Este artículo fue publicado por primera vez en el anuario AEIH 2020.

El funcionamiento de los sistemas de climatización y ventilación actualmente en los quirófanos está regulado como si el quirófano estuviera con actividad quirúrgica todo el tiempo; sin embargo, la mayor parte del tiempo los quirófanos carecen de actividad. Este artículo estudia la implementación de una estrategia que reduce el caudal de aire en los periodos inactivos sin comprometer la asepsia del quirófano, y evalúa el ahorro energético que se obtiene.

Introducción

La reducción del caudal de aire en los quirófanos en periodos sin actividad no es una idea nueva, los primeros estudios sobre la reducción de los caudales de ventilación en quirófanos, modificando las consignas de regulación, lo realiza Woods en 1986 (1), En este trabajo se pone de manifiesto los importantes ahorros económicos que se consiguen con la reducción del caudal de ventilación, encontrando como limitación de esta estrategia el que se puede favorecer las infecciones. Wang (2) en un hospital de Taiwán realizó una simulación numérica, validada con datos experimentales, realizando un estudio sobre el rendimiento del sistema de ventilación y climatización de un quirófano desocupado, concluyendo que es posible tener un ahorro energético con la disminución del caudal de impulsión en más de 50% sin pérdida de eficiencia en la eliminación de partículas, ya que se mantiene una presión diferencial superior a 1 Pa. Porowski (3) simula la optimización de la ventilación de un quirófano, mediante dos modos de funcionamiento: modo activo (operación en curso) y modo pasivo (sin actividad quirúrgica), donde el caudal de aire exterior, en modo sin actividad, se reduce al 30% del caudal presente en modo activo.

En vista de todos estos trabajos previos, parece que la reducción de caudal de aire de impulsión en quirófanos es una estrategia que permite importantes ahorros. El control del caudal de ventilación en los quirófanos en periodos sin actividad debe garantizar: i) el mantenimiento de la sobrepresión del quirófano, cuando se reduce el caudal de aire, ii) la eficiencia del sistema cuando funciona el recuperador y cuando no funciona el recuperador. Y finalmente iii) lograr ahorros de energía por la reducción de caudal.

Metodología

El trabajo se ha desarrollado en el Hospital Clínico Universitario de Valladolid (HCUVa), que fue inaugurado en 1978 con 700 camas de hospitalización, en el 2013 se construyó una nueva área quirúrgica con 18 quirófanos, con quirófanos de dos tipos: (flujo unidireccional) y (flujo de mezcla) de acuerdo a la UNE 100713: 2005 (4). En la Figura 1 se puede ver la distribución de la zona del área quirúrgica en la que se ubican los quirófanos de estudio. En concreto, los quirófanos que se analizan son los codificados como Q37 y Q38 que son ambos del flujo de mezcla.

Figura 1: Distribución de los quirófanos a estudio.
Fuente: Servicio de ingeniería y mantenimiento del HCUVa.

El SCADA del HUCVa registra todos los parámetros necesarios para la realización del estudio. Antes de comenzar la recogida de parámetros es necesario:

• Fijar los parámetros utilizados en este estudio que son: Temperatura, humedad y entalpía de los flujos de aire: exterior, impulsión y quirófano; también se utiliza la potencia de los ventiladores de la UTA y la sobrepresión del quirófano.
• La frecuencia de muestreo se ha optado por registro cada 10 minutos, lo que supone 144 registros por parámetro y día.
• Cuaderno de cargas de los diferentes factores a estudio. Para ellos se toman dos factores: caudal de aire impulsado y funcionamiento del recuperador. En la tabla 1 se recogen los factores y los estados.

Análisis y resultados

El primer análisis que se realiza es que la reducción de caudal de impulsión no incide en la asepsia de quirófanos y el movimiento de aire dentro de la sala de operaciones evita la decantación por gravedad de las partículas. El mayor reto es mantener la sobrepresión del quirófano, para evitar contaminaciones cruzadas de otras zonas.

Se comparan los datos de sobrepresión del Q37 impulsando un caudal de aire de: 2.700 m3/h (funcionamiento normal y el Q38 impulsando un caudal de aire de 1.350 m3/h (funcionamiento reducido), los resultados se presentan en la Gráfica 1, y se comprueba que la reducción no incide en la calidad del ambiente interior en periodos sin actividad.

Gráfica 1: Evolución de la sobrepresión en los quirófanos Q37 y Q38.

A continuación, se estudio el ahorro de energía: para ellos se consideró la reducción del tratamiento del aire y, por otro lado, de energía eléctrica de los ventiladores al reducir la potencia del ventilador.

En la Gráfica 2 se presentan la potencia térmica consumida por las climatizadoras, donde se reduce el caudal el aire impulsado un 50% en el quirófano Q38 y se mantiene el caudal en el quirófano Q37.