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Parámetros clave en sistemas de refrigeración: subenfriamiento y sobrecalentamiento

Thu, 11 Dec 2025 15:06:10 -0600

El subenfriamiento ocurre en el condensador y es el proceso mediante el cual el refrigerante, ya condensado, se enfría ligeramente por debajo de su temperatura de saturación. Esto garantiza que llegue completamente en estado líquido al dispositivo de expansión, evitando burbujas de vapor que reducen la transferencia de calor y afecten la eficiencia del sistema.

Mientras que el sobrecalentamiento ocurre en el evaporador y se refiere al incremento de temperatura del vapor una vez que toda la mezcla líquido-vapor ha terminado de evaporarse. Su función principal es proteger al compresor del golpe de líquido, asegurando que solo ingrese vapor y que el equipo opere dentro de condiciones seguras.

Ambos valores permiten evaluar con precisión el desempeño del ciclo de refrigeración, identificar desviaciones operativas, verificar que los equipos trabajen en sus rangos ideales y asegurar un consumo energético eficiente.

¿Cuáles son los componentes fundamentales de un sistema de refrigeración?

Antes de analizar cómo el subenfriamiento y el sobrecalentamiento influyen en el desempeño térmico, es indispensable comprender cómo interactúan los elementos que componen el ciclo de refrigeración, este se compone de cinco elementos principales:

Compresor: encargado de recircular el refrigerante por todo el circuito y comprimirlo. Solo puede comprimir gas, nunca líquido. El ingreso de refrigerante líquido genera el fenómeno conocido como golpe de líquido, altamente destructivo para el equipo.
Condensador: transforma el refrigerante de vapor sobrecalentado a líquido subenfriado, cediendo calor al aire o al agua. Entra vapor y debe salir líquido subenfriado.
Dispositivo de expansión: puede ser tubo capilar, válvula de expansión termostática u orificio calibrado. Su función es reducir la presión del refrigerante líquido para permitir la expansión en el evaporador.
Evaporador: es donde el refrigerante absorbe calor del aire o agua, evaporando el refrigerante que ingresa en forma líquida y entregando vapor a la succión del compresor.
Refrigerante: la sustancia caloportadora, responsable del transporte de energía térmica a lo largo del ciclo.

¿Qué es el “proceso de compresión”?

El compresor es el corazón del sistema de refrigeración. Su función principal es recircular el refrigerante y elevar tanto su presión como su temperatura, permitiendo que el ciclo se mantenga en movimiento. Es importante destacar que el compresor está diseñado únicamente para comprimir gas, no líquidos; de ahí la importancia de controlar el sobrecalentamiento para evitar que llegue refrigerante líquido a esta etapa.

Durante la compresión ocurren tres fenómenos clave:

Reducción de volumen y aumento de presión. Al comprimir el gas refrigerante, su volumen disminuye mientras la presión se eleva considerablemente. Esto permite que el fluido pueda desplazarse hacia el condensador y realizar el intercambio de calor de manera eficiente.
Incremento de temperatura. La compresión eleva la temperatura del gas a valores mucho más altos que la temperatura ambiente, generando lo que se conoce como calor de compresión.
Necesidad de disipación de calor. Para que el ciclo funcione de forma estable, el calor absorbido en el evaporador debe eliminarse eficientemente en el condensador. En el condensador se debe disipar tanto el calor absorbido en el evaporador como el calor generado por la compresión, por esta razón, el condensador suele ser de dimensiones por encima de las del evaporador.

Proceso de condensación

En un sistema de refrigeración o aire acondicionado, la condensación es la etapa en la que el refrigerante, que llega al condensador en estado de vapor a alta presión y temperatura, se enfría hasta transformarse en líquido subenfriado a alta presión y media temperatura. Este proceso es fundamental porque permite que el refrigerante pueda reutilizarse en el evaporador para absorber calor nuevamente.

Proceso de expansión

El proceso de expansión ocurre después de la condensación y es clave para preparar al refrigerante antes de entrar al evaporador. En esta etapa, el refrigerante en estado líquido a alta presión pasa a través de un dispositivo de expansión ya sea una válvula de expansión termostática, electrónica o un tubo capilar que regula el flujo y genera una caída brusca de presión en la entrada del evaporador haciendo que el refrigerante se expanda y por ende se evapore.

Este fenómeno provoca varios efectos:

Disminución de presión y temperatura. Al pasar por el dispositivo de expansión, el refrigerante experimenta una reducción instantánea de presión. Como consecuencia, su temperatura desciende, quedando en condiciones adecuadas para absorber calor en el evaporador.
Formación de mezcla líquido-vapor. En el dispositivo de expansión aparecen las primeras burbujas de vapor, generando una mezcla de líquido y gas que facilita el proceso de evaporación en la siguiente etapa del ciclo.
Control del flujo de refrigerante. La válvula de expansión dosifica la cantidad de refrigerante que entra al evaporador y la ajusta conforme cambia la carga térmica del sistema, manteniendo un nivel adecuado de sobrecalentamiento. Este control garantiza que la evaporación se complete por completo y evita que el compresor reciba refrigerante líquido, protegiéndolo de daños mecánicos.
Riesgo en sistemas con tubo capilar. En configuraciones más simples, como los tubos capilares, el flujo depende únicamente de la diferencia de presión entre condensador y evaporador. En estos casos existe mayor riesgo de retorno de líquido al compresor si no se controla correctamente el sobrecalentamiento.

