Archive for category: Articles

CEL – COMUNIDADES ENERGÉTICAS LOCALES

Las CEL – comunidades energéticas locales han llegado para quedarse. Son herramientas que la UE pone a nuestro alcance en el Clean Energy Package como elemento de transición hacia una economía baja en carbono.

Sitúan al ciudadano como principal actor de la ya famosa transición energética de una forma activa, acercando conceptos como la generación distribuida y la gestión energética. A continuación veremos en qué consisten exactamente, y a quién van dirigidas. ¡Esperamos que os resulte tan interesante como a nosotros!

A día de hoy, todavía no se cuenta con una normativa que permita regular estas comunidades, pero en la propuesta de definición incluida en la Directiva Europea COM (2016) 864, se entiende una Comunidad Energética Local, CEL, como “una asociación, cooperativa, sociedad, organización sin ánimo de lucro u otra entidad jurídica que esté controlada por accionistas o miembros locales, generalmente orientada al valor más que a la rentabilidad, dedicada a la generación distribuida y a la realización de actividades de un gestor de red de distribución, suministrador o agregador a nivel local, incluso a escala transfronteriza.“

Así, se entiende una Comunidad Energética Local como un tipo de asociación voluntaria y abierta, de carácter colaborativo entre sus participantes, que busca ofrecer beneficios energéticos, como son la integración de la generación distribuida basada en tecnologías de carácter renovable, la gestión de la demanda, el almacenamiento de energía, y la prestación de servicios de eficiencia energética o la integración del vehículo eléctrico, entre otros.

De este modo, si bien la creación de una comunidad energética tiene como uno de sus principales objetivos y motivaciones impulsar la transición energética como tal, además aporta el valor añadido del empoderamiento ciudadano.

A través de ellas, se acercan al ciudadano conceptos como el efecto de los hábitos de consumo sobre la energía total consumida, o la repercusión de los diferentes tipos de generación eléctrica y la importancia de integrar fuentes de generación renovable. El comprender estas ideas no solo tendrá un efecto a nivel de concienciación energética, sino que mostrará su relación directa con los beneficios de tipo social, económico y ambiental asociados.

Además, estas pequeñas actuaciones abrirán la puerta a alcanzar mayores índices de implicación de la ciudadanía en el camino hacia una economía baja en carbono que beneficie directamente a la comunidad.

Otro beneficio de las CEL es que también permiten disminuir la dependencia energética respecto de fuentes energéticas externas, al fomentar la generación distribuida con fuentes renovables. Y esto permitirá optimizar costes energéticos, acelerando el proceso de transición energética hacia el autoconsumo y la generación distribuida.

Más allá de cómo se defina oficialmente la figura de las comunidades energéticas y el alcance, tanto a nivel legal como a nivel de penetración de renovables y autoconsumo, que permitan alcanzar a sus usuarios en cada caso, lo que está claro es que las CEL representarán un importante papel dentro de la transición energética de la que ya formamos parte.

Actualmente ya hay proyectos en esta línea en funcionamiento, como pueden ser el proyecto Vilawatt en el municipio de Viladecans, o el Barrio La Pinada, en Valencia. Si bien no hay una definición exacta de lo que una CEL debe ser, estos dos proyectos son ejemplos de promoción diferenciada. Siendo el primero un modelo top-down, promovido desde el propio ayuntamiento, y un modelo bottom-up el segundo, que, como ellos mismos se definen, es “el primer barrio sostenible co-creado por sus futuros habitantes”.

Ambos modelos, Vilawatt y La Pinada, se muestran como modelos de promoción y gestión absolutamente solventes a la par que innovadores y participativos. Y ambos permiten mejorar la calidad de vida de las personas de una forma activa, a través de la implicación y mejora del impacto energético de los ciudadanos. Y esta es la filosofía que se pretende transmitir con esta figura, las CEL, empoderar al ciudadano desde una base energética y permitir que este sea parte activa de su modelo energético.

Desde ARCbcn creemos en la ingeniería y la asesoría energética como una poderosa herramienta para lograr el cambio demandado por la sociedad. En esta línea, ya colaboramos en proyectos enfocados a la integración de generación distribuida con origen renovable, y gestión de demanda energética. Todos ellos proyectos enfocados a crear barrios más sostenibles y respetuosos con el medioambiente, y que, a su vez, permitan e involucren a sus usuarios a formar parte activa de este cambio.

