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Acciones contra Covid, Consultoría

Los patógenos que causan enfermedades infecciosas se propagan de un “huésped” primario a uno secundario a través de varias rutas diferentes. Se sabe que algunas enfermedades se propagan por aerosoles infecciosos; para otras enfermedades, la ruta de transmisión es incierta. El riesgo de propagación de patógenos,por lo tanto, el número de personas expuestas puede verse afectado tanto positiva como negativamente por patrones de flujo de aire en un espacio y mediante la calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) y en locales con sistemas de ventilación por extracción (LEV).

Aunque los principios que se exponen en este artículo se aplican principalmente a edificios, también pueden ser aplicables a otras ocupaciones, como aviones, trenes y automóviles.

Entre estas estrategias relacionadas con la ventilación se encuentra la dilución, los patrones de flujo de aire, la presurización, distribución y control de temperatura y humedad, filtración y otras estrategias como la irradiación germicida ultravioleta (UVGI). La efectividad de todas estas técnicas varía dependiendo de las condiciones del establecimiento y los patógenos involucrados. 

ASHRAE cree que estas técnicas, aplicadas correctamente, pueden reducir el riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas a través de los aerosoles.

Para ratificar mejor los niveles de certeza detrás de las posiciones de ASHRAE que se establecen en este documento, se ha elegido adoptar las recomendaciones de la Agencia para la Investigación y Calidad de la Atención Médica (AHRQ) que expresan  la certeza científica detrás de las recomendaciones realizadas por ASHRAE.

La posición de ASHRAE es que las instalaciones de todo tipo deben seguir, como mínimo, las últimas normas y directrices publicadas y buenas prácticas de ingeniería. Estándares ANSI / ASHRAE 62.1 y 62.2 (ASHRAE 2019a, 2019b), los cuales incluyen requisitos para la ventilación de aire exterior en la mayoría de los espacios residenciales y no residenciales, y ANSI / ASHRAE / ASHE Standard 170 (ASHRAE 2017a) cubre la ventilación de aire exterior y total en instalaciones de salud.

Con las enfermedades infecciosas transmitidas a través de aerosoles, los sistemas de climatización pueden tener un importante efecto en la transmisión del “host” primario a los “hosts” secundarios.  La reducción de la exposición decreciente en los “hosts” ( huéspedes)  secundarios son un paso importante para reducir la propagación de las enfermedades infecciosas.

Los diseñadores de sistemas de ventilación, climatización y renovación de aire deben ser conscientes de que la ventilación no es capaz de abordar todos los aspectos del control de infecciones. Sin embargo, los sistemas de climatización  sí afectan a la distribución y biocarga de aerosoles infecciosos. Los aerosoles pequeños pueden persistir en la zona de respiración, disponible para inhalación directamente en las vías respiratorias superiores e inferiores o para asentarse en superficies, donde pueden transmitirse indirectamente por resuspensión o contacto “fomite”.

Los aerosoles infecciosos pueden presentar un riesgo de exposición, independientemente de si una enfermedad es clásica, definida como una “enfermedad infecciosa transmitida por el aire”.

Este artículo pretende definir estrategias sobre  qué sistemas de climatización modulan la distribución de aerosoles y, por lo tanto, pueden aumentar o disminuir la exposición a gotitas infecciosas, superficies y “fómites” intermedios en los diversos  ambientes.

Intentamos mediante el presente artículo realizar recomendaciones sobre:
  1. El diseño, instalación y operación de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC).  Sistemas de limpieza de aire y ventilación por extracción local (LEV), para disminuir l riesgo de transmisión de infecciones.
  2. Estrategias de control sin HVAC para disminuir el riesgo de la enfermedad.
  3. Estrategias para apoyar la gestión de instalaciones, tanto para la operación diaria como para las posibles  emergencias.

Las enfermedades infecciosas pueden controlarse interrumpiendo las rutas de transmisión utilizadas por un patógeno. Los profesionales de HVAC jugamos un papel importante en la protección de los ocupantes de los edificios al interrumpir dicha diseminación en interiores de aerosoles infecciosos con los sistemas de HVAC y LEV:
  1.  El diseño, instalación y operación de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC), incluidos los sistemas de limpieza de aire y ventilación por extracción local (LEV), para disminuir el riesgo de transmisión de infecciones.
  2. Estrategias de control sin HVAC para disminuir el riesgo de enfermedad. 
  3. Estrategias para apoyar la gestión de instalaciones tanto para la operación diaria como para emergencias.
 

Las enfermedades infecciosas pueden controlarse interrumpiendo las rutas de transmisión utilizadas por un
patógeno. Los profesionales de HVAC juegan un papel importante en la protección de los ocupantes de los edificios al interrumpir la diseminación en interiores de aerosoles infecciosos con los sistemas de HVAC y LEV.


Declaraciones sobre el COVID-19

Aparte del presente documento, el Comité Ejecutivo de ASHRAE y Epidemic Task Force aprobó las siguientes declaraciones específicas de la respuesta  a la Pandemia de COVID-19. Las dos declaraciones se adjuntan aquí debido a la relación única entre las declaraciones y las estrategias de diseño de protección discutidas en este documento.

Declaración sobre la transmisión aérea del SARS-CoV-2: 
La Transmisión del SARS-CoV-2 a través del aire es lo suficientemente probable como para controlar la exposición al virus en el aire.

Los cambios en las operaciones de construcción, incluida la operación de sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado, pueden reducir la exposición en el aire.


Declaración sobre el funcionamiento de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado para reducir la transmisión del SARS-CoV-2:
La ventilación y filtración provistas de acondicionamiento del aire y los sistemas de aire acondicionado pueden reducir la concentración de SARS-CoV-2 en el aire y, por lo tanto, el riesgo de transmisión a través del aire. Los espacios no acondicionados pueden causar estrés térmico a personas que pueden ser directamente mortales y que también pueden disminuir la resistencia a las infecciones.

