Mejoramiento de la calidad de aire

La ventilación y la filtración de aire juegan un papel clave en la prevención de la propagación de COVID-19 en interiores

A medida que se abren las escuelas y las oficinas, esto es lo que los administradores de edificios deben hacer para reducir las partículas de SARS-CoV-2 en el aire que respiramos

Actualizado 8:38 pm hedA 19 de octubre de 2020

Amedida que la nación reabre después de las restricciones de COVID-19, la gente en todo el país está tomando decisiones sobre regresar a la oficina o poner a sus hijos en las aulas. Pero, ¿cómo puedes tomar la decisión correcta? Preguntamos a los expertos cómo mejorar la calidad del aire interior y qué preguntas hacerle a su jefe o administrador escolar.

"A menudo, en el interior, las personas son la fuente de contaminantes", dice la Dra. Shelly Miller, profesora de ingeniería mecánica en la Universidad de Colorado Boulder.

Sus posibilidades de infectarse dependen del tamaño de la habitación y la cantidad de personas infectadas con COVID-19 en el interior.

“Cuando hablan, hablan en voz alta, cuando respiran,  se liberan pequeños aerosoles respiratorios ”, dijo Miller.

Si está en un aula, oficina u otro espacio cerrado, estos aerosoles pueden acumularse con el tiempo.

"Es como si estuvieras en un bar lleno de humo ", dice Miller. “Cuando se abre, no hay mucho humo, pero cuanta más gente fuma, se vuelve una habitación nublada. Puedes pensar en la liberación de virus de esa manera ".

¿Qué es la tasa de ventilación y el cambio de aire, y por qué es importante para COVID-19?

Cuando considere regresar a la oficina o enviar a sus hijos a la escuela, conocer la terminología de la calidad del aire puede ayudarlo a hacer las preguntas correctas. 

La tasa de ventilación es el volumen de aire exterior proporcionado por unidad de tiempo.

La tasa de cambio de aire es la tasa de ventilación de un espacio dividida por el volumen de ese espacio.

"La tasa de cambio de aire le dice qué tan rápido puede despejar la habitación de cualquier contaminante en el aire", dice Miller. "Y específicamente para el coronavirus, si puede eliminar rápidamente cualquier virus en el aire, reducirá el riesgo de transmisión". La mayoría de los sistemas de aire acondicionado y calefacción hacen circular alrededor del 20 por ciento del aire fresco en un edificio mientras recirculan el 80 por ciento restante más o menos para la eficiencia energética.

La  Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado   proporciona estándares de ventilación de aire exterior para edificios comerciales, incluidas escuelas, guarderías, laboratorios de computación y carpinterías. Estas tasas de ventilación mínimas varían según el tipo de actividad que ocurra en la habitación. El aire exterior diluye los contaminantes producidos por los ocupantes y por el propio edificio, por lo que las tasas se basan tanto en el número máximo de personas que la habitación está diseñada para albergar como en el tamaño de la habitación. Una carpintería, por ejemplo, tiene una recomendación más alta en comparación con un aula basada en actividades como lijar o cortar madera.

¿Cuál era la tasa de ventilación recomendada antes de la pandemia?

Para un aula de 1,000 pies cuadrados diseñada para 35 personas, incluidos maestros y estudiantes de 9 años en adelante, ASHRAE recomienda una tasa de ventilación de 500 pies cúbicos por minuto de aire exterior.

“Si la altura del techo en el aula es de 10 pies, eso es tres cambios de aire exterior en total por hora”, dice Miller, quien también es un experto en calidad del aire interior. "Durante la pandemia, recomendamos intentar duplicar eso".

Los expertos recomiendan reducir la ocupación para mejorar la calidad del aire durante la pandemia

Una de las mejores formas de reducir el riesgo de transmisión es reducir la cantidad de personas en su oficina o aula. Esto permite un distanciamiento social que reduce el riesgo de transmisión por contacto cercano. También reduce la cantidad de infecciones probables que ocurrirán si hay una persona infectada en el aula. Y como beneficio adicional, se proporciona más aire exterior por persona, lo que contribuye a una mejor calidad general del aire.

“Si reduzco el número de estudiantes de 35 a 17 ahora, la ventilación proporciona el doble de aire exterior por persona, y eso es increíble”, dice Miller.

Se ha demostrado que aumentar la ventilación con aire exterior reduce la transmisión de enfermedades transmitidas por el aire al reducir la concentración de partículas infecciosas en el aire. En un estudio  de 2019 sobre un brote de tuberculosis en la Universidad de Taipei en Taiwán, las habitaciones estaban infraventiladas a una tasa de 3.6 pies cúbicos por minuto / por persona y se encontró que los niveles de dióxido de carbono estaban en un rango de 1,200 partes por millón a 3,000 PPM. La tuberculosis, como COVID-19, es una enfermedad transmitida por el aire. La universidad aumentó la tasa de ventilación a 51 CFM / por persona, lo que provocó que los niveles de dióxido de carbono cayeran a 600 PPM, y el brote terminó.

 

Idealmente, su oficina o escuela hará múltiples mejoras

Como se mencionó anteriormente, reducir la ocupación es importante. En nuestro ejemplo de aula, el tamaño de la clase se redujo de 35 a 17.

Ahora, todos obtienen 26 CFM por persona de aire exterior solo de la ventilación, en comparación con los 13 estándar.

El tamaño reducido de la clase ahora deja espacio para el distanciamiento social. El uso de mascarillas reduce el riesgo de infección y limita la cantidad de partículas que se liberan al hablar o estornudar.