Ana Otero
Enginyera de l’Energia d’ARCbcn

MILLORA DE LA QUALITAT DE L’AIRE A L’INTERIOR D’EDIFICIS COM A EINA PER COMBATRE LA COVID-19

MILLORA DE LA QUALITAT DE L’AIRE A L’INTERIOR D’EDIFICIS COM A EINA PER COMBATRE LA COVID-19

ÍNDEX

 

1 introducció

2 PROCEDIMENT

3 transmiSsió de lA covid-19

4 AVALUACIÓ D’OPCIONS DE MILLORA DE QUALITAT DE L’AIRE

4.1 AUGMENT de la RENOVACIÓ DE L’AIRE

4.2 optimiTzació de la DIRECCIONALITAT DEL FLUX D’AIRE

4.3 MILLORA DEL FILTRATGE DE L’aire

4.4 control de la Recuperació d’energia

4.5 US SEGUR de la Recirculació de L’aire

4.6 Control de la HUMITAT

4.7 Desinfecció por uv-c

4.8 desinfecció per IONITZACIÓ PER PLASMA FRED

4.9 desinfecció per oxidació fotocatalítica

4.10 desinfecció de l’aire amb ozó

4.11 Vaporització de peròxid d’OXIGEN

4.12 neteja de conductes

4.13 ús correcte del wc

5 taula I GRÀFIQUES comparativES

6 referències

introducció

Arran de les últimes investigacions sobre la COVID-19, la hipòtesi que la via més important de transmissió és l’aèria guanya força. S’han documentat alguns casos de contagis massius a l’interior d’edificis, on la ventilació i el sistema de climatització han tingut un paper principal.

Les persones passem aproximadament un 90% del nostre temps a l’interior d’edificis. En el seu interior es generen contaminants, com ara compostos orgànics volàtils, formaldehids, floridures… i a més és l’entorn més probable de transmissió de virus i bacteris.

És per això que analitzarem en aquest document diferents estratègies per a millorar la qualitat de l’aire a l’interior dels edificis. L’anàlisi no es limita a valorar la influència en la transmissió de virus, sinó que també té en compte l’efecte sobre altres paràmetres ambientals, com partícules, olors… així com una orientació dels seus costos d’inversió, operació i manteniment.

Al contrari que altres guies de recent publicació, aquesta es centra en recomanacions a llarg termini, tenint com objectiu instal·lacions que puguin mantenir les condicions de confort i al mateix temps incrementar la qualitat de l’aire al seu interior.

PROCEDIMENT

En primer lloc s’analitzen les principals vies de transmissió de laCOVID-19. A continuació s’avaluen diferents estratègies de millora de la qualitat de l’aire, amb especial atenció en la seva influencia sobre la transmissió de la COVID-19. Finalment es realitza un comparatiu dels principals efectes i costos econòmics dels principals sistemes de purificació de l’aire.

3 Transmissió de la covid-19

Les principals vies de transmissió són tres:

  • Per contacte: es produeix a través del contacte amb una superfície contaminada. Quan una persona infectada tus o esternuda allibera partícules, la majoria de les quals es dipositen aterra i objectes propers (1-2 m). Les persones poden contreure la infecció en tocar aquestes superfícies o objectes contaminats, i després tocar-se els ulls, el nas o la boca.
  • Via aèria: n’hi ha dues opcions.
    • Per contacte proper amb partícules grans (>5 µm): es produeix quan les persones inhalen directament partícules exhalades, per esternut o tos, per una persona infectada. Aquesta via requereix una distància propera, d’entre 1 i 2 metres. La ventilació general té poca influència en aquest mecanisme de transmissió,ja que les partícules són massa pesades per a veure afectada la seva trajectòria.
    • Per transmissió aèria amb partícules petites(<5 µm): quan una persona infectada parla, esternuda o tus també es generen partícules de grandària inferior a 5 µm. Aquestes partícules, per la seva lleugeresa, poden veure´s transportades per l’aire durant una quantitat considerable de metres. Tot i que es una via que la evidència científica no ha confirmat, s’han documentat diversos casos que indiquen que la seva existència es molt probable i de gran importància. Alguns exemples: (4).
  • Via fecal-oral: per contacte amb gotes amb residus de canonades en accionar el sistema de descàrrega del vàter amb la tapa oberta. Aquesta via està en fase d’investigació, però està reconeguda per l’OMS com via possible tres haver-se detectat el virus en mostres fecals després d’haver-se confirmat aquest tipus de contacte en un cas concret (Mei House).

Fig. 1 Vies de transmissió del COVID-19 (1).

Fig. 2 Principals trajectories de partícules infeccioses (2)

AVALUACIÓ D’OPCIONS DE MILLORA DE QUALITAT DE L’AIRE

En aquest apartat es mostra les diferents opcions disponibles actualment per a millorar la qualitat de l’aire en edificis. S’inclou una descripció breu del seu funcionament, així com els seus avantatges i inconvenients.

4.1 AUGMENT de la RENOVACIÓ DE L’AIRE

L’increment de la dilució de contaminants és probablement el mètode més eficaç per a disminuir els efectes negatius que poden provocar en els ocupants dels edificis.

Malauradament l’augment de la renovació de l’aire té dues contrapartides importants,  quan parlem d’espais climatitzats. Per una banda, si sobrepassem la capacitat del sistema de climatització no podrem mantenir les condicions de confort, ocasionant un entorn desagradable. I per altra, s’incrementa el cost d’operació del sistema, en haver de condicionar un volum superior d’aire exterior.