En general, no se recomienda desactivar los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado.
medida para reducir la transmisión del virus.

1.-EL PROBLEMA

El potencial de diseminación de patógenos infecciosos en el aire es ampliamente reconocido, aunque persiste la incertidumbre sobre la importancia relativa de las diversas rutas de transmisión de enfermedades, como el transporte aéreo, de gotitas, contacto directo o indirecto, y multimodal (una combinación de mecanismos). La transmisión de la enfermedad varía según la infectividad del patógeno, los reservorios, las rutas y la susceptibilidad de las personas (Roy y Milton 2004; Shaman y Kohn 2009; Li 2011). La variable más relevante para el diseño y control de HVAC es interrumpir la transmisión.

Los profesionales de control de infecciones describen la cadena de infección como un proceso en el cual un patógeno (un microbio que causa la enfermedad) se transporta en un huésped o reservorio inicial, obtiene acceso a un ruta de transmisión continua, y con suficiente virulencia encuentra un huésped susceptible secundario.

Los sistemas de ventilación, filtración y distribución de aire y las tecnologías de desinfección tienen el potencial de limitar la transmisión de patógenos en el aire a través del aire y así romper la cadena de infección.

Los profesionales de la construcción y el mantenimiento de instalaciones deben reconocer la importancia de las operaciones de las instalaciones y Sistemas de ventilación en la interrupción de la transmisión de enfermedades

Se disponen de sistemas/tecnologías para combatir el COVID tales como:
Ventilación por dilución y extracción, presurización, distribución y optimización del flujo de aire, filtración mecánica, irradiación germicida ultravioleta (UVGI) y el control de la humedad son estrategias efectivas para reducir el riesgo de diseminación de aerosoles infecciosos en edificios.

El primer paso en el control de tales enfermedades es eliminar la fuente antes de que ésta se encuentre en el ambiente, en el aire.


2.-EL FONDO

ASHRAE proporciona orientación y desarrolla estándares destinados a mitigar el riesgo de transmisión de enfermedades infecciosas en los entornos construidos y climatizados. Dichos documentos proporcionan estrategias de ingeniería para reducir el riesgo de transmisión de enfermedades y, por lo tanto, podrían emplearse en una variedad de otros espacios, como aviones, trenes y automóviles.

Este artículo se centra en la difusión de aerosoles infecciosos y la transmisión indirecta por re-suspensión, pero no por las rutas de transmisión mediante contacto directo.  Entendemos por “Contacto directo”  al contacto corporal como tocar, besar, contacto sexual, contacto con secreciones orales o lesiones y vías cutáneas como transfusiones de sangre o inyecciones intravenosas.

2.1.-Difusión en al aire
La diseminación de patógenos a través del aire ocurre a través de gotitas y aerosoles típicamente generado por tos, estornudos, gritos, respiración, descarga del inodoro, algunos procedimientos médicos, canto y conversación (Bischoff et al.2013; Yan et al.2018). La mayoría de las gotas más grandes emitidas son atraídas por la gravedad para aterrizar en superficies dentro de aproximadamente 1-2m  de la fuente (ver Figura 1).



La ventilación de dilución general y los diferenciales de presión no influyen significativamente en la transmisión de corto alcance. Por el contrario, la diseminación de aerosoles infecciosos más pequeños, incluidos los núcleos de gotas resultantes de la desecación, pueden verse afectados por los patrones de flujo de aire en un espacio en general y patrones de flujo de aire que rodean la fuente en particular. De especial interés son pequeños aerosoles (<10 µm), que pueden permanecer en el aire de forma infecciosa por períodos prolongados (varios minutos, horas o días) y, por lo tanto, pueden viajar distancias más largas e infectar huéspedes secundarios que no tuvo contacto con el “host” primario.

Se sabe que muchas enfermedades tienen altas tasas de transmisión a través de gotas más grandes cuando los individuos susceptibles están cerca, aproximadamente  (1–2 m) (Nicas 2009; Li 2011). Dependiendo de los factores ambientales, estas gotas grandes (100 µm de diámetro) pueden encogerse por evaporación, antes de asentarse, convirtiéndose así en un aerosol (aproximadamente <10 µm). El término núcleo de gotitas se ha utilizado para describir tal desecación de gotitas en aerosoles (Siegel et al. 2007). Mientras los sistemas de ventilación no pueden interrumpir el asentamiento rápido de gotas grandes, pueden influir en el transmisión de núcleos de gotitas de aerosoles infecciosos. Un flujo de aire direccional puede aydurar a limpiar el ambiente de suciedad patrones de flujo y mover aerosoles infecciosos para ser capturados o agotados.


3.-IMPLICACIONES PRÁCTICAS PARA PROPIETARIOS, OPERADORES E INGENIERIAS

Incluso el sistema HVAC más robusto no puede controlar todos los flujos de aire y evitar completamente la diseminación de un aerosol infeccioso o la transmisión de enfermedades por gotitas o aerosoles.  El impacto del sistema HVAC dependerá de la ubicación de la fuente, la fuerza de la fuente, la distribución del aerosol liberado, el tamaño de gota, la distribución de aire, la  temperatura, humedad relativa y  la filtración.

Además, existen múltiples modos y circunstancias bajo los cuales la transmisión de enfermedades ocurre. Por lo tanto, las estrategias de prevención y mitigación de riesgos requieren de la colaboración entre ingenierías, propietarios, mantenedores y especialistas en prevención de infecciones.

3.1 Distintos enfoques según el tipo de instalación
Las instalaciones de atención médica tienen criterios para el diseño de ventilación enfocadas a mitigar la transmisión de enfermedades infecciosas (ASHRAE 2013, 2017a, 2019a; FGI 2010); sin embargo, las infecciones también se transmiten en otras instalaciones (hostelería, retail, etc..)  y no solo en industria o salud.

