El diseño de los sistemas HVAC en guarderías debe responder a los más altos estándares de confort e inocuidad, debido a que la comunidad infantil es una de las de mayor riesgo en padecer enfermedades respiratorias. Diseñar bien significa, también, disminuir su incidencia
Por Cecilia Garay
Las enfermedades que se propagan en recintos educativos están altamente relacionadas con la ventilación de los edificios. Esto es debido a que los infantes pasan la mayor parte del tiempo en dichos espacios. Hoy en día, hay guarderías en las que los menores pueden permanecer durante periodos de hasta 12 horas. Por esta razón, el aire acondicionado juega un papel preponderante en el confort de los ocupantes del lugar, tanto de quienes reciben el servicio, como del personal que lo brinda. Pero no sólo por cuestiones de comodidad, sino para evitar la propagación de enfermedades.
Cada país y estado tiene diferentes códigos y normativas para la regulación de estas instituciones, enfocadas en las etapas de guardería, preescolar y jardín de niños. Sin embargo, los diseñadores de sistemas HVAC tienen la obligación moral de ir más allá de las fronteras de riesgo e informar a los dueños de los inmuebles acerca de la importancia de la filtración y dilución de partículas contaminantes, con el objeto de evitar síndromes parecidos al del edificio enfermo.
Existen lugares donde no se cuenta con una visión amplia sobre la relevancia y el papel que juega el aire acondicionado, lo que provoca que los niños, bebés y personal estén constantemente enfermos. Por ejemplo, en México, las guarderías de la comunidad solamente establecen que “en localidades donde el clima lo amerite, se recomienda contar con un sistema de climatización que mantenga una temperatura adecuada, con el propósito de asegurar el confort de los niños. En caso de requerir un sistema de clima artificial, la instalación no deberá provocar sobrecargas eléctricas; asimismo, los equipos deberán colocarse fuera del alcance de los niños”, según el documento Requisitos que se deberán discurrir en la elaboración de proyecto, obra, equipamiento y aspectos de seguridad para la prestación del servicio de Guarderías en el Modelo de Atención Esquema Vecinal Comunitario”, del Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS).
Dichas especificaciones son generales y no proporcionan al diseñador HVAC una visión amplia de lo que conlleva elaborar un proyecto de estas dimensiones.
Por su parte, estándares internacionales mencionan que algunas de las características mínimas para comenzar a diseñar un sistema de aire acondicionado deben considerar las diferentes actividades que tendrán los infantes, de acuerdo con su edad, en dichas áreas.
Las edades generalmente en los recintos se dividen de la siguiente manera:
- Programa de infantes de 1 a 2 años
- Niños pequeños de 2 años
- Programa de preescolar de 3 a 5 años
Por tanto, hay que distinguir al menos dos espacios:
- Zona del piso. Es aquella donde están los niños, la cual debe mantener las salidas de aire sin provocar corrientes para conservar el piso a 23.8 °C (75 °F)
- Zona del maestro. Aquella donde se encuentra el escritorio del o la profesora, y que debe estar separada del área destinada a los menores
Las temperaturas de diseño interior que recomienda ASHRAE para los infantes en el Handbook Applications (tabla 1 del Capítulo 7) varían de acuerdo con la humedad relativa y dependen de si es verano o invierno.
Se deben realizar mediciones de humedad para evitar el crecimiento de hongos
Por ejemplo, mientras el rango recomendado para una humedad del 50 por ciento es de entre 22 y 25.5 °C (71.8 y 78.0 °F) en invierno, para verano se ubican entre 24 y 27 °C (75.3 y 80.5 °F). Si variamos la humedad relativa a 30 por ciento, entonces hay que mantener el rango de temperatura de invierno entre 22.3 y 26 °C (72.2 y 79.1 °F), y para verano de 24.5 y 27.5 °C (76.2 y 81.5 °F).
Lo anterior se basa en la resistencia térmica al calor que produce agregar ropa y tener un CLO en verano de 0.6 y en invierno de 0.9; así como a la velocidad del aire en pies por minuto de 19.7 FPM, según el Estándar 55-2013 de ASHRAE.
Cuando se realiza el estudio de carga térmica hay que poner atención especial a las paredes y techo, ya que son espacios que tienen poca exposición al exterior. Por tanto, necesitan altas tasas de ventilación.