Les principals possibilitats d’aplicació són:

  • Preveure l’existència de suficients finestres de manera que sigui possible realitzar una ventilació creuada eficaç. En edificis existents, incrementar el temps que les finestres exteriors estan obertes.
  • Dimensionar els equips de ventilació perquè aportin més cabal de renovació del mínim normatiu. Una orientació pot ser garantir 12,5 l/s/persona (5). És probable que els equips existents no puguin incrementar el seu cabal exterior, encara que ha d’estudiar-se cada cas.
  • Incrementar el temps de funcionament del sistema de renovació. Una orientació potser ventilar també fins dues hores abans i després de l’ocupació del recinte.
  • Variar la consigna de concentració de CO2objectiu, en les instal·lacions que disposin d’aquest sistema. Un valor orientatiu recomanable poden ser 400 ppm.
  • Reduir l’ocupació màxima del recinte perquè hi hagi més proporció d’aire de renovació per persona.
4.2 optimiTzació de la DIRECCIONALITAT DEL FLUX D’AIRE

En sales blanques i recintes de contenció biològica la direccionalitat del flux d’aire és un paràmetre estudiat i millorat, respecte a les instal·lacions del sector residencial o terciari. És possible aprofitar algunes de les estratègies utilitzades en aquestes sales especials, com són la ubicació de retorns en part baixa i la utilització d’altres sistemes de difusió (difusió per desplaçament, a baixa velocitat…).

4.3 MILLORA DEL FILTRATGE DE L’aire

Els filtres convencionals proporcionen una certa protecció contra la transmissió de virus, però no representen una solució prou eficaç per al control d’un virus com la COVID-19.

Una estratègia que ha provat ser molt efectiva en la captura de partícules és la filtració tipus HEPA (High Efficiency Particulate Air) (3). La filtració no elimina tot el risc de transmissió de les partícules en l’aire perquè molts altres factors a més de la concentració d’aerosols infecciosos contribueixen a transmissió de malalties (2).

Fig. 3 Parts d’un filtre Font: Wikipedia.

Existeixen dues possibilitats d’aplicació: instal·lar filtres HEPA en les unitats de ventilació del recinte o en equips portàtils que recirculen aire del local. Totes dues opcions poden ser altament eficaces per a reduir les concentracions d’aerosols infecciosos en aquest espai.

L’augment de pressió que suposen impedeix la seva aplicació en unitats climatitzadores existents.

4.4 control de la Recuperació d’energia

Els sistemes de recuperació d’energia permeten reduir en gran manera la despesa energètica associada a la climatització de l’aire de renovació. El seu ús és, per tant, molt recomanable, a més d’obligatori per normativa en la majoria de les instal·lacions. No obstant això, a vegades aquests sistemes poden ocasionar un pas d’aire no desitjat des del retorn d’aire viciat fins a la impulsió, la qual cosa pot afavorir la dispersió de partícules contaminades pel recinte climatitzat.

Per a evitar aquesta contaminació han de limitar-se al mínim les fuites entre retorn i impulsió, realitzant controls periòdics per a la seva verificació.

És recomanable que els recuperadors disposin de secció de by-pass, amb la finalitat de tenir la possibilitat d’anul·lar la recuperació.

Fig. 4 Exemples de recuperadors d’energía. Font: Klingenburg

4.5 US SEGUR de la Recirculació de L’aire

La recirculació de l’aire del mateix recinte és utilitzada en pràcticament tots els sistemes de climatització i ventilació, ja que el seu ús permet reduir en gran manera el consum energètic i el cost de la instal·lació. No obstant això, aquest moviment de l’aire pot afavorir la dispersió de contaminants en el recinte.

Per a reduir aquest efecte negatiu es plantegen les següents possibilitats:

  • En instal·lacions noves, dissenyar les instal·lacions sense recirculació (100% aire exterior). En condicions normals funcionaran en mode recirculació, i en cas de crisi canviaran a funcionament 100% aire exterior. L’inconvenient és l’augment del cost d’inversió.
  • En instal·lacions existents, aturar la recirculació tant en sistemes centrals com “locals” (ventiloconvectors). L’inconvenient és que no podran mantenir-se les condicions de confort. Si la recirculació no es pot parar, millor que funcioni contínuament, perquè el virus es pot quedar dipositat en els filtres i quan es torna a encendre la quantitat de virus en resuspensió puja.
  • Finalment, per a l’aprofitament òptim de la recirculació de l’aire es recomana la utilització de sistemes de purificació capaços d’eliminar o minimitzar els contaminants de l’aire recirculat. Aquesta opció es pot dur a terme tant en instal·lacions noves com existents.
4.6 Control de la HUMITAT

Pel que fa al seu efecte en el coronavirus, la influència de la humitat no és molt elevada, ja que el virus és sensible a condicions de més de 30 ºC i 80 % HR (1). D’altra banda, altres informes (2) suggereixen que la literatura científica generalment reflecteix que la supervivència més desfavorable per microorganismes es produeix amb una humitat relativa entre el 40 i 60 %.