Para la disminución de dicha transmisión,  ASHRAE proporciona requisitos generales de ventilación y calidad del aire en las normas 62.1, 62.2 y 170 (ASHRAE 2019a, 2019b, 2017a). Cabe decir ASHRAE no proporciona información específica de requisitos para el control de enfermedades infecciosas en hogares, escuelas, prisiones, refugios, transporte, u otras instalaciones públicas; pero que sus criterios son muy recomendables, y más ahora que no existe ninguna norma de aplicación en estos casos.

En los centros de atención médica, la mayoría de las intervenciones de control de infecciones están orientadas a reducir directamente o transmisión indirecta por contacto de patógenos. Estas intervenciones para limitar la transmisión aérea (Aliabadi et al. 2011) enfatizan la educación del personal y la vigilancia de comportamientos tales como higiene de manos y cumplimiento de los protocolos de la lista de verificación y se han restringido en gran medida a una lista relativamente pequeña de enfermedades de patógenos que se propagan solo por el aire. 

Los microbiólogos entienden que muchos patógenos pueden viajar tanto por contacto como por el aire, por consiguiente la climatización puede ser una ruta de propagación; lo que hace que la correcta gestión del aire interior de los espacios se haya vuelto en un vector crítico para los esfuerzos exitosos de prevención.

Las estrategias  también pueden ser apropiadas para espacios no sanitarios, como el transporte público y los aviones, escuelas, refugios y cárceles, los cuales están sujetos al contacto cercano de los ocupantes.

Muchos edificios están total o parcialmente ventilados naturalmente. Pueden usar ventanas operables y confían en aberturas intencionales y no intencionales en la envolvente del edificio. Estas estrategias crean diferentes riesgos y beneficios. Obviamente, el flujo de aire en estos edificios es variable e impredecible, como son los patrones de distribución de aire resultantes, por lo que la capacidad de gestionar activamente el riesgo en tales edificios es muy reducido. Sin embargo, los edificios con ventilación natural pueden ir más allá de la apertura aleatoria de ventanas y ser diseñado intencionalmente para lograr estrategias de ventilación y por lo tanto reducir el riesgo de aerosoles infecciosos. En términos generales, los diseños que logran una mayor ventilación, son los que conseguirán una reducción de las tasas de riesgo. Sin embargo, dichos edificios se verán más afectados por el aire exterior, incluido el nivel de alérgenos y contaminantes en el aire exterior, temperatura variable y condiciones de humedad e insectos voladores. La Organización Mundial de la Salud ha publicado pautas para edificios con ventilación natural que deben consultarse en tales proyectos (Atkinson et al. 2009).

3.2 Estrategias de ventilación y limpieza del aire
El diseño y la operación de los sistemas de HVAC pueden afectar el transporte de aerosoles infecciosos, pero
son solo una parte de un paquete de control de infecciones. Las siguientes estrategias de HVAC tienen el potencial para reducir los riesgos de diseminación infecciosa de aerosoles: patrones de distribución de aire, salas con sistemas de presurización diferencial, ventilación de captura de fuente, filtración (central o local) y control de temperatura y humedad relativa.
Si bien los sistemas  UVGI son bien conocidos y validados, se disponen de muchas nuevas tecnologías que aún no lo son (ASHRAE 2018). 

Disolución. La ventilación basada en patrones de flujo de aire efectivos (Pantelic y Tham 2013) es una estrategia primaria de control de enfermedades infecciosas a través de la dilución del aire ambiente alrededor de una fuente y la eliminación de agentes infecciosos (CDC 2005). Sin embargo, no está claro cuánto deben reducirse las cargas de partículas infecciosas para lograr una reducción medible en las transmisiones de enfermedades (las dosis infecciosas varían ampliamente entre los diferentes patógenos) y si estas reducciones justifican los costos asociados (Pantelic y Tham 2011; Pantelic y Tham 2012) .

Los diferenciales de presión ambiental y el flujo de aire direccional son importantes para controlar el flujo de aire entre zonas en un edificio (CDC 2005; Siegel et al. 2007) . Algunos diseños para salas de aislamiento con infección en el aire (AIIR) incorporan dilución suplementaria o escape / ventilación de captura (CDC 2005). Curiosamente, los criterios para AIIR difieren sustancialmente entre regiones y países de varias maneras, incluido el suministro de aire a las antesalas, el escape del espacio, y las cantidades requeridas de aire de ventilación (Fusco et al. 2012; Subhash et al. 2013). Un reciente proyecto de investigación de ASHRAE encontró evidencias convincentes de que una configuración y operación adecuadas de la antesala, son un medio eficaz para mantener diferenciales de presión y crear contención en las habitaciones de hospitales (Siegel et al. 2007; Mousavi et al. 2019). En aquellos espacios donde existe un riesgo significativo de transmisión de aerosoles se ha identificado mediante evaluaciones de riesgo de control de infecciones, el diseño de AIIR deben incluir antesalas. 

El uso de filtración de partículas es altamente eficiente en sistemas de climatización centralizados para reducir la carga aérea de partículas infecciosas (Azimi y Stephens 2013). Esta estrategia reduce el transporte de agentes infecciosos de un área a otra cuando estas áreas comparten la misma central o sistema de climatización mediante suministro de aire recirculado. Cuando se seleccionan e implementan adecuadamente, las unidades de filtración de alta eficiencia (montadas en el techo o portátiles) pueden ser altamente eficaces para reducir las concentraciones de aerosoles infecciosos en un espacio. Estos equipos, bien diseñados e instalados, pueden lograr un control del flujo del aire que brinde protección contra la exposición al paciente (Miller-Leiden et al. 1996; Mead y Johnson 2004; Kujundzic et al. 2006; Mead et al. 2012; Dungi y col. 2015). Hay que tener en cuenta, que la filtración no eliminará todo el riesgo de transmisión de partículas en el aire. porque muchos otros factores además de la concentración infecciosa de aerosoles contribuyen a transmisión de enfermedades, pero es una herramienta útil.

