Aire acondicionado y COVID-19: frenando la dispersión
La historia del COVID-19 y el Aire Acondicionado
Durante mucho tiempo de investigación y experiencia, se ha demostrado que con un adecuado mantenimiento y una correcta operación, los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) pueden reducir la propagación de un virus. Estos sistemas de acondicionamiento, fundamentales dentro de un edificio, no sólo proporcionan confort y acondicionamiento térmico sino que también, y de acuerdo a ASHRAE (Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado), pueden ayudar y mejorar la resistencia a las infecciones.1
La Sociedad Estadounidense de Microbiología (ASM) ha abordado recientemente el tema de la transmisión de COVID-19
en el "Ambiente Construido" o en inglés “Built Environment (BE)”, definido como los edificios, casas, automóviles y otros
entornos interiores en los que la mayoría de los humanos pasan más del 90 por ciento de su vida diaria.2 Hay varios
vectores de transmisión importantes que promueven la infección en estos entornos, dice el informe, que incluyen la
densidad de ocupación, la cantidad de actividad social e interacción y el contacto humano con superficies abióticas.
La industria de cruceros, hogares de ancianos y las cárceles nos han enseñado sobre el riesgo de transmisión en
situaciones donde estos vectores se cruzan. Sin embargo, también hemos aprendido que el adecuado lavado de manos
y el distanciamiento social sirven para reducir la transmisión.
Junto con estos mitigantes, los sistemas de Aire Acondicionado funcionan dentro de un ambiente construido para
proporcionar aire recirculado a temperatura de confort y limpio, mezclarlo con proporciones saludables de aire fresco y
para contener o expulsar contaminantes. Los sistemas de inyección de aire pueden reducir la transmisión de virus a
través de filtración en los conductos, algo que los profesionales del rubro son capaces de evaluar y asesorar.
Los sistemas de aire acondicionado también son fundamentales para mantener niveles saludables de humedad.
"Mantener una humedad relativa entre 40% y 60% en interiores puede ayudar a limitar la propagación y supervivencia
del virus SARS-CoV-2 dentro del ambiente construido", sugiere la ASM, "mientras se minimiza el riesgo de crecimiento
de hongos y se mantiene hidratadas e intactas las barreras mucosas de los ocupantes humanos.“ 3
Los Centros para el Control de Enfermedades (CDC por sus siglas en inglés) se hacen eco de estos hallazgos, diciendo
que los empleadores pueden disminuir la propagación de COVID-19 manteniendo un ambiente de trabajo saludable.
"Considere mejorar y diseñar los controles usando el sistema de ventilación del edificio", sugiere el CDC, cuyas recomendaciones incluyen aumentar los caudales de ventilación e inyectar un mayor porcentaje de aire exterior a través
del sistema.4
Mucho antes del COVID-19, el movimiento de construcción saludable había comenzado a medir y mejorar la calidad del
aire en el ambiente construido para aumentar la productividad y la salud. De los nueve fundamentos para un edificio
saludable, cinco están relacionados con la climatización, incluida la calidad del aire, la ventilación, la salud térmica, la
humedad, el polvo y las plagas. "Ya no hay razón para economizar en flujo de aire y filtración", dice John Macomber de
la Harvard Business School. "Es una forma económica de ayudar a las personas a estar más saludables.” 5
La historia de un restaurant
El aire acondicionado moderno, mantenido profesionalmente, puede desempeñar un papel
positivo en el control de COVID-19, al garantizar un entorno saludable durante y después
de la pandemia. Pero en las noticias, un informe sobre un incidente en un restaurante en
China atribuye la propagación del virus al sistema de aire acondicionado del local.
Técnicamente, ninguno de estos informes fueron incorrectos, pero una mirada cuidadosa
a los detalles subyacentes revela una historia muy diferente.
El 10 de febrero de 2020, 10 personas de tres familias, que habían comido en el mismo restaurante con aire acondicionado en Guangzhou, estaban infectadas con COVID-19. Los investigadores del Centro para el Control y la Prevención de
Enfermedades de Guangzhou creen que el virus se transmitió de una mujer asintomática de 63 años de una de las
familias a, al menos, un miembro de cada una de las dos familias cercanas, sentadas en mesas vecinas a aproximadamente 1 metro de distancia. Debido a que los inmunólogos aseguran que el COVID-19 puede transmitirse a través de
microgotas infectadas causadas por hablar, estornudar o toser, los investigadores creen que las gotas infectadas de
éste comensal, normalmente lo suficientemente pesadas como para caer al piso antes de llegar a una mesa a 1 metro
de distancia, fueron impulsadas por el flujo de aire del aire acondicionado del restaurante.