A més, els sistemes nasals i les membranes mucoses són més sensibles a les infeccions a una HR més baixa de 10-20 %, i aquesta és la raó per la qual de vegades se suggereix certa humidificació a l’hivern (fins a un nivell mínim d’aproximadament el 30 %). A partir de març en regions mediterrànies normalment la humitat relativa és superior al 30 % dins d’edificis (1), però en altres climatologies es recomanable que el sistema de climatització pugui mantenir aquesta humitat interior com a mínim.

4.7 Desinfecció por uv-c

La utilització d’UV-C per a desinfecció per radiació directa de superfícies és un dels mètodes més provats fins ara.

Encara que menys provada, la seva aplicació per a desinfecció de l’aire és també recomanable (2), bé sigui instal·lat a l’interior de conductes de ventilació, bé en equips autònoms al recinte.

L’efecte desinfectant dels raigs UV-C pot utilitzar-se de diverses maneres.

  • Esterilització de l’aire localitzat en conducte / equip de climatització:

L’aplicació consisteix en la instal·lació de llums generadores d’UV-C en els conductes d’aire de la instal·lació de climatització / ventilació. Pot col·locar-se en la impulsió o en el retorn (en aquest cas no es tracta l’aire de renovació).

Fig. 5 Llum d’UV-C en interior d’UTA. Font: Biological Health Services

  • Esterilització de l’aire localitzat en equip autònom al recinte:

En aquest cas les llums es col·loquen en equips autònoms que recirculen l’aire de recinte i el sotmeten a l’efecte dels UV-C. Aquesta opció té l’avantatge afegit que pot millorar l’escombrat de l’aire en el recinte. També pot realitzar-se amb equips sense ventilador, col·locant els llums de manera que tractin l’aire mogut per unitats interiors tipus fancoil o similar.

Fig. 6 Esterilitzador en sostre mitjançant UV-C. Font: AIRIUS

  • Esterilització de superfícies:

Els llums s’utilitzen de manera que la radiació incideixi directament en les superfícies de l’habitació. Aquesta tecnologia és molt utilitzada a l’àmbit hospitalari arreu del món. L’aplicació és senzilla: un equip autònom es localitza en el recinte a esterilitzar, durant el temps necessari per aconseguir la desinfecció desitjada. L’espai no pot estar ocupat, ja que la radiació pot ser nociva per a la vista.

4.8 desinfecció per IONITZACIÓ PER PLASMA FRED

L’aplicació consisteix en la instal·lació d’equips ionitzadors en conductes o en equips de condicionament d’aire de la instal·lació de climatització. Pot col·locar-se en la impulsió o en el retorn (en aquest cas no es tracta l’aire de renovació).

Fig. 7 Llum de ionització per plasma fred. Font: Tayra

La seva aplicació per a desinfecció de l’aire és recomanable, encara que és una tecnologia poc provada (5).

4.9 desinfecció per oxidació fotocatalítica

L’oxidació fotocatalítica combina la utilització de la radiació UV-C amb la generació de molècules oxidants. Sol instal·lar-se en conductes o en equips de condicionament d’aire de la instal·lació de climatització / ventilació.

Fig. 8 Llum de fotocatàlisi. Font: Air Handling

 

La seva eficàcia en la neutralització de patògens aeris ha estat demostrada (5), encara que s’ha de vigilar que els equips no generin compostos residuals indesitjats.

4.10  desinfecció de l’aire amb ozó

L’aplicació principal consisteix en la utilització de generadors d’ozó portàtils. El generador es posa en marxa al recinte, el qual ha d’estar desocupat a causa de la toxicitat de l’ozó.

Fig. 9 Generador d’ozó portàtil. Font:TESCO

 

Donades els dubtes sobre la seva utilització com a desinfectant de l’aire el seu ús no està recomanat en aquesta aplicació. D’altra banda, és un bon desinfectant per a les diferents superfícies de el local.

4.11 Vaporització de peròxid d’OXIGEN

La vaporització de peròxid d’hidrogen consisteix en vaporitzar una solució aquosa de peròxid d’hidrogen amb l’ús d’una màquina.

El procés de desinfecció d’una sala o habitació assoleix unes 3 hores de treball entre la preparació de l’espai infectat, el subministrament de vapor de peròxid d’hidrogen, i el cicle de descontaminació i ventilació de l’espai.

Fig. 10 Vaporitzador de peròxid d’hidrogen. Font: ISS

 

Tot el procés s’ha de realitzar amb la sala desocupada. Per al seu posterior ús s’ha d’esperar a que les concentracions estiguin per sota d’un valor llindar, el que requereix un temps llarg en què no es pot utilitzar l’espai.

Donats els seus requisits d’aplicació, només es recomana el seu ús puntual en cas de contaminació manifesta.