Otra herramienta a nuestro alcance son los rayos ultravioleta (UV), los cuales puede matar o inactivar microorganismos, pero la energía UV-C (en las longitudes de onda de 200 a 280 nm) proporciona el mayor efecto germicida, siendo 265 nm la longitud de onda óptima. La mayoría de las lámparas UVGI modernas crean energía UV-C a un nivel casi óptimo de longitud de onda de 254 nm. La tecnolgia UVGI inactiva microorganismos al dañar la estructura de ácidos nucleicos y proteínas cuya efectividad depende de la dosis UV y de la susceptibilidad del microorganismo. La seguridad de UV-C es bien conocida. No penetra profundamente en los tejidos humanos, pero puede penetrar las superficies muy externas de los ojos y la piel, siendo los ojos los más susceptible al daño. Por lo tanto, se necesita protección para evitar la exposición directa a los ojos.  Mientras que el documento  de ASHRAE sobre filtración y limpieza de aire (2018) no realizaba una recomendación a favor o en contra del uso de energía UV en los sistemas de aire para minimizar los riesgos de aerosoles infecciosos, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) han aprobado los sistemas UVGI como herramienta complementaría de la filtración para reducir el riesgo de tuberculosis y ha publicado una guía sobre su aplicación (CDC 2005, 2009) .

Sistemas de ventilación personalizados que proporcionan control y suministro de aire exterior (100%), altamente filtrado o desinfectado con UV directamente a la zona de respiración del ocupante (Cermak et al. 2006; Bolashikov et al., 2009; Pantelic et al. 2009, 2015; Licina et al. 2015a, 2015b). Dicho sistema puede ofrecer protección contra la exposición al aire contaminado. La ventilación personalizada puede ser ​​eficaz contra aerosoles que viajan tanto a largas distancias como a distancias cortas (Li 2011). Los sistemas de ventilación personalizados, cuando se combinan con dispositivos de extracción localizados o personalizados, pueden mejorar aún más la capacidad general para mitigar la exposición en zonas de respiración, como se ve en los estudios  experimentales y de dinámica de fluidos computacional (CFD) realizados en entornos sanitarios (Yang et al. Alabama. 2013, 2014, 2015a, 2015b; Bolashikov y col. 2015; Bivolarova y col. 2016). Sin embargo, no se conocen estudios epidemiológicos que demuestren una reducción en la transmisión de enfermedades infecciosas con la aplicación de dichos sistemas. Según nuestro criterio, las técnicas avanzadas como el análisis de dinámica de fluidos computacional (CFD), si se realiza adecuadamente y con la experiencia adecuada, puede predecir los patrones de flujo de aire y probables rutas de flujo de contaminantes en el aire en un espacio. Dichos análisis pueden emplearse como una herramienta de guía durante el primeras etapas de un ciclo de diseño (Khankari 2016, 2018a, 2018b, 2018c).

3.3 Temperatura y Humidad
Los sistemas de climatización suelen estar diseñados para controlar la temperatura y la humedad, lo que a su vez puede influir en la transmisibilidad de los agentes infecciosos. Aunque los sistemas de HVAC pueden diseñarse para controlar la humedad relativa (HR), existen desafíos prácticos y posibles efectos negativos de mantener ciertos puntos de ajuste de HR en todas las zonas climáticas. Sin embargo, aunque el peso de la evidencia en este momento (Derby et al.2016), incluida la evidencia reciente que utiliza el análisis metagenómico (Taylor y Tasi 2018), sugiere que controlar la HR reduce la transmisión de ciertos organismos infecciosos en el aire, incluidas algunas cepas de virus, este documento de posición alienta a los diseñadores para considerar cuidadosamente la temperatura y la HR.
Además, los inmunobiólogos han correlacionado los niveles de humedad de rango medio con una mejor inmunidad de los mamíferos contra las infecciones respiratorias (Taylor y Tasi 2018). Mousavi y col. 2019). La  literatura científica generalmente refleja la supervivencia más desfavorable para microorganismos cuando la HR está entre 40% y 60% . Introducción de vapor de agua al ambiente interior para lograr los niveles de humedad de rango medio asociados a la disminución de las infecciones requiere una selección, operación y mantenimiento adecuados del equipo de humidificación. Los climas fríos de invierno requieren un aislamiento adecuado del edificio para evitar puentes térmicos y eso puede conducir a la condensación y al crecimiento de moho (ASHRAE 2009). Otros estudios recientes (Taylor y Tasi 2018) identificaron a la HR como un factor importante de infección de pacientes. Estos estudios mostraron que la HR por debajo del 40% está asociada con tres factores que aumentan las infecciones. Primero, como se discutió anteriormente, los aerosoles infecciosos emitidos por un huésped primario se encogen rápidamente para convertirse en gotas núcleos, y estos patógenos latentes pero infecciosos permanecen suspendidos en el aire y son capaces de viajar a grandes distancias. Cuando se encuentran con un huésped secundario hidratado, se rehidratan y son capaces de propagar la infección. En segundo lugar, muchos virus y bacterias son resistentes a los anhidros (Goffau et al. 2009; Stone et al. 2016) y en realidad tienen una mayor viabilidad en condiciones de baja HR. Y finalmente, los inmunobiólogos ahora han aclarado los mecanismos a través de los cuales la HR ambiental por debajo del 40% deteriora las barreras de la membrana mucosa y otros pasos en la protección del sistema inmunitario (Kudo et al.2019). 
Debido a los aspectos relatados anteriormente, este artículo no hace una recomendación definitiva sobre los puntos de ajuste de temperatura y humedad en interiores con el fin de controlar la transmisión de aerosoles infecciosos. Los profesionales pueden usar la información aquí contenida para tomar decisiones de diseño y operación del edificio caso por caso.

