Los entornos críticos en el ámbito hospitalario deben mantener un aire de alta calidad higiénica libre de contaminantes microbiológicos (hongos, bacterias y virus en suspensión) con el fin de minimizar las infecciones nosocomiales, sea de forma directa al paciente o indirecta por la contaminación vía aérea del material o instrumental médico en contacto con el paciente.

En las salas limpias que incluyen campanas de seguridad química o biológica o entornos de aislamiento primario, la ventilación se considera un elemento de control secundario, pero en entornos hospitalarios algunas salas como los quirófanos, habitaciones de inmunodeprimidos o infecciosos, emplean la ventilación como sistema de aislamiento único, por tanto, es muy importante asegurar un correcto diseño y control de los sistemas.

El aislamiento mediante la ventilación se logra a través de la relación de equilibrio/presión de aire con las áreas adyacentes.

Según los usos, la relación de presurización debe ser:

• Presurización Negativa, para aislamiento de infecciosos y usos peligrosos o manejo de tóxicos (usos contaminantes). El caudal de extracción debe ser mayor que el caudal de impulsión.

• Presurización Positiva, para aislamiento protector de pacientes inmunodeprimidos o usos limpios. El caudal de impulsión debe ser mayor que el caudal de extracción.

El principio de funcionamiento para aislamiento positivo, el más común en hospitales, mediante sistemas de ventilación y purificación del aire se puede ver esquematizado en la figura 1.

Figura 1

Se trata de asegurar que todo el aire que entra en la sala sea aire de calidad controlada, y para ello se hace pasar a través de unos filtros de alta eficacia (p. ejem. HEPA 13). El principal problema en este tipo de salas suele ser la entrada de contaminación a través de puertas, ventanas, guillotinas de paso de materiales, etc., la forma de evitar esa entrada de aire no controlado es asegurando que el sentido de flujo de aire sea siempre hacia el exterior, es decir, de las zonas limpias a las sucias.

Para conseguir ese efecto es preciso asegurar un caudal de aire de entrada en la sala superior al de extracción, de modo que con la apertura de cualquier comunicación con el exterior de la sala controlada el aire siempre salga y no entre aire exterior potencialmente contaminado.

En el caso de aislamiento negativo, típico de habitaciones de infecciosos o manejo de citostáticos, el objetivo sería justamente lo contrario, asegurar que el caudal de extracción supera al caudal de aire de impulsión para evitar la salida de aire contaminado desde la sala hacia el exterior.

En ambos casos es preciso tener en consideración la estanqueidad de la sala, una sala con alto nivel de estanqueidad y puertas cerradas se puede mantener en sobrepresión con un diferencial de caudal relativamente bajo, lo cual supone un ahorro energético y un grado extra de seguridad.

Un concepto muy importante en este sentido es el denominado área de fuga de aire, que representa la superficie libre por la cual puede salir el aire de la sala, nos referimos a aberturas relacionadas con las instalaciones (pasos de tuberías, conductos eléctricos, conductos de ventilación, etc.) y las aberturas alrededor de las puertas, trampillas o ventanas. Debe existir una cierta apertura, el aire debe poder salir, y eso no representa un problema siempre y cuando se mantenga dentro de unos niveles razonables.

Otro aspecto es del modo de uso, la apertura de puertas en fase operativa es el principal problema que afecta al mantenimiento de la condición de sala presurizada, la apertura de puertas hace que se pierda la sobrepresión de forma muy rápida, según diversos estudios en menos de 0,25 s, más rápido que el ciclo de apertura/cierre de puerta estándar que puede ser entre 6 y 10 s y también más rápido que la capacidad de respuesta de los dispositivos de control. El diferencial de caudal permite que con la apertura de puertas el aire salga o entre, pero, con puertas abiertas, no se puede mantener la sobrepresión.

La relación entre la presión diferencial de la habitación, el área de fuga y el caudal de aire diferencial se expresa mediante la ecuación 1:

Ecuación 1

Donde:

• Q es el caudal de aire diferencial en metro cúbicos/hora
• A es el área total de fuga de la habitación en metros cuadrados
• dP es la presión diferencial en Pascales

La principal dificultad para aplicar esta fórmula es conocer el área de fuga a priori, por eso es preciso partir de un valor aproximado que se validará con los ajustes finales de puesta en marcha.

A modo de ejemplo, una sala pequeña para dos personas con dos puertas y con una construcción normal tendría un área de fuga de aproximadamente 0,05 m2. Por otro lado, según el tipo de uso tendremos definida la diferencia de presión requerida (norma UNE 171340) por ejemplo para dP=10 Pa, el caudal diferencial resultaría ser 478 m3/h. pero, esa misma sala con la puerta abierta, tendría un área de fuga de 1,8 m2, para mantener la presión diferencial el caudal requerido seria de 17.212 m3/h, es decir, no resulta viable. Tengamos en cuenta que una habitación de cuidados especiales de este tipo de 25 m2, p. ejemplo, según UNE 100713 requiere una ventilación de solo 750 m3/h, para mantener el diferencial de presión según la teoría, deberían extraerse 272 m3/h. No obstante, como se ha indicado anteriormente, estos cálculos requieren siempre validación de campo por la incertidumbre respecto al área de fuga real.

Tabla 1

El gráfico 1 muestra la relación entre las tres variables, cuando el área de fuga es elevada se dispara el caudal de aire:

Gráfico 1. Fuente ASHRAE