conformidad. Por otro lado, igualmente ocurrirá con las empresas de limpieza. Podría darse el caso de tener incluso que higienizar los conductos mediante el empleo de luces ultravioletas o sistemas similares, que los desinfecten si fuera el caso, e incluso que inyectaran siliconas sanitarias, para cubrir las zonas desinfectadas y mantener la higiene interior. En estos casos, la empresa de limpieza llega incluso a realizar fotografías de manera que acredita el trabajo realizado o realiza grabaciones mientras realiza la higienización (especialmente cuando se emplean robots de limpieza e higienización). Hay que pensar que incluso podría ser necesario raspar y pulir chapa si existiera óxido, de manera que quedara totalmente eliminado. Si esto ocurriera, posteriormente habría que cepillar, recoger los restos, higienizar (limpieza con luz ultravioleta o técnica similar) para, finalmente, proyectar siliconas higiénicas o sustituir la pieza.

No podemos olvidarnos de las limpiezas a los conductos de las campanas de las cocinas donde, si no hay registros, es posible que la acumulación de grasa sea increíblemente grande y que, durante el empleo de la cocina, se produzca goteo y condensación hacia la zona de cocción propiamente dicha. Además de esto, la acumulación de grasa favorece que, en caso de incendio, el incendio se haga más violento, de ahí que en España se obligue a ubicar los registros correspondientes y que el conducto tenga cierto grado de protección frente al fuego, para evitar la transmisión, en caso de incendio, de la cocina de un restaurante, por ejemplo, a las oficinas o plantas superiores con otras actividades.

La limpieza de conductos y elementos, en estos casos, debe ser mucho más cuidadosa hasta eliminar, por completo, la grasa.