 
 
3.4 Patógenos emergentes y preparación de instalaciones para emergencias

Los brotes de enfermedades (es decir, epidemias y pandemias) están aumentando en frecuencia y alcance.
Las pandemias del pasado han tenido efectos devastadores en las poblaciones afectadas. Los nuevos microorganismos que pueden ser diseminados por aerosoles infecciosos requieren un buen diseño, construcción, puesta en servicio, mantenimiento, planificación avanzada y simulacros de emergencia para facilitar una acción rápida para mitigar la exposición. En muchos países, las estrategias comunes incluyen edificios con ventilación natural y aislamiento. El control de bandas es una estrategia de gestión de riesgos que debe considerarse para aplicar la jerarquía de controles a los patógenos emergentes, en función de la probabilidad y la duración de la exposición y la infectividad y virulencia del patógeno (Sietsema 2019). Los agentes biológicos que pueden usarse en ataques terroristas se abordan en otros lugares. (USDHHS 2002, 2003).

4.-CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES
Los aerosoles infecciosos pueden diseminarse a través de los edificios por vías que incluyen sistemas de la distribución de aire y flujos de aire entre zonas. Se ha encontrado que varias estrategias efectivas para controlar la transmisión, incluyendo patrones de flujo de aire optimizados, flujo de aire direccional, presurización de zona, ventilación de dilución, sistemas de limpieza de aire en la habitación, ventilación por extracción total, ventilación personalizada, ventilación de escape local en la fuente, sistema central filtración, UVGI y control de temperatura interior y humedad relativa. Los ingenieros de diseño pueden hacer una contribución esencial para reducir la transmisión de aerosoles infecciosos mediante la aplicación de estas estrategias. La investigación sobre el papel de la difusión en el aire y la resuspensión de las superficies en la transmisión de patógenos está evolucionando rápidamente. El manejo del aire interior para controlar la distribución de aerosoles infecciosos es una intervención efectiva que agrega otra estrategia a los tratamientos médicos y las intervenciones en la prevención de enfermedades.

4.1 Recomendaciones del ASHRAE:

1.-Los equipos de diseño de HVAC para instalaciones de todo tipo deben seguir, como mínimo, las últimas normas y directrices publicadas y las buenas prácticas de ingeniería. Según las evaluaciones de riesgos o los requisitos del proyecto del propietario, los diseñadores de instalaciones nuevas y existentes podrían ir más allá de los requisitos mínimos de estas normas, utilizando técnicas cubiertas en varias publicaciones de ASHRAE, incluidos los volúmenes del Manual de ASHRAE, los informes finales del Proyecto de Investigación, documentos y artículos, y  guías para estar aún mejor preparados para controlar la diseminación de aerosoles infecciosos.

2.- La mitigación de la diseminación de aerosoles infecciosos debe tenerse en cuenta en el diseño de todas las instalaciones, y en aquellos identificados como instalaciones de alto riesgo se debe incorporar el diseño de mitigación apropiado.

3.-El equipo de diseño y construcción, incluidos los diseñadores de HVAC, debe participar en un proceso de diseño integrado que incorporare el paquete de control de infecciones apropiado en las primeras etapas del diseño.

4.-Según las evaluaciones de riesgos, los edificios y los vehículos de transporte deben considerar diseños que promuevan patrones de flujo de aire más limpios para proporcionar rutas de flujo efectivas para que las partículas en el aire salgan de los espacios a zonas menos limpias y usen sistemas de limpieza de aire apropiados.

5.- Cuando se haya identificado un riesgo significativo de transmisión de aerosoles mediante evaluaciones de riesgo de control de infección, el diseño de AIIR debe incluir antecámaras.

6.- Según las evaluaciones de riesgos, se debe considerar el uso de estrategias específicas de HVAC respaldadas por experiencias, tales como:

  • • Filtración mejorada (el valor de informe de eficiencia mínima más alto [MERV] se filtra sobre los mínimos de código en espacios densamente ocupados y / o de mayor riesgo)
    • UVGI de la habitación superior (con posibles ventiladores en la habitación) como suplemento para suministrar flujo de aire
    • Ventilación de extracción local para el control de la fuente 
    • Sistemas de ventilación personalizados para ciertas tareas de alto riesgo.
    • Filtros portátiles, independientes de alta eficiencia de partículas de aire (HEPA)
    • Control de temperatura y humedad 
    • Los edificios de atención médica deben considerar el diseño y la operación para hacer lo siguiente: sistemas de captura de los aerosoles, particiones del techo y filtración de aire local de grado HEPA; Inodoros de escape; mantenimiento de la temperatura y la humedad según corresponda al aerosol infeccioso de interés; mantimiento de unidades de cuidados intensivos (UCI) a presión negativa donde puedan estar presentes los aerosoles infecciosos; mantenimiento de habitaciones con problemas infecciosos de aerosoles a presión negativa; `proporcionar aire 100% exterior en habitaciones de los pacientes;
    • Aumentar la renovación de aire exterior.
    • Establecer contribuciones de HVAC a un plan de renovación de la habitación del paciente antes de la reocupación.
    • Aumentar la ventilación del aire exterior (si procede desactivar la ventilación controlada por demanda y abra las compuertas de aire exterior al 100% según lo permitan las condiciones interiores y exteriores).
    • Mejorar la filtración de aire central y otros sistemas de climatización a MERV-13 (ASHRAE 2017b) o al nivel más alto posible.
    • Mantener los sistemas funcionando durante más horas (24/7 si es posible).
    • Agregar filtros de aire portátiles para habitaciones con filtros HEPA o de alto MERV teniendo en cuenta la tasa de suministro de aire limpio (AHAM 2015).
    • Agregar dispositivos UVGI portátiles, montados en la unidad de manejo de aire o conductos, en la sala superior y / o en conexión con los ventiladores en la habitación en espacios de alta densidad.
    • Mantenga la temperatura y la humedad según corresponda al aerosol infeccioso de interés.
    • Desvíe los sistemas de ventilación de recuperación de energía que filtran el aire de extracción potencialmente contaminado al suministro de aire exterior.