4.12 neteja de conductes

En els conductes de climatització pot quedar retinguda brutícia i altres contaminants, tot i que la presència de virus no és tan habitual.

En instal·lacions existents en què hi hagi recirculació es recomana la realització de neteges periòdiques. En instal·lacions sense recirculació aquesta neteja no és tan important, ja que és poc freqüent que els patògens es dipositin fàcilment en conductes de ventilació.

En noves instal·lacions es recomana realitzar un disseny que faciliti la neteja de conductes. N’hi ha prou amb complir l’exigència del RITE, que indica que hi hagi un registre cada 10 m.

4.13 ús correcte del wc

Tal com s’ha descrit anteriorment, la via fecal-oral està reconeguda per l’OMS com a possible via de contagi de la COVID-19.

Per a reduir les possibilitats de contagi per aquesta via s’han de complir tres punts:

  • Tirar de la cadena amb la tapa baixada minimitza la quantitat de partícules potencialment contaminades emeses a l’aire.
  • Els sifons han d’estar operatius perquè hi ha casos documentats de transport de contaminants per les clavegueres.
  • Hi ha d’haver una extracció exclusiva per a banys, que asseguri a més la depressió del recinte respecte de les habitacions contigües.

TAULA I GRÀFIQUES COMPARATIVES

A continuació es mostren unes taules i gràfiques comparatives amb les principals propietats i costos associats dels sistemes de purificació més utilitzats actualment, instal·lats tant a una unitat de climatització centralitzada com a un conjunt de fancoils repartits per l’edifici.

Per al primer cas s’ha pres com referència una sala diàfana de 1200 m2, amb un sistema de climatització centralitzat de 24.000 m3/h, amb recirculació del 80% de l’aire interior. En el segon cas es tracta d’un sistema format per 128 fancoils de conducte, que impulsen un total de 124.822 m3/h.

6 Conclusions

Els punts més destacables del document son:

  • La transmissió de la COVID a través de l’aire es suficientment probable com per a ser necessàrial’actuació sobre les instal·lacions de climatització i ventilació.
  • Cal estudiar en cada cas les actuacions més adients depenent de si es tracta d’aire exterior, aire recirculat, ús de l’espai, instal·lació nova o existent, etc…
  • L’augment de l’aire de renovació es l’opció més fiable per a reduir el risc de contagi.
  • El filtratge electroestàtices una bona eina per a millorar el nivell de filtració mecànic en instal·lacions existents, reduint la pèrdua de càrrega i el consum elèctric.
  • La filtració HEPA es l’opció que captura partícules amb major eficiència, però el cost d’operació es important.
  • A instal·lacions existents tipus split o fancoil on no calgui un nivell d’esterilització molt elevat la tecnologia d’ionització bipolarpresenta l’avantatge de minimitzar el cost d’operació i manteniment.
  • Les opcions que fan servir radiació UV-C son els purificadors dels quals hi ha més experiència, però tenen l’inconvenient de tenir un cost rellevant de substitució de làmpades, especialment en instal·lacions de splits o fancoils.
  • En tot cas es imprescindiblela intervenció d’un tècnic o empresa especialitzada alhora de decidir quines son les millors opcions per a augmentar la qualitat de l’aire d’una instal·lació. 

referències

Per a la realització de l’estudi s’han analitzat els següents documents:

COM ES FA FRONT A LA COVID-19 DES DEL PUNT DE VISTA DE LES INSTAL·LACIONS D’HVAC ALS HOSPITALS?

Sens dubte estem davant una situació excepcional on el coneixement dels recursos i la capacitat d’adaptació han estat claus i necessàries per poder afrontar els imprevistos de la manera més efectiva possible amb l’objectiu de salvar vides. Es demostra que quan s’orienten tots els esforços en una mateixa direcció els resultats són sorprenents i que som capaços com a societat d’afrontar reptes gegantins.

És de tots sabut que en les darreres setmanes estem vivint una situació d’anormalitat molt important. Qui ens hagués dit només fa 3 mesos que les nostres vides serien com són ara mateix? La irrupció d’un nou virus, desconegut, altament contagiós per al qual no estàvem prou preparats, condiciona ara qualsevol activitat i, en especial aquelles que anomenem “serveis essencials”, entre les quals es troben evidentment les activitats sanitàries.

ARCbcn, com a habituals col·laboradors en projectes d’enginyeria d’instal·lacions amb diversos actors del sistema sanitari, hem volgut fer un recull de quines han sigut les principals actuacions preses pels diferents hospitals de referència per adaptar les seves infraestructures a una situació d’excepcionalitat com la que ens trobem; així com hem volgut posar de manifest la importància de les bones pràctiques de les instal·lacions d’HVAC (Heating, Ventilation & AirConditioning) per tal de minimitzar riscos de contagi per via aèria.

Com ja sabem, fins que no estigui disponible un tractament específic, la millor manera de combatre el SARS-COV-2 (COVID-19) és evitant la seva propagació, que comportaria la saturació dels serveis sanitaris agreujant la situació no només dels malalts per la COVID-19 sinó també la de la resta de malalts.