Un filtro MERV-13 mejorado elimina al menos el 85% de las partículas de más de 1 micrón a medida que pasan a través del sistema HVAC de la habitación, que recircula el aire interior. 

Un filtro de aire HEPA certificado tiene el tamaño adecuado para la habitación. Un filtro HEPA puede eliminar más del 99% de las partículas en el aire que lo atraviesan.

Las ventanas están abiertas cuando es posible para permitir que el aire fresco entre y salga. Esto diluye la concentración del virus.

Los ventiladores están posicionados para expulsar el aire del interior. Evite soplar aire en la habitación, ya que podría propagar el virus.

“Si estás en un espacio con otras personas que pueden ser infecciosas, debes soplar el aire de adentro hacia afuera”, dice Miller. "Se toma el virus que podría estar en el aire de la habitación y se lo expulsa al exterior, y cuando se sopla el aire exterior, entra aire fresco de otros lugares".

Mejorar la filtración del aire interior de HVAC disminuye el riesgo de COVID-19

Como se mencionó anteriormente, los filtros de aire juegan un papel importante en la mejora de la calidad del aire interior. Si bien desea aumentar la cantidad de aire exterior que ingresa a la habitación, también desea filtrar el aire que se recircula. Una cosa que quizás desee preguntarle al gerente del edificio de oficinas o al representante de la escuela es si se ha mejorado la filtración de HVAC.

El valor de informe de eficiencia mínima, o MERV , es una clasificación que refleja la eficiencia con la que un filtro puede recolectar partículas en diferentes rangos de tamaño en una sola pasada. Cuanto mayor sea el número, mejor filtración tendrá una habitación. Muchos sistemas HVAC están diseñados para funcionar con filtros MERV-8 que permiten que el aire fluya más rápido con menos resistencia. Pero este flujo más alto tiene un costo: atrapan solo el 40% de las partículas en el tamaño de 1 micrón. Por otro lado, si el sistema puede soportar la resistencia de un MERV-13, la filtración mejora significativamente.

“Para un MERV-13, la eficiencia de filtración para una partícula de 1 micrón es del 85% o más”, dice Miller. "Nos gustaría poder eliminar de manera eficiente partículas de entre 0,5 y menos de 5 micrones porque sabemos que las partículas de ese tamaño pueden contener el virus". 

Los filtros mecánicos aumentan su eficiencia a medida que aumenta el tamaño de las partículas y, debido a la difusión y la atracción electrostática, también aumentan su eficiencia a medida que las partículas se hacen más pequeñas. 

"Las partículas no necesitan ser más grandes que el espacio entre las fibras para ser capturadas, por lo que los filtros pueden capturar de manera efectiva las partículas finas producidas por la respiración que pueden contener SARS-CoV-2 u otros patógenos respiratorios", agrega el Dr. William P. Bahnfleth, ingeniero y profesor de ingeniería arquitectónica en Penn State y presidente del Grupo de Trabajo sobre Epidemias de ASHRAE. El mismo grupo de trabajo ha creado un plan de preparación del edificio para ayudar a orientar las reaperturas.

Una vez más, la reducción de la ocupación es la forma principal y más eficaz de reducir el riesgo. En situaciones donde los filtros HVAC no se pueden mejorar o las ventanas no existen, los filtros de aire portátiles y la luz ultravioleta germicida pueden ayudar.

¿Ayudan los filtros HEPA? Los científicos dicen que los limpiadores de aire portátiles (también llamados purificadores de aire) con filtración HEPA pueden eliminar las partículas de virus que causan COVID-19

Los filtros de aire portátiles con clasificación HEPA (aire particulado de alta eficiencia) eliminan más del 99 por ciento de las partículas en el aire independientemente del tamaño de las partículas. El equipo del Dr. Miller se asoció con la Universidad de Harvard para crear una  calculadora que le ayudará a encontrar el filtro de aire adecuado  para el tamaño y tipo de su habitación. Busque una certificación de la Asociación de Fabricantes de Electrodomésticos (AHAM). Puede encontrar una lista de unidades verificadas aquí . También querrá asegurarse de que la tasa de suministro de aire limpio (CADR) coincida o supere los pies cuadrados de la habitación que está tratando de limpiar.

“Cuando se necesita una limpieza de aire suplementaria, se recomiendan las unidades de filtro en la habitación que contienen filtros HEPA porque eliminan casi todas las partículas en el rango de tamaño de preocupación en una sola pasada”, dice el Dr. Bahnfleth.

Luz ultravioleta germicida para combatir COVID-19 en interiores

La luz ultravioleta germicida (UVC) implica diferentes longitudes de onda que la UVA o UVB. UVC puede ser muy eficaz para dañar virus.

“Los rayos UV germicidas tienen la capacidad de dañar el ADN de los microorganismos y ya no pueden replicarse”, dice Miller. “El coronavirus es muy susceptible a los rayos UV germicidas, por lo que si se irradia durante un tiempo determinado, se inactiva y ya no puede infectarlo”.

Hay dos aplicaciones de desinfección de aire en el mercado. Uno usa accesorios que se fijan a la pared, y la luz se transmite por encima de una habitación. Bahnfleth señala que "estos sistemas de" habitación superior "pueden reducir la cantidad de virus activo en el aire en una cantidad equivalente a 10 cambios de aire por hora o más de aire exterior a un costo de energía mucho menor". La otra aplicación consiste en colocar una luz UVC en el conducto de aire de recirculación que toma el aire de la habitación en la que se encuentra, lo irradia y luego hace circular el aire limpio de regreso a esa misma habitación.