Proceso de evaporación

Aquí el refrigerante cumple con su función principal: absorber calor del ambiente o del medio a enfriar. Después de pasar por el dispositivo de expansión, el refrigerante entra al evaporador en forma de mezcla líquido-vapor a baja presión y baja temperatura.

El ciclo de refrigeración

El ciclo de refrigeración es un proceso continuo en el que un refrigerante recorre cuatro etapas: compresión, condensación, expansión y evaporación, para extraer calor de un espacio y liberarlo en otro. Esto permite mantener temperaturas controladas en sistemas de climatización, refrigeración comercial e industrial.

¿Qué es el Diagrama de Mollier?

El diagrama de Mollier es un gráfico que representa las condiciones de un refrigerante independientemente de su estado termodinámico. Esta representación también es válida para cualquier parte de su ciclo. Y se conoce como diagrama Ph o diagrama presión-entalpía.

Representa todos los cambios que experimenta un refrigerante en un diagrama de Ph, con el fin de extraer conclusiones sobre su comportamiento.

Subenfriamiento y sobrecalentamiento: parámetros críticos del ciclo

El ciclo de refrigeración es un proceso complejo en el que cada etapa cumple un papel específico para garantizar el rendimiento del sistema. Dentro de este ciclo, el subenfriamiento y el sobrecalentamiento se convierten en parámetros críticos: el primero asegura que al dispositivo de expansión solo llegue líquido, y el segundo garantiza que al compresor entre únicamente vapor.

Mantener estos valores en sus rangos adecuados no solo protege a los equipos contra fallas costosas, sino que también mejora la eficiencia energética, reduce el consumo eléctrico y extiende la vida útil de los sistemas HVAC. Además, herramientas como el diagrama de Mollier permiten a ingenieros y técnicos analizar con precisión el comportamiento del refrigerante y tomar decisiones basadas en datos confiables.

En KINENERGY, sabemos que la diferencia entre un sistema que simplemente opera y uno que alcanza su máximo desempeño radica en el control de los detalles, cada grado cuenta. Por ello, en nuestros procesos de commissioning y supervisión técnica, verificamos con precisión que los equipos funcionen conforme lo diseñado y sobre todo con forme a normativas y estándares de calidad.

Este enfoque nos permite anticipar fallos, optimizar el consumo energético y asegurar que cada componente funcione dentro de sus parámetros ideales. El resultado: proyectos más seguros, eficientes y sostenibles, donde la ingeniería de detalle se traduce en valor tangible para nuestros clientes.

Si deseas conocer más sobre cómo podemos ayudarte a lograr instalaciones más eficientes, seguras y sostenibles, déjanos tus datos y uno de nuestros especialistas te contactará a la brevedad.

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Alfredo Castro

Proyectista HVAC

Alfredo cuenta con más de 9 años de experiencia en diseño, instalación y mantenimiento de sistemas HVAC de los cuales 5 son proyectos de ingeniería implementados en México. Cuenta con un Máster Internacional en Climatización (HVAC) con Eficiencia Energética, expedido por Zigurat Institute of Technology, además de un título en Ingeniería Mecánica por la CUJAE en LA Habana, Cuba.

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Diseño HVAC en Data Centers

Mon, 08 Dec 2025 17:01:18 -0600

En un mundo donde la continuidad operativa es esencial y los flujos de información nunca se detienen, los Data Centers se han convertido en la columna vertebral tecnológica de las empresas. Sin embargo, detrás de cada servidor, rack y sistema de almacenamiento, existe un protagonista silencioso que asegura su funcionamiento: el diseño HVAC. Más que proporcionar confort, estos sistemas mantienen la estabilidad térmica necesaria para evitar fallas, proteger los equipos y garantizar que el corazón digital de las organizaciones nunca se detenga.

Para conocer más a fondo los desafíos, tecnologías, procesos y responsabilidades que intervienen en el diseño HVAC para centros de datos, conversamos con Simón De La Cruz, Ingeniero HVAC Cx, quien comparte su visión desde la experiencia en diseño, modelación, eficiencia energética y commissioning. A lo largo de esta entrevista, profundizaremos en la importancia de un diseño preciso, la coordinación interdisciplinaria, el rol de BIM, el impacto de certificaciones como LEED, EDGE y ASHRAE, y el valor que aporta una empresa especializada como KINENERGY en el desarrollo de este tipo de proyectos críticos.