En el cas de les malalties infeccioses respiratòries (com ho és el SARS-COV-2), la seva transmissió és majoritàriament per contacte i/o via aèria. Davant la transmissió per contacte, poc es pot fer des del punt de vista dels sistemes de climatització i ventilació, però en canvi sí que es pot actuar sobre els perills de la transmissió aèria. Els virus que es troben a l’aparell respiratori, s’aprofiten d’altres partícules que pel seu petit volum i pes són volàtils (“suren” a l’aire) per poder viatjar i infectar altres hostes.

Particularment en el SARS-COV-2 la càrrega vírica necessària per infectar un nou individu, requereix partícules (majoritàriament microgotes de saliva) d’una mida superior als 5-10 micròmetres. També és possible la infecció a partir de partícules menors (entre 1 a 5 micròmetres), tot i que sembla que la concentració i l’exposició haurien de ser altes. Així, caldrà controlar les partícules que es troben en el rang entre 1 i 10 micròmetres.

A continuació mostren diverses actuacions possibles que ajuden a minimitzar els riscos de contagi del SARS-COV-2 per via aèria, així com les diferents accions portades a terme per part dels hospitals per poder atendre els malalts amb l’òptima disposició possible. 

SOLUCIONS HVAC DISPONIBLES PER A LA REDUCCIÓ DEL CONTAGI DISPONIBLES PER VIA AÈRIA

Aquestes necessitats no són noves en l’àmbit de les instal·lacions hospitalàries, i per tant, avui en dia existeixen solucions per afavorir ambients “nets” que redueixen les possibilitats de contagis aeris. De fet, constitueixen la principal eina de treball per a la protecció dels pacients més vulnerables i també del personal sanitari. I són tant més restrictives com més sensibles i/o exposats es trobin els pacients.

Aquestes solucions són les utilitzades en major o menor mesura a tots els equipaments hospitalaris d’arreu del país, requerint major efectivitat allà on el perill de contagi sigui major o la letalitat d’aquest sigui més elevada. Així podem anomenar les següents:

  1. Ventilació adequada. És el principal instrument per eliminar/reduir la càrrega de contaminants de qualsevol tipologia i en qualsevol ambient.
  2. Filtració. Consisteix a la col·locació d’una barrera física per evitar el pas de l’agent contaminant. Ha de ser l’adequat per a la tipologia de partícules que es vulgui filtrar.
  3. Control de la pressió ambient. Modificant la pressió ambient de diferents espais, es pot forçar el fluxe de l’aire perquè sempre circuli de les zones menys contaminades (que estaran en pressió “+”) cap a les de major concentració de partícules (que estaran en pressió “–“).
  4. Tipologia de difusió de l’aire. A les àrees que necessiten un ambient més “net” s’utilitzen elements de difusió “laminars” que escombren l’estança d’un costat a l’altre, o del sostre al terra arrossegant les partícules cap al punt d’extracció. En contraposició a un fluxe “turbulent” que és més adequat per a una bona barreja de l’aire de climatització.
  5. Control d’Humitat. La majoria dels virus i bacteris proliferen més fàcilment en ambients secs. És per això que interessa mantenir una humitat relativa de l’ambient sempre superior al 30% i idealment entre el 40-60%.

La combinació d’aquestes tècniques en diferents graus d’intensitat determina la idoneïtat d’un espai per acollir els diferents serveis assistencials presents als nostres hospitals tals com: UCI, blocs quirúrgics,  UCSI, URPA, Endoscòpies…

Existeixen diferents escales normalitzades que estableixen els requisits mínims que s’ha d’exigir a un espai segons la seva tipologia. Les més esteses són:

  • Norma ISO 14.644
  • Norma UNE-EN 101.713

Aquestes normes relacionen els aspectes de cabal de ventilació, nivell de filtratge, control de pressió i tipus de difusió de l’aire de major a menor exigència, de la següent manera:

Taula 1. Requisits de ventilació en àrees classificades. Segons normes UNE-100713 i ISO 14644

I també:

Taula 2. Relació classificació ISO-14644 i nº partícules en ambient

A la taula següent, es poden veure les tipologies de filtratge adients per a cada classificació:

Taula 3. Relació entre classificació ISO-14644 i filtratge mínim requerit.

Segons s’ha vist el virus del SARS-COV-2 és capaç d’infectar un nou individu viatjant en partícules de saliva d’una mida mínima d’entre 5 i 10 micròmetres o altres partícules entre 1 i 5 micròmetres. Aquestes darreres són les anomena des ePM1.

El comportament dels tipus de filtres enfront aquestes partícules segons la norma ISO-16890 és el següent:

F7 ->  60% de retenció

F9 -> 85% de retenció

E11 -> 95% de retenció

H13 -> 99,95% de retenció

Així podem determinar que, una bona classificació d’un espai per a la contenció de la propagació del virus SARS-COV-2 seria: ISO-7 o millor.