Se identificó a otros setenta y tres clientes del restaurante que tenían contacto cercano con miembros de esas tres
familias, pero ninguno desarrolló síntomas de COVID-19. Tampoco los ocho trabajadores del restaurante que atendieron a esos clientes. Seis muestras tomadas de la salida y la entrada de aire del sistema de aire acondicionado, también
dieron negativo para el virus.
En otras palabras, el sistema de aire acondicionado del restaurante estaba libre de virus y funcionaba según lo
previsto. "El factor clave fue la dirección del flujo de aire", supusieron los investigadores.6
La gestión adecuada del flujo de aire es esencial. Sin conocer todos los detalles en este caso, es probable que la
distribución inadecuada del aire, combinada con la falta de distanciamiento social, haya contribuido a la transmisión en
este restaurante. Es importante gestionar el flujo de aire y su velocidad en un espacio ocupado. Investigaciones y
lineamientos de ASHRAE apuntan a un límite superior de velocidad de aire en un espacio ocupado de 40 fpm (0,2 m/s).
Para lograr esta condición, el sistema de aire acondicionado debe inyectar adecuadamente el aire en la habitación y
distribuirlo correctamente en el espacio ocupado. No está claro si el restaurante en este caso cumplió con estos
criterios, pero, según las conclusiones de los investigadores, parece poco probable.
"Para evitar la propagación de COVID-19 en los restaurantes", concluye el informe, "recomendamos fortalecer el
monitoreo de temperatura, aumentar la distancia entre las mesas y mejorar la ventilación.” 7
En ninguna parte del informe se sugiere apagar el aire acondicionado como una acción atenuante.
Buenas prácticas de Aire Acondicionado
Como se mencionó anteriormente, los sistemas Aire Acondicionado y el ambiente construido
pueden desempeñar un papel importante en la prevención de la propagación de virus.
Para garantizar la calidad adecuada del aire interior, un buen sistema de climatización
debe incluir algunas o todas las siguientes características:
1. Ventilación controlada por demanda (Demand Controlled Ventilation): Cuando el aire exterior no se inyecta a
través de dispositivos separados o independientes, el sistema HVAC debe proporcionar aire exterior según el tamaño
y el uso del espacio. Siempre que sea posible, el sistema de aire acondicionado debe incluir un sensor de dióxido de
carbono u otros contaminantes para calcular y corregir en tiempo real la cantidad de ventilación necesaria. Es
importante tener en cuenta que el aumento del caudal de ventilación puede causar un aumento de la carga y el
equipo HVAC, si no está bien dimensionado, puede ser incapaz de proporcionar la capacidad de enfriamiento solicitada. En tales situaciones, puede ser apropiado considerar unidades de suministro de aire exterior directo (DOAS), que
están específicamente diseñadas para grandes cantidades de aire exterior.
2. Filtración: Los filtros se clasifican según su capacidad para capturar y retener partículas de diferentes tamaños. El estándar más usado en la industria es la clasificación MERV (por sus siglas en inglés: Minimum Efficiency Reporting Value). Los filtros con MERV > 13 tienen una capacidad significativa para capturar las partículas más pequeñas. Los filtros HEPA son aún más eficientes y pueden capturar bacterias y virus. Tenga en cuenta que hay importantes
compensaciones a tener en cuenta: cuanto mayores sean los requisitos de filtración, mayor será la caída de presión
de aire y el tamaño del filtro. Por esta razón, el sistema de aire debe dimensionarse cuidadosamente según los
requisitos de filtración.
3. Otros dispositivos de calidad del aire interior: existen numerosas tecnologías disponibles para reducir la presencia de contaminantes. Se pueden instalar lámparas ultravioleta, oxidación fotocatalítica ultravioleta, ionización,
plasma, activo electrostático, carbón activo y otros componentes para atacar específicamente compuestos orgánicos
volátiles (COV), bacterias y virus. Algunas de estas opciones pueden estar disponibles como partes integrales del
sistema HVAC.
Distribución del Aire
1. El caudal, la velocidad y la dirección del aire inyectado por la unidad de aire acondicionado deben controlarse cuidadosamente. El objetivo es tener una distribución uniforme de la temperatura en la habitación y evitar velocidades del
aire superiores a 40 fpm (0,2 m/s) en el espacio ocupado, evitando así la corriente de aire y el riesgo de transportar
partículas de una parte de la habitación a la otra.
2. El caudal total de aire debe calibrarse adecuadamente a la capacidad de enfriamiento de la unidad (a menudo se cita
como mejor práctica un valor de 200 a 400 cfm/tonelada). Además, la capacidad de enfriamiento de la unidad no
debe ser demasiado grande o demasiado pequeña en comparación con la carga de enfriamiento del espacio.