¿Por qué el diseño HVAC en un Data Center es tan crítico en comparación con otros tipos de edificios?

El diseño de sistemas HVAC en un Data Center es crítico por la alta generación de calor que producen los equipos en operación continua. A diferencia de oficinas u otros espacios, aquí la estabilidad térmica y la eficiencia energética no solo garantizan confort, sino la integridad del sistema informático y la continuidad de los servicios.

El sistema HVAC debe mantener una temperatura constante y segura, con controles precisos y equipos dimensionados de forma exacta para evitar sobrecargas o fallas. Además, debe contar con redundancia operativa, permitiendo mantener condiciones óptimas incluso en caso de interrupción parcial.

¿Cuáles son los principales retos que enfrentan los ingenieros al diseñar sistemas de climatización para centros de datos?

Uno de los principales retos es contar con información técnica completa desde las etapas iniciales del proyecto. Se requiere conocer las cargas térmicas reales, las características de los equipos que generarán calor y las condiciones de operación esperadas.

En muchos casos, los ingenieros deben inferir estos datos con base en la experiencia o en proyectos previos, lo que puede impactar la exactitud del balance térmico. Diseñar sin datos precisos puede afectar la eficiencia del sistema HVAC en fases posteriores. Por ello, la coordinación con el cliente y las demás disciplinas son esenciales para lograr un diseño que cumpla con los requerimientos térmicos y energéticos del Data Center.

¿Cómo influye la metodología BIM en el desarrollo de estos sistemas?

La metodología BIM facilita la coordinación entre disciplinas, el control de documentación técnica y la gestión de cambios a lo largo del proyecto.

Al centralizar la información en un modelo único,BIM mejora la trazabilidad de decisiones, evita duplicidades de información y elimina retrasos derivados de la comunicación por correos o archivos dispersos.

Además, permite visualizar en tiempo real los ajustes del diseño y sus impactos, lo que reduce errores durante la construcción y garantiza que las decisiones se tomen con base en datos precisos y actualizados.

¿Cómo influyen las certificaciones LEED, EDGE o ASHRAE en el diseño HVAC de Data Centers modernos?

Las certificaciones LEED, EDGE y ASHRAE 90.4 influyen directamente en la estrategia de diseño HVAC al establecer criterios específicos de eficiencia energética, sostenibilidad y rendimiento térmico. Es fundamental conocer desde el inicio si un proyecto busca certificarse, ya que esto determina decisiones clave como el tipo de equipos, los métodos de control, el consumo energético permitido y las condiciones de operación. Por ejemplo, ASHRAE 90.4 define los estándares de desempeño energético para Data Centers, mientras que LEED y EDGE promueven prácticas de diseño bioclimático, iluminación natural y aprovechamiento de condiciones climáticas locales.

Considerar estos lineamientos desde la fase de diseño permite optimizar el tamaño de los equipos, reducir costos operativos y garantizar el cumplimiento normativo para la certificación energética y ambiental del proyecto.

¿Qué tipo de herramientas se utilizan para optimizar estos sistemas desde la parte de diseño?

Con el avance de la tecnología, se utilizan herramientas que permiten simular condiciones reales y optimizar el desempeño de los sistemas como la modelación energética. Una estrategia clave que permite considerar que no todas las zonas del edificio estarán activas al mismo tiempo, por lo que se puede jugar con balances de ventilación y presiones para mantener el confort y el control térmico sin operar al 100% de capacidad. También, se aprovechan las condiciones ambientales del sitio, como las corrientes de aire para ventilar zonas comunes sin necesidad de sellarlas por completo, logrando así sistemas más eficientes y sostenibles.

¿Por qué el commissioning es esencial para el mantenimiento, la puesta en marcha o el diseño de estos sistemas HVAC?

El commissioning es fundamental porque verifica que el sistema cumpla en la realidad con lo proyectado en el diseño.

Durante esta etapa se confirma que los equipos instalados correspondan a los especificados, que las trayectorias de ductos sean correctas y que los flujos de aire y presiones cumplan con los valores calculados.
Esto garantiza que las condiciones operativas reales coincidan con las de diseño, evitando fallas, pérdidas de eficiencia o problemas de confort en los espacios acondicionados. El commissioning también permite detectar posibles errores de instalación o de configuración antes de que el sistema entre en operación, asegurando que el sistema HVAC funcioneexactamente como fue diseñado.

¿Cuáles son los errores más comunes que se detectan durante las pruebas de puesta en marcha?

La mayoría de los errores ocurren en la fase de instalación, debido a malas prácticas o falta de actualización de la información técnica. Ejemplos frecuentes son ductos mal fijados, compuertas que permanecen instaladas, aunque se hayan eliminado del diseño, o intercambios accidentales de equipos con diferentes capacidades. Estos errores pueden generar pérdidas de presión, flujos desbalanceados o zonas sin confort térmico.