De forma que un espai segur per acollir malalts de COVID-19 hauria de tenir idealment les següents condicions des del punt de vista de les instal·lacions de HVAC:

  • Ventilació. De 20 a 40 renovacions per hora
  • Filtratge. M5+F9 en equip i H13/H14 en sala i extraccions.
  • Ctrl. de la pressió. Pressió negativa (min. 10 Pa.)
  • Tipus de difusió. Flux Laminar.
  • Humitat relativa. 40-60%

A banda de les mesures a les instal·lacions, és necessari també establir:

  1. Distanciament entre pacients. Cal diferenciar la ubicació dels malalts de la COVID-19 de la resta de malalts.
  2. Fluxos de circulació per a materials i persones. Accés diferenciats per al personal sanitari i els pacients, així com de medicaments, roba de llit, accessoris…
  3. Escluses per al pas de materials i persones. Espais previs de contenció on a més poder col·locar-se els EPIs necessaris.
  4. Protocols d’accés i abandonament de les àrees amb malalts.

COM S’HAN ADAPTAT ELS HOSPITALS A L’EPIDÈMIA

La particularitat en aquesta epidèmia és definida per l’alta taxaa de contagi i per la necessitat de distanciament entre pacients. La primera fa que hi hagi una gran quantitat de persones a tractar de forma simultània, i la segona que cadascuna d’aquestes persones requereixi de més superfície del que és habitual. Així doncs, totes aquestes àrees existents preparades per acollir malalts infecciosos, s’han vist estressades. Tots els hospitals s’han abocat a augmentar la superfície disponible d’espais per a la cura i/o vigilància de malalts, i cadascun ho ha fet de la manera que tenia més a l’abast, per tal de que la resposta hagi estat el més ràpida possible.

Construcció de nous espais UCI

Aquesta solució és la que millors prestacions pot aportar, ja que consisteix a augmentar la superfície d’espais idonis per a la cura dels malalts (ISO-7 com hem vist). A més, facilita la continuïtat de la resta d’activitats dels hospitals donat que es poden continuar disposant dels mateixos espais que abans.

Si bé no és habitual disposar d’espais nous disponibles per a la seva ubicació, és una solució d’execució relativament lenta i que està subjecta a la disponibilitat dels materials i equips nous a subministrar, precisament en un moment en què l’activitat industrial es troba pràcticament aturada. La inversió serà elevada i cal plantejar-se si seran sostenibles en el temps, és a dir, si un cop superada l’epidèmia tindran sentit.

Transformació d’altres espais en UCI

Aquesta opció passa per aprofitar els espais en ús a l’actualitat de dues maneres:

  • Espais sense instal·lacions específiques: Adequar espais que originalment no estaven pensats per a tenir malalts ingressats, i dotar-los del mínim equipament necessari. La intenció és traslladar aquells pacients de malalties comuns amb menors necessitats, per alliberar llits amb els equipaments adients per al tractament de malalties respiratòries. Aquests espais han estat consultoris, sales d’espera, biblioteques, etc…
  • Espais preparats per a la contenció: Aquest consisteix a canviar l’ús a espais que disposen de totes o algunes de les solucions abans esmentades, tals com quiròfans, zones de preparació i reanimació, cirurgia ambulatòria, endoscòpies, diàlisi… per ubicar els nous pacients més crítics de la COVID-19.

Aquestes solucions són d’una implantació més ràpida i amb instal·lacions i equips existents, però tenen un abast limitat en l’espai i redueixen la capacitat d’altres serveis de l’hospital. És per això que s’han hagut de cancel·lar operacions, tractaments assistencials, proves diagnòstiques…

Aquesta solució és majoritàriament utilitzada per als pacients en estat més crític.

Hospitals de campanya

Finalment la darrera actuació que s’ha adoptat és la construcció o millor dit, l’adequació de grans espais tipus poliesportius, recintes firals… en hospitals de campanya. Aquesta solució aporta grans superfícies amb capacitat per a molts malalts, i amb una separació total respecte els pacients comuns, que es continuen atenent als hospitals tradicionals.

Per contra, cal dotar-los d’equipament mèdic i instal·lacions específiques (com gasos medicinals), i des del punt de vista del condicionament de l’aire, son espais de gran volum on hi ha una impossibilitat del control de les variables que s’han explicat anteriorment. És per això que aquesta solució s’utilitza principalment per a pacients no crítics.

Aquestes són les opcions que han estat sobre la taula a tots els departaments de Serveis Interns dels nostres hospitals. No hi ha una única solució, si no que totes les opcions són vàlides i compatibles entre elles en funció de la disponibilitat i recursos de cada centre. Així trobem que el Parc Taulí de Sabadell ha disposat del nou edifici en construcció per a la re-ubicació de les urgències i ha transformat un àrea de consultes externes que ja disposava de servei d’oxigen mèdic. O el Germans Tries i Pujol de Badalona ha aixecat un nou edifici modular de dues plantes i ha transformat la biblioteca i alguna sala d’espera. L’’Hospital Universitari de Bellvitge ha tutelat la construcció i explotació de l’hospital de campanya ubicat al recinte firal Gran Via i ha adaptat el vestíbul de consultes externes per a pacients propers a l’alta. A més, ha habilitat els antics quiròfans per a pacients semi-crítics i el bloc quirúrgic per als crítics.

