Cambios de aire por hora (ACH)

La pandemia ha recordado a todo el mundo la importancia de la calidad del aire interior. Sin embargo, la calidad del aire es anterior a las preocupaciones del COVID-19 y la mitigación viral. Las recomendaciones de los CDC, los Departamentos de Salud, ASHRAE y OSHA incluyen mejoras en la ventilación de los edificios y la filtración portátil del aire.

Un factor determinante en la eficacia de su sistema de HVAC o de filtración de aire portátil es la tasa de cambio de aire (ACH). Calcular la tasa de sus cambios de aire por hora es esencial para mantener un equilibrio adecuado de intercambio y filtración de aire y garantizar que el aire se intercambia o gira para proporcionar la más alta calidad de aire dentro de los espacios interiores. Siga leyendo para saber qué son los cambios de aire por hora y para qué sirven.

¿Qué son los cambios de aire por hora (ACH)?

Los cambios de aire por hora miden la frecuencia con la que el volumen de aire se filtra o gira en una hora. Esta medida, que también se conoce como "tasa de intercambio de aire" (ACH) o "cambio de aire por hora" (ACPH), mide la cantidad de aire que se añadirá, eliminará o intercambiará dentro de una habitación o edificio y es un factor crítico de la calidad del aire interior. El ACH es vital para la calidad del aire interior porque mide la eficacia con la que se sustituye el aire interior cada hora en un espacio determinado.

CFM frente a ACH

En la medición de la calidad del aire, los pies cúbicos por minuto (CFM) es otra medida directamente asociada con ACH. CFM es diferente de ACH en lo que se está midiendo. Los CFM miden el volumen de aire, en pies cúbicos, por cada minuto que se mueve. Para los sistemas purificadores de aire portátiles, un CFM más alto puede filtrar más aire y cubrir una habitación más grande. En resumen, los pies cúbicos por minuto le dan una idea del área de cobertura de un sistema de filtración.

Por otro lado, el ACH calcula el número de veces que el aire se cicla o se sustituye. Con qué frecuencia se mueve el aire a través de un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado o de un sistema portátil de filtración de aire (mediante intercambios de aire), de modo que se puede comprender con qué frecuencia se introduce aire limpio en un espacio. ACH y CFM están estrechamente asociados porque ambos son fundamentales para evaluar la calidad del aire interior. Conocer tanto el ACH como los CFM le ayuda a comprender si su(s) sistema(s) de filtración de aire cumple(n) los requisitos mínimos de aire limpio y mitigación vírica. 

‍Cálculo de lasrenovaciones de aire por hora

Para calcular la tasa de intercambio de aire, necesitará conocer los CFM de su sistema y el volumen total del espacio que intenta cubrir.

Cálculo del intercambio de aire: ACHP = 60(Q)/Vol.

• ACPH = número de renovaciones de aire por hora; los valores más altos corresponden a una mejor ventilación
• Q = Caudal volumétrico de aire en pies cúbicos por minuto (CFM)
• Vol = Volumen del espacio L × A × A, en pies cúbicos
  

Comprender la calidad del aire: Aire exterior frente a aire interior filtrado

La mayor parte del aire que respiramos en los espacios interiores se ventila a través de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC). Sin embargo, siempre que sea posible, hay que aumentar la cantidad de aire exterior dentro de los edificios. 

A veces es necesario añadir aire fresco, limpio o del exterior, aunque esto depende del entorno. Sin embargo, la entrada de aire exterior no siempre es buena. Por ejemplo, algunos entornos como hospitales y edificios gubernamentales necesitan aire filtrado para minimizar el riesgo de que las personas contraigan enfermedades. 

¿Por qué son importantes los cambios de aire por hora?

Si no puede abrir las ventanas para que entre el aire fresco, la frecuencia con la que se intercambia y sustituye el aire en una hora es una medida importante que hay que comprender. Las recomendaciones sobre el índice de cambio de aire pueden variar en función de la instalación, el sector, la normativa local, los códigos de construcción, etc. Por ejemplo, en determinados sectores, los COV, el ozono y los electrodos son más elevados debido a los equipos de fabricación, los materiales de construcción o los productos químicos.

Independientemente del espacio, una buena regla general debería tener un mínimo de al menos 3-4 ACPH. Sin embargo, la mayoría de los espacios no cumplen los requisitos y sólo tienen 1-3 ACH. Muchos entornos con alto contenido en COV, como panaderías, salas de calderas, salas de ordenadores, fábricas de papel, plantas de fabricación y el sector sanitario requieren ACH superiores a 15 ACH, incluso hasta 50 ACH. 

Cambios de aire del sistema HVAC

Debe dar prioridad a conocer su sistema de climatización y saber con qué frecuencia intercambia aire (el ACH), con qué eficacia funcionan los filtros (la clasificación MERV) y si el sistema puede lograr los intercambios de aire adecuados para el edificio. 

Determinadas industrias, como las médicas, suelen adquirir sistemas de climatización especializados con filtración de gran volumen y mejoras de filtración con una clasificación MERV superior. Desafortunadamente, los sistemas HVAC a menudo no cumplen las directrices recomendadas de intercambio de aire y carecen de la filtración adecuada utilizando una clasificación MERV de 13 MERV. La ineficacia conduce a un mayor riesgo de exposición a productos químicos nocivos, partículas y virus que circulan por el aire. 

¿El aumento de los cambios de aire reducirá la transmisión de COVID?

La Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó un informe científico en el que afirmaba que los entornos muy poblados con un flujo de aire inadecuado o insuficiente aumentan las tasas de infección. Estos estudios se basan en teorías sobre la física del flujo de aire y las tasas de transmisión del aerosol del SRAS-CoV-2.