En muchos casos, se deben a que las modificaciones realizadas durante la obra no fueron comunicadas al equipo de diseño o al cliente. Si los planos no se actualizan y el personal de mantenimiento no cuenta con la información correcta, el funcionamiento del sistema puede verse afectado.

¿De quién suele ser la responsabilidad cuando se presentan este tipo de fallas?

Cuando no existen cambios de diseño y el plano muestra con claridad la información a ejecutar, la responsabilidad recae en el contratista o el personal de obra, que debe instalar conforme a lo proyectado. Sin embargo, en muchos casos los errores se originan por cambios solicitados por el cliente que no se comunican formalmente al área de diseño. Si la modificación no se notifica, los planos no se actualizan, y al momento del comisionamiento se generan discrepancias entre lo instalado y lo documentado.

En estos casos, el plano actualizado es el documento que prevalecey sirve como referencia para mantenimiento, auditorías o futuras intervenciones. Por ello es fundamental quetoda modificación sea registrada, validada y compartidaentre las partes involucradas, garantizando la trazabilidad del proyecto y la correcta ejecución del sistema HVAC.

¿Cómo puede una empresa como KINENERGY aportar valor a los clientes en el desarrollo de sistemas HVAC para Data Centers?

La principal aportación de KINENERGY está en su acompañamiento técnico continuoy su comunicación directa con el cliente y el personal de obra durante todas las etapas del proyecto. Este seguimiento garantiza una visión integral y actualizada de lo que sucede en sitio, verificando que las instalaciones se ejecuten conforme a los planos, las guías mecánicas y las normativas aplicables.

De esta forma, se asegura que, al finalizar la obra, el sistema HVACcumpla con las condiciones de diseño, operatividad y eficiencia energética, facilitando también la obtención de certificaciones y la optimización del ciclo de vida del edificio.

En KINENERGY, entendemos que un sistema bien diseñado no solo mantiene temperaturas estables, sino que garantiza la continuidad de los servicios y la rentabilidad a largo plazo.

Si estás desarrollando un proyecto y necesitas asesoría o apoyo especializado en diseño HVAC, Data Center, commissioning o certificaciones sustentables, escríbenos a hola@kin.energy.

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Simón De La Cruz

Ingeniero HVAC Cx

Simón cuenta con más de 1 año de experiencia en el área de HVAC y más de 2 años de experiencia en actividades de ingeniería, ha participado en alrededor de 15 proyectos de ingeniería en México, como hospitales, hoteles, centros comerciales y multidisciplinarios.

Durante su estancia en la Facultad de Ingeniería, participó en BAJA SAE UNAM, un equipo multidisciplinario que desarrolla anualmente un vehículo todo terreno para competir y representar a la UNAM a nivel nacional e internacional.

Simón cuenta con un diplomado en Desarrollo de habilidades directivas y título de Ingeniería Mecánica por la UNAM.

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El Síndrome del Edificio Enfermo: implicaciones en la salud ocupacional y la productividad laboral

Thu, 20 Nov 2025 22:04:06 -0600

¿Qué es el Síndrome del Edificio Enfermo (SEE) y por qué afecta la productividad laboral?

El Síndrome del Edificio Enfermo (SEE) es el conjunto de molestias y afecciones que experimentan las personas al permanecer en espacios con una mala calidad de aire interior. Este, afecta a miles de trabajadores alrededor del mundo y sus causas están estrechamente vinculadas con fallas en la ventilación, la acumulación de contaminantes y el mantenimiento inadecuado de los sistemas HVAC.

Este artículo analiza el SEE desde un enfoque técnico y humano, abordando su impacto en la productividad laboral y la importancia de cumplir con normativas internacionales como ASHRAE 62.1, ASHRAE 55, EPA, OMS e INSST. A través de la revisión de estudios, normativas y casos reales, se presentan estrategias de diagnóstico y mitigación orientadas al diseño y mantenimiento de sistemas HVAC eficientes y saludables.

¿Cómo influye el confort ambiental en la productividad laboral?

La relación entre el confort ambiental y la productividad laboral ha sido objeto de estudio en las últimas décadas. El concepto de Síndrome del Edificio Enfermo (SEE), acuñado por la Organización Mundial de la Salud (OMS) en 1982 y como se mencionó anteriormente describe el conjunto de síntomas físicos y psicológicos que experimentan los ocupantes de un edificio debido a condiciones ambientales inadecuadas.

Diversos estudios indican que el 30 % de los edificios modernos presentan indicios de SEE (EPA, 2017). El impacto económico y humano de este fenómeno ha llevado a la ingeniería HVAC a convertirse en una disciplina clave para el diseño de espacios saludables, donde la calidad del aire interior (IAQ) es determinante para la salud y el rendimiento.