 

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En la mayoría de los edificios de uso no sanitario los sistemas de Climatización, Ventilación y Acondicionamiento de Aire [en adelante HVAC] desempeñan un papel mínimo en la transmisión de enfermedades infecciosas, incluido COVID-19 (1).  Todavía se está acumulando conocimiento sobre el COVID-19 y cómo se propaga su enfermedad entre humanos. Las deducciones razonables, pero no seguras, sobre la propagación se pueden extraer del brote de SARS en 2003 (un virus geneticamente similar al SARS-CoV-2) y, en menor medida, de la transmisión de otros virus. Los resultados de investigaciones preliminares se han publicado muy recientemente, debido a la urgente necesidad de información, pero es probable que lleve algunos años alcanzar el consenso científico.

Incluso frente a un conocimiento incompleto, es de vital importancia, especialmente en aquellas entidades que diseñamos y gestionamos instalaciones, ejercer nuestra responsabilidad colectiva de comunicar y reforzar cómo afectan a la propagación de esta enfermedad las decisiones personales sobre distanciamiento social e higiene personal, y su impacto no solo individual, sino también en nuestra sociedad y en nuestra economía. Las consecuencias de saturar la capacidad de nuestros sistemas de salud son enormes y potencialmente trágicas. Cuanto antes “aplastemos la curva”, antes podremos volver a una vida económica y social más segura y normal.

Según la OMS [Organización Mundial de la Salud], “el virus COVID-19 se propaga fundamentalmente a través de gotas de saliva o secreción de la nariz cuando una persona infectada tose o estornuda …”. Al hablar y respirar también se puede liberar gotas y partículas (3). Las gotas generalmente caen al suelo, o a otras superficies, a no más de 1 metro, mientras que las partículas más finas (denominadas habitualmente como aerosoles), se comportan más como un gas y pueden viajar por el aire por distancias mayores, pudiendo alcanzar a las personas o depositarse en las superficies cercanas. El virus puede contagiarse a través de las manos que tocan superficies contaminadas (llamada transmisión fómite, por contacto con objetos contaminados) o volverse a desplazarse por el aire cuando se alteran las superficies contaminadas.

El SARS en 2003 infectó a personas a larga distancia (4), el SARS-CoV-2 ha sido detectado como aerosol en hospitales (5) y hay evidencia de que al menos algunas cepas del SARS permanecieron suspendidas y activas durante 3 horas (6), lo cual sugiere la posibilidad de una transmisión por aerosol. Sin embargo, es probable que otros mecanismos de diseminación del virus sean más significativos, esto es:

  •    *Contacto directo de persona a persona
  •    *Contacto indirecto a través de objetos inanimados como pomos de las puertas *a través de las manos hasta las membranas mucosas, como las de la nariz, la boca y los ojos
  •    *Las gotas y posiblemente las partículas difundidas entre personas cercanas

Por esta razón, los principios básicos de distanciamiento social (de 1 a 2 metros), la limpieza y desinfección de superficies, el lavado de manos y otras estrategias de buena higiene son mucho más importantes que cualquier cosa relacionada con los sistemas HVAC (7). 

En todo caso es preciso realizar accione relativas a la climatización y los sistemas HVAC, para el caso de que pudiesen afectar a la propagación del virus:

  •    *Aumentar la aportación de aire exterior (teniendo precaución en áreas altamente contaminadas). Con una menor ocupación en el edificio, esto aumenta la dilución efectiva por persona.
  •    *Desactivar la ventilación controlada por demanda (DCV).
  •    *Abrir al máximo la aportación de aire exterior, hasta el 100%, eliminando así la recirculación (en climas templados no afectará al confort térmico o a la humedad, pero será más complicado con climas extremos).
  •    *Mejorar la filtración centralizada del aire (10) hacia el MERV-13 (11) [en Europa equivale a un filtrado F7 conforme a EN 779:2012], o el más alto compatible con los soportes del filtro, y sellar los bordes del filtro (12) para limitar las fugas.
  •    *Mantener los sistemas HVAC funcionando durante más horas, si es posible 24/7, para mejorar las acciones anteriores.
  •    *Considerar el uso de filtradores portátiles con filtros HEPA.
  •    *Considerar el uso de desinfección por radiación Ultra Violeta (irradiación germicida ultravioleta), protegiendo a los ocupantes de la radiación (13), particularmente en espacios de alto riesgo como salas de espera, prisiones y refugios.

Cada edificio tiene características y desafíos únicos, por consiguiente es necesario un estudio particularizado. Mucho, pero no todo, está en el uso aire exterior limpio, o en edificios parcialmente cerrados a las personas, y por lo tanto bien ventilados. Muchos, pero no todos los trabajadores, ya usan equipos de protección individual, como máscaras (14) y guantes.

PRC Ingeniería Industrial estamos asesorando  a los operadores del edificios, realizando guías y protocolos de mantenimiento y  uso de la instalación.

Como todos los peligros, el riesgo puede reducirse, pero no eliminarse, así debe asegúrese de comunicar las limitaciones del sistema HVAC y nuestro estado actual de conocimiento sobre el virus y su propagación.

Todos tenemos un papel a desempeñar para controlar la propagación de esta enfermedad. El HVAC es parte de esto pero más importante son el distanciamiento social, la higiene y la influencia que podemos tener en el comportamiento personal.