3. La ubicación de la salida de aire, la orientación del aire y la velocidad del aire en la descarga tienden a determinar el
flujo de aire en la habitación y deben optimizarse. Cuanto más aire se inyecte directamente a un área ocupada,
tendremos aún más un efecto de "enfriamiento puntual" y peor será la distribución del aire. Por otro lado, se logra
una distribución ideal al: a) ubicar la salida de aire en una posición que asegure un buen flujo de aire, pero no sople el
aire directamente en el espacio ocupado; y, b) asegurar que el aire tenga la posibilidad de viajar y expandirse antes de
llegar al espacio ocupado
El Aire Acondicionado
El aire acondicionado se define como el proceso de controlar la temperatura, la humedad, la
calidad y el movimiento del aire en un espacio cerrado. El objetivo principal es proporcionar
comodidad a los ocupantes o el preciso control de la temperatura y la humedad necesarias.
Además del confort, un buen sistema de aire acondicionado mejora la salud al reducir la incomodidad, el estrés térmico
y la susceptibilidad asociada a los virus.8
También se ha demostrado que el aire acondicionado de manera adecuada
aumenta la productividad en las escuelas y oficinas.9
En general, los parámetros principales de confort y salud en interiores son:
Temperatura: Es el principal elemento de confort. La temperatura ideal, generalmente configurada con un termostato, varía según numerosas condiciones (temporada, ubicación, ropa, etc.). ASHRAE y CDC recomiendan10 un rango de 20°C a 24°C (68.5°F - 75°F) en invierno y de 24°C a 27°C (75°F - 80.5°F) en verano.
Humedad: La humedad excesivamente alta o baja provoca molestias. Un rango de 40% - 60% de humedad relativa se configura normalmente para mayor comodidad. ASHRAE recomienda humedad relativa por debajo del 60%.
Calidad del aire: En general, la presencia de partículas, gases (dióxido de carbono (CO2
), radón, compuestos orgánicos volátiles, etc.), así como virus y bacterias causan una mala calidad del aire, con consecuencias negativas para los ocupantes. El aire acondicionado ayuda a mejorar la calidad del aire con varias técnicas, de las cuales las más utilizadas son la ventilación y filtración al aire libre. ASHRAE recomienda tasas de ventilación específicas según la aplicación.11
Por ejemplo, una sala de conferencias debería tener una ventilación con un volumen de aire exterior de 15 cfm / persona
(25 m3 /h por persona).
Velocidad del aire / distribución del aire: Es importante que el aire acondicionado, y otros dispositivos que mueven el aire en el espacio ocupado, no causen sensación de corrientes de aire en las personas (enfriamiento no deseado del cuerpo causado por el movimiento del aire). Investigaciones y recomendaciones de ASHRAE apuntan a un límite
superior de velocidad del aire en el espacio ocupado de 40 fpm.12 Para lograr esta condición, el sistema de aire acondicionado debe inyectar adecuadamente el aire en la habitación y distribuirlo uniformemente en el espacio ocupado.
Referencias
1 “Pandemic COVID-19 and Airborne Transmission,” ASHRAE Environmental Health Committee, approved April 17, 2020, Web April 23, 2020, https://www.ashrae.org/file%20library/technical%20resources/covid-19/eiband-airbornetransmission.pdf.
2 Leslie Dietz et al., “2019 Novel Coronavirus (COVID-19) Pandemic: Built Environment Considerations To Reduce Transmission,” mSystems, Volume
5, Issue 2, March/April 2020, April 23, 2020, https://msystems.asm.org/content/5/2/e00245-20.
3 Leslie Dietz et al., “2019 Novel Coronavirus.”
4 “Interim Guidance for Businesses and Employers to Plan and Respond to Coronavirus Disease 2019 (COVID-19),” Centers for Disease Control and Prevention, March 21, 2020, Web April 23, 2020, https://www.cdc.gov/coronavirus/2019-ncov/community/guidance-business-response.html.
5 Kristen Senz, “Why COVID-19 Raises the Stakes for Healthy Buildings,” Harvard Business School Working Knowledge, April 20, 2020, Web April 23, 2020, https://hbswk.hbs.edu/item/why-covid-19-raises-the-stakes-for-building-health.
6 Jianyun Lu et al., “COVID-19 Outbreak Associated with Air Conditioning in Restaurant, Guangzhou, China, 2020,” April 2, 2020, Web April 23, 2020, https://wwwnc.cdc.gov/eid/article/26/7/20-0764_article.
7 Jianyun Lu et al., “COVID-19.”
8 ASHRAE Statement April 20, 2020: https://www.ashrae.org/about/news/2020/ashrae-issues-statements-on-relationship-between-covid-19-andhvac-in-buildings.
9 Joseph G. Allen and John D. Macomber, “Healthy Buildings - New Indoor Spaces Drive Performance and Productivity,” 2020.
10 ANSI/ASHRAE Standard 55-2013: Thermal Environmental Conditions for Human Occupancy.
11 ASHRAE Standard 62.1.
12 ANSI/ASHRAE Addendum b to ANSI/ASHRAE Standard 55-2013.