Antecedentes

El estudio de la calidad del aire interior (IAQ) y su relación con el bienestar de los ocupantes comenzó a tomar relevancia durante la década de 1970, cuando la crisis energética llevó a construir edificios más herméticos para mejorar la eficiencia térmica. Este cambio, aunque redujo costos de energía, produjo una disminución significativa en la ventilación natural, incrementando la concentración de contaminantes interiores (Wong et al., 2009). En 1982, la Organización Mundial de la Salud (OMS) introdujo formalmente el término Síndrome del Edificio Enfermo (SEE), describiendo edificios donde más del 20 % de los ocupantes presentaban síntomas inexplicables relacionados con el ambiente interior (WHO, 1983). A partir de este hito, diversas instituciones —como la EPA y ASHRAE— desarrollaron guías para evaluar y mejorar la IAQ.

Durante los años 90, el Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST) publicó la ficha técnica NTP-290, que sistematizó la detección del SEE mediante encuestas ocupacionales (INSST, 1994). Paralelamente, estudios científicos comenzaron a demostrar que elevadas concentraciones de CO₂ podían afectar el rendimiento cognitivo y la productividad (Seppänen & Fisk, 2004).

Con la creciente complejidad de los sistemas HVAC, asociaciones como ASHRAE, NEBB y SMACNA incorporaron estándares específicos para la ventilación, el balanceo, la filtración y la limpieza de ductos. Estos avances transformaron el SEE de un concepto general a un campo técnico de evaluación medible, especialmente relevante para ingenieros HVAC.

En las últimas dos décadas, la evidencia científica ha mostrado que mejoras en la calidad del aire interior pueden aumentar entre un 5–15 % la productividad y reducir hasta un 30 % el ausentismo laboral (Allen et al., 2016). Estos hallazgos han impulsado la adopción de ventilación controlada, filtración MERV 13+, monitoreo de CO₂ y protocolos de mantenimiento avanzado.

¿Cuáles son los síntomas y cómo afecta el Síndrome del Edificio Enfermo al bienestar y desempeño de los ocupantes?

El SEE se caracteriza por la presencia de síntomas como irritación ocular, fatiga, cefalea, mareo y dificultad para concentrarse. Según la OMS, estos síntomas deben presentarse en al menos el 20 % de los ocupantes para considerarse un caso de SEE, y establece dos tipos de edificios enfermos:

a) Edificio temporalmente enfermo: se trata de un edificio nuevo o recién renovado en el que los síntomas van disminuyendo a medida que pasa el tiempo. Suelen desaparecer al cabo de medio año aproximadamente.

b) Edificio permanentemente enfermo: en este caso los síntomas se siguen mostrando durante años. Suelen estar asociados a deficiencias de las instalaciones fijas como por ejemplo iluminación, climatización y ventilación. La siguiente tabla presenta un resumen de las principales normas y guías que abordan este fenómeno.

Factores que originan el Síndrome del Edificio Enfermo

El SEE tiene múltiples causas que pueden clasificarse en factores físicos, químicos, biológicos y psicosociales como:

Físicos: temperatura inadecuada, ruido, iluminación deficiente o exceso de radiación solar.
Químicos: compuestos orgánicos volátiles (COVs), ozono, formaldehído, CO₂ elevado.
Biológicos: presencia de hongos, bacterias y alérgenos en ductos o superficies húmedas.
Psicosociales: estrés laboral, carga de trabajo o falta de control sobre el entorno.

El SEE resulta de la interacción entre factores ambientales, estructurales y organizacionales. Los sistemas HVAC son el eje central de esta relación, ya que controlan el flujo de aire, la temperatura, la humedad y la filtración, afectando directamente el bienestar de los ocupantes. Las causas del SEE son multifactoriales y se relacionan tanto con el diseño arquitectónico como con la operación del edificio. Entre las principales destacan:

Ventilación deficiente y falta de renovación del aire.
Edificios herméticos diseñados con criterios de eficiencia energética sin adecuada ventilación.
Acumulación de contaminantes por mantenimiento inadecuado del sistema HVAC.
Iluminación o ruido inadecuado.
Alta densidad de ocupantes y fuentes internas de calor.
Presencia de contaminantes biológicos (hongos, polvo, bacterias) o químicos (COVs, ozono, CO₂).

Impacto del SEE en la productividad

Estudios realizados por Putra y Chandra (2015) demostraron que una mejora en la calidad del aire interior puede aumentar la productividad entre un 5 y 10 %. Por el contrario, altos niveles de CO₂ (>1000 ppm) reducen la capacidad de toma de decisiones y concentración. Además, la exposición prolongada a ambientes inadecuados puede derivar en ausentismo laboral y menor rendimiento. Según Ríos et al. (2020), el 20 % del personal en edificios herméticos presentó síntomas compatibles con SEE, destacando la necesidad de mantenimiento preventivo en sistemas HVAC.

Evaluación técnica del SEE en sistemas HVAC

El diagnóstico del SEE requiere evaluar la calidad del aire interior y las condiciones del sistema HVAC. Los parámetros más relevantes incluyen la tasa de ventilación, temperatura, humedad relativa y niveles de CO₂. ASHRAE 62.1 establece los mínimos de ventilación, mientras que ASHRAE 55 define los rangos de confort térmico. El mantenimiento inadecuado de los equipos, filtros obstruidos y ductos contaminados son causas comunes de SEE.