Referencias

(1) Según la OMS, COVID-19 es el nombre dado el 11 de febrero de 2020 por el ICTV (Comité Internacional de Taxonomía de Virus) a la enfermedad causada por el SARS-CoV-2, también conocido como el nuevo coronavirus. Los hospitales y las instalaciones de atención médica están más allá del alcance de este artículo, aunque muchos de los mismos principios se aplican a ellos.
(2) Director del National Institutes of Health:” Estamos en una curva exponencial “, The Atlantic, Peter Wehner, 17 de marzo de 2020.
(3) Bischoff 2013. Las referencias citadas con solo un nombre y una fecha en este artículo se tomaron del ASHRAE Position Document on Airborne Infectious Diseases,, 2014, 2020 (“PD”). Según el PD, no hay una demarcación del tamaño exacto entre las gotas y las partículas, y esto “… es menos importante que saber que las gotas grandes y las partículas pequeñas se comportan de manera diferente y que estas últimas pueden permanecer en el aire”.
(4) Yu y col. 2004; Li y col. 2005a, 2005b. Referencias del ASHRAE Position Document on Airborne Infectious Diseases.
(5) “Aerodynamic Characteristics and RNA Concentration of SARS-CoV-2 Aerosol in Wuhan Hospitals during COVID-19 Outbreak,”, preimpresión no revisada por pares. bioRxiv, publicado el 10 de marzo de 2020.
(6) “Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared with SARS-CoV-1”, carta al editor New England Journal of Medicine, 17 de marzo de 2020, DOI: 10.1056 / NEJMc2004973.
(7) Los lugares de trabajo que no son de atención médica se encuentran en las categorías de riesgo de exposición medio y bajo que se describen en la Guidance on Preparing Workplaces for COVID-19, Departamento de Trabajo de los EEUU., Administración de Seguridad y Salud Ocupacional OSHA 3990-03 2020.
(8) Las órdenes de quedarse en casa se han denominado incorrectamente “refugio en el lugar”. Esta última es una acción más extrema recomendada cuando hay un contaminante al aire libre, que no es la situación COVID-19. Véase: https://emergency.cdc.gov/planning/shelteringfacts.asp
(9) Parafraseando las palabras del cantante y compositor Joe Jencks, los conserjes, limpiadores, enfermeras, ayudantes, médicos, técnicos de emergencias médicas y otros socorristas son nuestros “bomberos virales”, la vanguardia en la lucha contra este virus.
(10) Esto se aplica a los sistemas de impulsión de aire al espacio ocupado y, en menor medida, al aire de retorno hacia intercambiadores rotativos para reducir la contaminación cruzada [véase apartado 4.1.2.2 Recuperador rotativo en la Guía Técnica Ahorro y recuperación de energía en instalaciones de climatización. 2012 IDAE].
(11) MERV-13 es aproximadamente equivalente a F7, la clasificación utilizada en la UE. Existen filtros más efectivos pero con mayor caída de presión, pero aumento de la caída de presión podría ser aceptable para el rendimiento del sistema.
(12) Tenga en cuenta los filtros contaminados, proteja al personal que los cambia y séllelos en bolsas de plástico para su eliminación.
(13) Hay investigaciones que muestran que los UVGI, tanto en configuraciones de “upper-room” [“Upper Room Germicidal Ultraviolet Systems for Air Disinfection Are Ready for Wide Implementation“ ATS Journals 2015] como de conducto, pueden inactivar algunos organismos transmisores de enfermedades. Cualquiera de estos sistemas requieren tiempo de planificación e instalación. Para obtener más información, consulte el PD de ASHRAE citado anteriormente y el Capítulo 62 Tratamiento de superficies y del aire con ultravioleta del 2019 ASHRAE Handbook —HVAC Applications.
(14) Las máscaras N95 (equivalentes a FFP2 conforme a EN 149-2001) son escasas y algunos contratistas las están donando a instalaciones médicas, de acuerdo con Engineering News Record, 18 de marzo de 2020, “Las empresas de construcción responden a la necesidad de donación de máscaras”.
(15) Engineering News Record, 19 de marzo de 2020, “Pensilvania detiene todas las operaciones de ‘negocios no esenciales para la vida’, incluida la construcción “.

Notas 

Se han añadido enlaces o referencias a algunos contenidos externos que podrían permitir una mejor compresión o la verificación de algunas referencias.

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Eurovent, Asociación del Medio Este Europeo de fabricantes de Calefacción, Ventilación, Aire Acondicionado y Refrigeración ha emitido una serie de recomendaciones destinadas a propietarios, operadores y mantenedores de edificios, especialmente residencias y centros de salud, para reducir al mínimo los riesgos relacionados con la transmisión de virus en el aire a través de los sistemas de ventilación y aire acondicionado.

La crisis sanitaria actual pone de relieve las responsabilidades de los ingenieros de HVACR, junto con el personal de servicio y mantenimiento, los propietarios y operadores de edificios, de evaluar cuidadosamente los sistemas de ventilación de los edificios y sus condiciones. Una ventilación adecuada, con un mayor grado de suministro de aire fresco, el uso de los tipos de filtros de partículas de aire correctos y un mantenimiento cuidadoso pueden ser factores importantes para la contención del brote de coronavirus.

El nuevo virus del SARS-CoV-2, que causa la enfermedad COVID-19, se transmite principalmente por contacto con personas infectadas, según la OMS. La respiración, así como la tos y los estornudos liberan diminutas gotas infecciosas en el aire que pueden contaminar las superficies circundantes y, por supuesto, el aire del entorno inmediato. Estas gotitas, denominadas aerosoles, pueden ser de diversos tamaños, de 1 a más de 10 µm (micrón o micrómetro, 1 micrón equivale a 0,001 mm). Los expertos suponen que los virus no vuelan ocasionalmente en el aire, sino que siempre están encerrados en gotitas o adheridos a otras partículas.

Esto plantea la cuestión de cómo los sistemas de ventilación y aire acondicionado juegan un papel en la transmisión o contención de enfermedades epidémicas como COVID-19. A continuación, Eurovent Middle East esboza recomendaciones básicas, que directa o indirectamente influyen en la propagación de los virus y el bienestar de las personas en los espacios ocupados. Estas recomendaciones se basan en un amplio consenso de la industria y deberían servir de guía para las mejores prácticas en relación con la filtración del aire y la ventilación en la crisis actual. 

Calidad del aire interior (IAQ)

La calidad del aire en interiores se ha convertido en un tema popular en los últimos años a medida que más y más países cambian su enfoque hacia la salud y el bienestar de los ocupantes de los edificios en su vida cotidiana. La mayoría de la gente en el mundo industrializado pasa hasta el 90% de su tiempo en interiores. La exposición a los contaminantes del aire, desde el polvo a las esporas, las bacterias, los virus y los compuestos químicos tiene una influencia directa en el sistema inmunológico de las personas y puede causar una variedad de condiciones, desde alergias hasta cáncer o – una enfermedad epidémica como COVID-19.