Otro punto por considerar es mantener el punto de rocío entre 30 y 60 °F, puesto que en este rango se considera satisfactorio para todas las personas que ocupan esos recintos y con la intención de evitar la propagación de padecimientos. Sin embargo, es necesario consultar con el propietario las expectativas de uso que tiene, pues, si esta área será empleada también como gimnasio o en donde los niños realicen un grado de actividad física alta, entonces se pudiera fijar un rango un poco más estrecho.
Los sitios que, por su localización geográfica, se encuentran en lugares de humedad alta, deben contar con un sistema de deshumidificación los 365 días del año, a fin de prevenir el crecimiento de hongos y moho. Este tipo de sistemas, como el recalentamiento, heat pipes e intercambiadores de calor, deben ser suministrados en conjunto con sensores de humedad relativa del aire de retorno, para lograr un mayor control de ella.
Los diseñadores de espacios climatizados como éstos han incrementado el nivel de filtración de los sistemas HVAC
La tasa de ventilación debe ser de 17 CFM (pies cúbicos por minuto) para una densidad de ocupación de 25 personas por 1 mil pies cuadrados.
Generalmente, se recomiendan filtros clase 6 a 8 MERV, pero cabe recordar que hay ciudades en el continente americano que tienen altos niveles de contaminación, por lo que el aire nuevo debe tener mayores niveles de filtración. Por ejemplo, la ciudad de Monterrey, en Nuevo León, ha sido la más contaminada de América Latina desde el 2015. Esto ha provocado un aumento de las alergias y patologías respiratorias que han orillado a contratistas y diseñadores a incrementar el nivel de filtración en los sistemas HVAC.
Para elegir el sistema adecuado, hay que contemplar no solamente el ahorro de energía, sino también la ventilación, por lo que no se deben instalar equipos como el VRF en estos sitios, a menos que se agreguen sistemas de inyección y filtración separados, con los cuales se provea a los ocupantes de tasas adecuadas de ventilación.
Los niveles de ruido también cuentan con un criterio alto en este tipo de lugares como lo son no exceder de los 30 NC/RC, en donde NRC es el promedio aritmético, redondeado al múltiplo más cercano de 0.05 de los coeficientes de absorción para un material específico y son determinados en el centro de la octava banda con frecuencias de 250, 500, 1000 y 2000Hz.
Para cuidar el consumo energético, debemos referirnos a otros edificios del mismo tipo que tienen cierto tiempo en funcionamiento y, por ende, pueden tomarse como base al realizar el diseño del aire acondicionado, a fin de tener una idea a futuro de cuánto van a consumir.
El Índice de Energía del 2003 en kBTU/año x ft2 de ASHRAE menciona que el promedio es 75 kBTU/h por año. El nivel de filtración recomendado por los fabricantes de filtros para evitar problemas de asma y alergias es de MERV 11. Éste se tiene que tomar en cuenta en el diseño propuesto por los contratistas y diseñadores de un sistema HVAC para guarderías o jardines de niños. Además, es necesario explicar al dueño que, a pesar de que cuente con los estándares y códigos del país, es preferible buscar la asesoría de los fabricantes de filtros, pues son quienes poseen la información sobre los componentes más adecuados, conforme al lugar de origen o enfermedades del sitio que se pudieran presentar.
Como se observa, no solamente se tiene que visualizar el confort de los infantes, sino los diversos tipos de enfermedades que se pueden presentar y propagar por el hecho de no introducir aire nuevo al sitio. Todas las enfermedades en las escuelas de preescolar se pueden prevenir y es responsabilidad de los adultos que intervienen en el diseño, construcción y mantenimiento del lugar evitar su propagación, siempre y cuando se encuentre dentro de sus alcances, como lo es en el caso del aire acondicionado.
Cecilia Garay
Ingeniera Mecánico Electricista del ITESM, expresidenta ASHRAE Capítulo Monterrey (2015-2016). Cuenta con 9 años de experiencia en la industria HVAC. Actualmente es Jefa de Membresías del Capítulo Monterrey y supervisora de Proyectos en Ingeniería Integral de Energía, compañía dedicada al ahorro de energía y consultoría en sistemas HVACR.