Caso de estudio: edificios educativos en México

El estudio se realizó en una dependencia de educación superior ubicada, Tamaulipas. Se seleccionaron dos edificios con características constructivas y de operación distintas como se puede observar en la siguiente tabla:

Ciudad Victoria presenta un clima con temperaturas extremas que oscilan entre 2 °C y 40 °C, con promedio anual de 24.5 °C, lo que vuelve indispensable el uso de sistemas HVAC la mayor parte del año.

El diagnóstico del SEE se realizó mediante el cuestionario NTP-290 del INSST (España), adaptado al contexto mexicano. Este instrumento evalúa tres grandes dimensiones:

Lugar o espacio de trabajo: ruido, ventilación, temperatura/humedad, iluminación y olores.
Entorno de trabajo: tipo de oficina, ventilación natural, número de equipos electrónicos, horas de exposición, antigüedad laboral.
Síntomas percibidos: oculares, respiratorios, cutáneos, de garganta, digestivos, dolorosos, parecidos a gripe, tensión, etc.

Población encuestada

Total de participantes: 40 trabajadores.

30 profesores de tiempo completo (PTC).
10 ocupantes del personal administrativo (PA).

Criterio: mínimo 1 año de antigüedad en el edificio y 60 % del tiempo laboral dentro de oficina.

Análisis: regresión logística múltiple para correlacionar síntomas con tipo de edificio y entorno.

Resultados obtenidos (más relevantes)

El coeficiente alfa de Cronbach > 0.7 confirmó la consistencia de este instrumento. Por lo que en las siguientes tablas se observan los resultados obtenidos tras encuestar a la población anteriormente mencionada.

Tabla 4. Resultados obtenidos de la población encuestada

Con base en los datos mostrados en las tablas 4 y 5, además de la información restante obtenida en la encuesta, observamos que:

Se detectaron síntomas compatibles con SEE en el 20% del total de trabajadores.
En el edificio A, 52% de los ocupantes presentaron síntomas relacionados.
En el edificio B, cuatro secciones superaron el 20 %, límite definido por INSST para considerar presencia de SEE.
Las secciones con ventilación deficiente o flujo de aire no constante presentaron los mayores índices de síntomas, especialmente en el edificio A, donde la hermeticidad y la falta de ventilación natural impidieron la renovación adecuada del aire.
La variable “síntomas oculares” fue la más significativa estadísticamente (p < 0.05), lo que coincide con condiciones de baja humedad relativa o flujo de aire mal dirigido, típicas de sistemas HVAC sin mantenimiento preventivo o con filtración deficiente.

Viéndolo desde la perspectiva del HVAC, los hallazgos reflejan varios puntos críticos:

La hermeticidad no siempre implica eficiencia, ya que la eficiencia energética debe equilibrarse con la calidad del aire interior.
Los sistemas HVAC deben diseñarse con flexibilidad, si se permite un control local de temperatura y ventilación se puede mejorar la satisfacción térmica.
El mantenimiento preventivo es determinante, los edificios sin limpieza de filtros ni balanceo de aire desarrollan el SEE en menos de tres años de operación.
La calidad del aire afecta la productividad, si se genera un incremento de 400 ppm en CO₂ puede reducir la capacidad cognitiva hasta un 21% (EPA, 2017).

A continuación, te presentamos una tabla de la interpretación técnica del caso de estudio desde la perspectiva HVAC:

Este caso demuestra que el diseño, balanceo y mantenimiento de sistemas HVAC deben priorizar no solo el confort térmico sino también la salud ambiental interior. Aplicar normas como ASHRAE 62.1, ASHRAE 55, SMACNA 2021 y NEBB 2019 es esencial para prevenir el SEE, especialmente en edificios educativos, oficinas y hospitales, donde los ocupantes permanecen más de 8 horas diarias.

Estrategias de prevención y mitigación HVAC

La prevención del SEE requiere una estrategia integral de diseño, operación y mantenimiento. Las siguientes acciones se recomiendan con base en estándares como NEBB, SMACNA y ASHRAE:

Aumentar la ventilación exterior en espacios cerrados.
Implementar sistemas de filtración MERV 13 o superior.
Realizar limpieza periódica de ductos y difusores (SMACNA 2021).
Verificar presión diferencial entre zonas limpias y contaminadas.
Incorporar sensores de CO₂ y humedad en tiempo real.
Programar mantenimiento preventivo documentado (NEBB Procedural Standard, 2019).
Usar materiales con baja emisión de COVs.
Fomentar la capacitación del personal de mantenimiento en higiene ambiental.

Conclusiones

El Síndrome del Edificio Enfermo es consecuencia directa de una mala calidad del aire interior, generalmente asociada a ventilación insuficiente, hermeticidad excesiva y mantenimiento deficiente de los sistemas HVAC.