Aquests són només alguns dels exemples de la gran transformació i les bones pràctiques  que s’ha hagut de realitzar en un temps rècord per a donar resposta a l’epidèmia del virus SARS-COV-2 a Catalunya.

Sens dubte estem davant una situació excepcional on el coneixement dels recursos i la capacitat d’adaptació han estat claus i necessàries per poder afrontar els imprevistos de la manera més efectiva possible amb l’objectiu de salvar vides. Es demostra que quan s’orienten tots els esforços en una mateixa direcció els resultats són sorprenents i que som capaços com a societat d’afrontar reptes gegantins.

Jordi Cadenas 
Enginyer Tècnic Industrial

 

SABIES QUE… PARÍS TÉ LES XARXES DE CALOR PER CALEFACCIÓ I ACS (DISTRICT HEATING) MÉS ANTINGUES DEL MÓN?

París té les xarxes de calor per calefacció i ACS més antigues del mon

Uns quants joves enginyers d’arreu del món vam poder conèixer al MINES ParisTech les últimes novetats en xarxes DHC per a ciutats sostenibles del segle XXI, durant el 7th International DHC+ Summer School de l’Euroheat & power.

A la capital francesa, vam descobrir que les xarxes de calor urbana per calefacció i Aigua Calenta Sanitària (ACS) de Paris van néixer, a finals del segle XIX, aprofitant l’excés de calor d’una planta industrial de vapor. A mitjans de segle XX, les dues xarxes van començar a connectar-se a les centrals termoelèctriques dels suburbis. Les plantes d’incineracions de residus, com passava amb la planta de vapor, aprofitaven el seu excés de calor per fer-lo arribar a les llars, a través d’una xarxa de conductes subterranis.

Són tan antigues com les de Nova York i funcionen amb vapor!

A finals del segle XX, el creixement d’aquestes xarxes es va aturar perquè van aparèixer altres tecnologies que tots coneixem avui en dia; les calderes de gas o elèctriques, l’aire condicionat…. aquests nous sistemes van estar a l’abast de tothom d’una manera més ràpida.

A partir de l’any 2000, a causa de l’increment del preu de l’energia i les primeres evidències del canvi climàtic, les xarxes de calor parisenques es van tornar a reactivar amb plantes de cogeneració, per buscar un increment de l’eficiència energètica i liderar el canvi cap a les energies renovables.

En aquests últims anys, s’ha accelerat encara més el procés de la reforma energètica.

Primerament, a les plantes antigues de vapor que funcionaven amb fueloil, s’ha passat a utilitzar gas o biogàs com a font d’energia primària i, seguidament, s’han inaugurat noves centrals tèrmiques amb tecnologies d’alta eficiència energètica, com la geotèrmia de mitjana profunditat, l’intercanvi amb aqüífer a 600m sota la superfície o el reaprofitament de la calor d’indústries i data centers.

El nombre de centrals és gran i la seva tipologia és molt diversa, ja que les mides van variant; des de petites centrals per a un conjunt d’edificis, a d’altres d’una major grandària que alimenten barris sencers. Fins i tot, algunes han resultat ser realment claus perquè alimenten la major part de Paris de manera estratègica.

A diferència de la primera xarxa de calor, les creades recentment a la capital francesa tenen en comú dos fets molt importants: treballen a baixa temperatura i tenen un alt grau de digitalització on, a través de sistemes de control, es pot monitorar en temps real el seu consum i el seu rendiment.

Per altra banda, per culpa de l’increment de les temperatures en els darrers anys, Paris nonomés disposa de xarxes de calor sinó, també, de fred. Destaca la central subterrània que intercanvia energia amb el riu Sena, la qual disposa d’emmagatzematge d’aigua freda i gel en punts del circuit per dotar d’inèrcia tèrmica i maximitzar el rendiment de la xarxa.

Així doncs, Paris aposta per un model de producció energètica sostenible, local i descentralitzada, basat en l’aprofitament dels mateixos recursos i la reutilització d’energia d’altres processos, fomentant així l’economia circular de la ciutat. I sembla que, ara per ara, aquest propòsit no té intenció d’aturar-se aquí.

Amb el mateix propòsit, l’Abadia de Montserrat aposta per una xarxa de calor (mitjançant biomassa) i fred, que es distribueix a través de la connexió dels edificis amb subestacions d’intercanvi tèrmic. ARCbcn ha dut a terme l’enginyeria d’aquest macroprojecte.

Marcel Riera
Enginyer industrial especialitzat en Energia.
Català