COVID-19 se transmite a través de gotitas respiratorias en forma de aerosol. Las gotitas pueden tener un diámetro de >5-10 μm y se producen cuando una persona está en estrecho contacto (a menos de 1 metro) con una persona infectada con o sin síntomas respiratorios. La mala ventilación y los espacios con insuficiente ACH aumentan el número de gotitas de aerosol en el aire.

Por lo tanto, cualquier persona que inhalara un aerosol con una cantidad suficiente del virus en ese aire se infectaría. Con una tasa de intercambio de aire más alta, el aire se intercambia con más frecuencia, lo que reduce la densidad de los aerosoles en el aire. Por lo tanto, para reducir el riesgo de transmisión de coronavirus, mejorar la tasa de intercambio de aire y la tasa de filtración del aire puede minimizar las tasas de transmisión. 

Intercambios de aire y tarifas de transmisión COVID

En general, la OMS advierte de que las tasas de transmisión son más elevadas en lugares abarrotados, entornos de contacto estrecho y espacios confinados y cerrados con escasa ventilación. Además, el riesgo es muy elevado cuando coinciden estos tres entornos. No existen recomendaciones oficiales de los CDC ni de ASHRAE en materia de ACH para reducir la transmisión del COVID (aparte de mejorar la ventilación, aumentar la ACH, aplicar filtros de aire con clasificación MERV 13 o filtros HEPA y filtración portátil del aire).

Sin embargo, algunos investigadores recomiendan al menos 3-4 ACH en ambientes interiores, siendo 6 ACH lo ideal. El Departamento de Salud de Rhode Island recomienda que en un aula de 30 por 30 pies con 25 alumnos dentro, el aire se cambie al menos cada 15 minutos, lo que equivale a un ACH de 4. Si el aire se cambia al menos cada 10 minutos, hay un ACH de 6, que es mejor.

Si desea utilizar las tasas de cambio de aire para minimizar la contaminación, la investigación sugiere que debe basarse en una estimación razonable del volumen ocupado. En general, conviene aumentar la ventilación en los espacios cerrados tanto como sea razonablemente posible. Puede hacerlo abriendo una ventana o aumentando los intercambios de aire mediante un sistema purificador portátil.

Recomendaciones sobre la filtración del aire para reducir la transmisión de COVID

He aquí un resumen de lo que recomiendan los CDC para la ventilación:

• Enciende ventiladores. Si puedes colocar un ventilador frente a una ventana, esto puede ayudar a introducir aire fresco en el espacio. Intenta evitar colocar los ventiladores de forma que puedan dirigir el aire contaminado a otra persona (consulta las preguntas frecuentes aquí). 
• Asegúrese de que el sistema HVAC funciona correctamente para el espacio y la ocupación. Es posible que tenga que ajustar el sistema de climatización y aumentar el caudal de aire. Por ejemplo, desactive los controles de ventilación controlada por demanda (DCV) de CA (como el ajuste automático). Póngalo en "ON" para que el ventilador esté siempre en marcha, aunque no se necesite AC. 
• Mejore la filtración del aire central tanto como pueda sin reducir los diseños del flujo de aire. Asegúrese de que los filtros de aire tienen el tamaño adecuado y están dentro de su vida útil recomendada. En entornos no residenciales, haga funcionar el sistema HVAC al máximo caudal de aire exterior durante 2 horas antes y después de que el edificio esté ocupado.‍
• Inspeccione y mantenga los sistemas de ventilación por extracción, especialmente en cocinas y zonas de cocción. Utilice estos sistemas siempre que los espacios estén ocupados.‍
• Utilice de partículas de aire de alta eficiencia (HEPA) para mejorar la limpieza del aire (especialmente en las zonas de mayor riesgo). Asegúrese de que los filtros de aire instalados tengan filtros mecánicos de mayor calidad-MERV 13. Los espacios sin aire central (o los sistemas que no pueden actualizarse) pueden añadir un purificador de aire portátil para aumentar la eficacia del ACH y la filtración del aire. ‍
• El uso de irradiación germicida ultravioleta (UVGI) puede añadirse como tratamiento suplementario para inactivar el SARS-CoV-2. Los sistemas UVGI pueden limpiar el aire de los espacios ocupados, y los sistemas UVGI en conducto pueden ayudar a mejorar la limpieza del aire dentro de los sistemas de ventilación central.
  

Una vez que haya partículas víricas en el interior, la entrada de aire fresco, el cambio de aire y una filtración adecuada ayudarán a reducir las partículas víricas.

Cómo aumentar los cambios de aire por hora con un purificador de aire

Mejorar la ventilación por sí solo no va a eliminar la propagación del coronavirus. El uso de sistemas portátiles de filtración del aire ayuda drásticamente a reducir la cantidad de virus que circula en el aire. Además, seguir las normas sanitarias locales, como llevar mascarillas, lavarse las manos, desinfectar las superficies y mantener una distancia física, puede reducir los índices de transmisión. Los purificadores de aire portátiles son una forma fácil y eficaz de aumentar los intercambios de aire dentro de un edificio. Los dispositivos autónomos "plug-and-play" también pueden proporcionar un mayor nivel de filtración del que carecen los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado. 

Por ejemplo, los purificadores de aire suelen venir con filtros HEPA, que capturan más del 99,97% de los contaminantes suspendidos en el aire de un tamaño tan pequeño como 0,1 micras. Algunos purificadores de aire de alta calidad tienen varias capas de filtros, incluidos prefiltros, filtros de carbón activado y luces UV-C. Por lo tanto, al actualizar su sistema de filtración de aire actual con un purificador de aire, puede aumentar los cambios de aire por hora y eliminar el polvo, el polen, la caspa y reducir el número de contaminantes en el aire que entran en su espacio.