La evidencia científica y normativa demuestra que estas condiciones afectan la salud, generan síntomas como fatiga, irritación ocular y molestias térmicas, y reducen el rendimiento cognitivo y la productividad laboral.

Los edificios herméticos sin ventilación natural o sin control ambiental adecuado presentan mayor prevalencia de SEE, mientras que aquellos con mezcla de ventilación natural y mecánica ofrecen mejores condiciones de bienestar.

La aplicación rigurosa de estándares como ASHRAE 62.1 y 55, junto con prácticas de mantenimiento NEBB y SMACNA, permite prevenir estos problemas mediante un suministro adecuado de aire exterior, filtración eficiente y monitoreo continuo.

En conclusión, mejorar la calidad del aire interior no solo protege la salud de los ocupantes, sino que incrementa significativamente la eficiencia y productividad del entorno laboral. Los sistemas HVAC, bien diseñados y mantenidos, son la herramienta clave para lograr edificios saludables y sostenibles. ¿Tienes un proyecto? Escríbenos a hola@kin.energy, nosotros te ayudamos.

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Simón de la Cruz

Ingeniero HVAC Cx Jr.

Simón cuenta con más de 1 año de experiencia en el área de HVAC y más de 2 años de experiencia en actividades de ingeniería, ha participado en alrededor de 15 proyectos de ingeniería en México, como hospitales, hoteles, centros comerciales y multidisciplinarios.

Durante su estancia en la Facultad de Ingeniería, participó en BAJA SAE UNAM, un equipo multidisciplinario que desarrolla anualmente un vehículo todo terreno para competir y representar a la UNAM a nivel nacional e internacional.

Simón cuenta con un diplomado en Desarrollo de habilidades directivas y título de Ingeniería Mecánica por la UNAM.

Referencias:

1. Agencia de Protección Ambiental (EPA). (2017). Indoor air quality offices and other large buildings.

2. Allen, J. G., MacNaughton, P., Satish, U., Santanam, S., Spengler, J. D., & Hernandez, D. (2016). Associations of cognitive function scores with carbon dioxide, ventilation, and volatile organic compound exposures in office workers: A controlled exposure study. Environmental Health Perspectives, 124(6), 805–812.

3. INSST (Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo). (1994). NTP-290: El síndrome del edificio enfermo. España.

4. Instituto Nacional de Seguridad y Salud en el Trabajo (INSST). (1994). NTP 290: El síndrome del edificio enfermo.

5. Macrofilter. (2024). Qué es el síndrome del edificio enfermo. https://filtrosindustrialesmacrofilter.com/que-es-el-sindrome-del-edificio-enfermo/

6. National Environmental Balancing Bureau (NEBB). (2019). Procedural Standards for Testing, Adjusting, and Balancing of Environmental Systems.

7. Putra, P., & Chandra, J. (2015). Effects of indoor air quality on the occupant’s health and productivity in an office building. Universiti Tun Hussein Onn Malaysia.

8. Ríos-Aceves, K. E., Macías-Hernández, B. A., Ventura-Houle, R., & Alemán-Baez, A. (2020). Salud ambiental en interiores: edificios enfermos. Sociedad y Ambiente, (22), 1–21.

9. Ríos-Aceves, K. E., Macías-Hernández, B. A., Ventura-Houle, R., & Alemán-Baez, A. (2020). Salud ambiental en interiores: edificios enfermos. Sociedad y Ambiente, (22), 1–21.

10. Seppänen, O. A., & Fisk, W. J. (2004). Summary of human responses to ventilation. Indoor Air, 14(s7), 102–118.

11. SMACNA. (2021). HVAC System Cleanliness Guidelines.

12. Solé, D. (2017). Empresa saludable: ¿destino o carrera de fondo? Archivos de Prevención de Riesgos Laborales, 20(2), 78–79.

13. Soler & Palau. (2023). ¿Qué es el síndrome del edificio enfermo?. https://www.solerpalau.com/blog/es-es/sindrome-edificio-enfermo/

14. Tecnobuildings. (2023). Factores y recomendaciones ante edificios enfermos. https://www.tecnobuildings.com/blog/edificios-enfermos

15. WHO (World Health Organization). (1983). Indoor Air Pollutants: Exposure and Health Effects. Report on a WHO Meeting.

16. Wong, L. T., Mui, K. W., & Hui, P. S. (2009). A survey of indoor air quality in offices in Hong Kong. Building and Environment, 44(6), 1395–1401.

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Funcionamiento e implementación de los Photobeams en Sistemas Contra Incendios

Tue, 14 Jan 2025 18:41:44 -0600

La seguridad en edificios y estructuras es una prioridad indiscutible, y los sistemas contra incendios desempeñan un papel crucial en este aspecto. Entre los diversos dispositivos que conforman estos sistemas, los photobeams, o detectores de haz de luz, emergen como una solución eficaz gracias a su capacidad de cobertura amplia y precisión en la detección de humo.