Mantener una calidad de aire interior saludable se convierte así en una necesidad general y básica, pero extremadamente importante. Si bien esto es cierto en todo momento, es imperativo en tiempos de una crisis sanitaria más amplia evitar no sólo la propagación directa de un virus, sino también apoyar el sistema inmunológico de las personas para que puedan soportar impactos más serios de una enfermedad agresiva y así reducir la presión sobre un sistema de salud que lucha contra la sobrecarga. 

Filtros HEPA frente al coronavirus

La selección de los filtros de aire depende del entorno de aplicación y debe ser evaluada cuidadosamente. Si bien los filtros de aire normales no están diseñados para evitar la propagación de los virus, son esenciales para reducir al mínimo el riesgo, ya que los virus tienden a adherirse a las partículas y aerosoles transportados por el aire. Por lo tanto, los filtros regulares con una alta eficiencia de filtración (filtros ePM1) son cruciales para reducir el riesgo de enfermedades transmitidas por el aire.

Los filtros HEPA (High Efficiency Particulate Air) son obligatorios en entornos críticos como hospitales e instalaciones sanitarias y también pueden recomendarse para entornos de riesgo medio (alta densidad de personas) como aeropuertos, escuelas u otros espacios públicos.

A la luz de la problemática de COVID-19 de afectar gravemente a los ancianos y a las personas con afecciones médicas existentes, también se recomienda el uso de filtros HEPA en todas las instalaciones diseñadas para apoyar, ayudar, alojar o cuidar a estos grupos. En general, la industria recomienda aumentar la eficacia de los filtros durante la duración de la epidemia.

Ordene una inspección del sistema de filtración de aire en su lugar y asegúrese de que un filtro HEPA esté instalado. Llame a un experto para que evalúe los sistemas de filtración si no está seguro.

Los filtros HEPA también deben contar con un sistema de contención dedicado (llamado Bag-in-Bag-out) para facilitar su sustitución sin contacto físico con el material contaminado. 

Instalación de filtros HEPA

Los filtros HEPA no deben ser alterados para adaptarlos a un sistema existente. El filtro debe ser fabricado en consecuencia. ¡Cortar, doblar o cualquier otra alteración que se haga incrimina la estanqueidad y hace que el filtro sea inútil! Sólo las personas capacitadas y con el cuidado adecuado deben instalar los filtros HEPA sin dañarlos.

Después de la instalación se requiere un control de integridad del sistema de filtración. Solicite una evaluación independiente o una puesta en marcha para asegurar que el sistema de filtración funciona como está diseñado. 


¿Cómo funcionan los filtros HEPA?

Los filtros HEPA son eficaces en el filtrado de virus y bacterias, sin embargo, pueden ser un caldo de cultivo en sí mismos para estos contaminantes debido a la humedad y los materiales. La descontaminación regular mediante la fumigación del sistema de ventilación y el espacio ventilado ayuda a mantener los filtros HEPA y los sistemas de ventilación en orden. La fumigación suele hacerse con peróxido de hidrógeno vaporizado (VHP – H2O2) utilizando generadores móviles de VHP (Steris, Bioquell, etc.). Hay que tener en cuenta que el suministro de aire a las habitaciones individuales está desacoplado de la Unidad de Tratamiento de Aire durante el proceso. Es necesario que expertos, como PRC Ingeniería Industrial, para que le asesoren e introduzcan el procedimiento. 

Limpiar filtros HEPA: mantenimiento

Los filtros HEPA deben ser evaluados e inspeccionados en cuanto a su integridad cada 6 meses y serán reemplazados una vez que alcancen la caída de presión final indicada. El personal de mantenimiento que se ocupa de los filtros HEPA debe estar especialmente capacitado para observar el cuidado adecuado. En caso de ausencia de sistemas de contención, los filtros HEPA sólo se manipularán con ropa protectora (gafas, máscaras, guantes y trajes desechables). Deben tratarse como riesgos biológicos y eliminarse de acuerdo con las normas y reglamentos internacionales. En ningún caso se permitirá que se eliminen como residuos normales. Lo mismo se aplica, por supuesto, a la ropa de protección del personal de mantenimiento. 

Ventilación y filtración del aire en UVIS

En las Unidades de Cuidados Intensivos, donde se debe mantener una presión de aire positiva en la habitación, la filtración del aire con filtros HEPA debe ser instalada en el lado del suministro de aire.

En las salas de aislamiento u otras áreas críticas como los laboratorios, es necesario mantener una presión de aire negativa para prohibir que el aire contaminado pase al exterior. El sistema de ventilación no debe recircular el aire sin la filtración HEPA y el sistema de protección ultravioleta (UV) adecuado. Para estas aplicaciones, el sistema de filtración de aire debe instalarse en el lado de la salida de aire, utilizando filtros HEPA con un sistema de contención Bag-In-Bag-Out.

En las habitaciones donde no hay (por ejemplo, las habitaciones equipadas con aire acondicionado split) o no hay un sistema de ventilación adecuado, se recomienda el uso de un sistema de purificación de aire completo independiente (¡incluyendo la filtración HEPA!). Combina filtros de partículas, casetes de fase gaseosa y filtros de alta eficiencia para eliminar tanto las partículas en el aire como los virus, bacterias, hongos y mohos. Proporciona soluciones totales de aire limpio al eliminar tanto las partículas en el aire como los contaminantes gaseosos.

Es necesario evitar a toda costa la contaminación cruzada entre diferentes salas. Se recomienda una evaluación periódica y detallada del sistema de ventilación para asegurar la integridad del sistema y su correcto funcionamiento. Estas evaluaciones deben ser realizadas por expertos.
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