En este artículo, exploraremos el funcionamiento, las ventajas y las mejores prácticas para la implementación de photobeams en sistemas contra incendios, proporcionando una visión integral sobre su importancia en la protección de personas y bienes.

¿Qué son los photobeams?

Los photobeams son dispositivos diseñados para detectar humo a través de un haz de luz infrarroja. Su funcionamiento se basa en la emisión de un rayo de luz desde un emisor hacia un receptor, donde cualquier interrupción, generalmente causada por humo, activa una señal de alarma. Estas características los convierten en una solución ideal para espacios amplios como almacenes, gimnasios, auditorios y centros comerciales donde los detectores de humo pueden ser insuficientes.

El funcionamiento de estos dispositivos se basa en lo siguiente:

1. Emisor y receptor: el emisor genera un haz de luz infrarroja dirigido al receptor. En sistemas reflectivos, un reflector redirige la luz hacia el receptor integrado.

2. Interrupción del haz: cuando el humo bloquea el haz de luz, el dispositivo activa una alarma de incendio.

3. Ajuste de sensibilidad: los photobeams permiten calibrar su sensibilidad para adaptarse a condiciones específicas del entorno.

Tipos de photobeams

1.- Reflectivos: incorporan un reflector para redirigir el haz de luz hacia el emisor-receptor integrado, facilitando su instalación.

2.- De haz dividido: poseen un emisor y receptor independientes, recomendados para distancias mayores.

3.- Autoalineables: ajustan automáticamente su posición frente a desajustes estructurales o cambios ambientales.

La implementación de photobeams ofrece múltiples beneficios. Su capacidad de cubrir distancias de hasta 100 metros hace que un solo dispositivo pueda abarcar áreas extensas, reduciendo así la cantidad de sensores necesarios. Esto no solo resulta en un ahorro significativo en costos de instalación y mantenimiento, sino que también proporciona una solución más estética, ideal para entornos donde se busca minimizar el impacto visual.

Principales marcas

En el competitivo mercado global, varias marcas destacan por la calidad y fiabilidad de sus photobeams:

Honeywell: ofrece una gama extensa de detectores de haz con tecnología avanzada y compatibilidad con sistemas integrados.
Bosch: referente en precisión y durabilidad.
The Fire Beam: especialista en modelos autoalineables.
Siemens: líder en soluciones industriales y comerciales.
Edwards: reconocida por su enfoque en la robustez y facilidad de instalación.

Instalación de photobeams

Una correcta instalación de los photobeams es fundamental para su rendimiento óptimo. Algunas consideraciones importantes incluyen:

1. Análisis del entorno: es imprescindible identificar las características del espacio, como altura, ventilación y fuentes de obstrucción potenciales.

2. Posicionamiento adecuado: los photobeams deben instalarse a una altura donde el humo tiende a acumularse con rapidez, generalmente entre 0.5 y 1 metro por debajo del techo.

3. Evitar interferencias: anticipar posibles obstrucciones como equipos o movimientos que puedan bloquear el haz es vital para un funcionamiento efectivo.

4. Alineación precisa: se debe garantizar la correcta alineación entre el emisor y receptor utilizando herramientas láser o guías integradas.

5. Pruebas iniciales: es crucial verificar el funcionamiento mediante simulaciones de humo, ajustando la sensibilidad según sea necesario.

Además, la instalación e implementación de photobeams debe cumplir con normas internacionales que aseguren su efectividad y seguridad. Algunos estándares relevantes son:

NFPA 72 (National Fire Alarm and Signaling Code). Proporciona directrices para el diseño, instalación y mantenimiento de sistemas de detección y alarma contra incendios.
EN 54-12. Especifica requisitos para detectores de haz lineal en edificaciones.
ISO 7240-14. Detalla principios generales para la aplicación de detectores en sistemas de alarma contra incendios.
UL 268. Define estándares de rendimiento y seguridad para detectores de humo, incluidos los de haz.

Mantenimiento de photobeams

El mantenimiento regular de los photobeams es esencial para asegurar su funcionamiento constante y eficiente. Algunos puntos clave incluyen:

Limpieza periódica: mantener limpios los emisores y receptores es vital para prevenir falsos positivos o fallos en la detección.
Verificación de alineación: recalibrar los dispositivos para compensar cambios en el entorno.
Pruebas funcionales: simular condiciones de incendio para garantizar que el sistema reacciona adecuadamente.

Adicionalmente, se deben revisar las conexiones, actualizar el firmware o realizar configuraciones de protección adicional. Un mantenimiento adecuado no solo prolonga la vida útil del sistema, sino que evita fallos inesperados en situaciones críticas.

Ejemplo de una implementación exitosa

En KINENERGY, hemos implementado soluciones avanzadas en protección contra incendios que combinan innovación y cumplimiento normativo. Un ejemplo destacado de nuestro trabajo se encuentra en una planta ubicada en el noreste de México, dedicada al diseño y fabricación de juguetes.

Esta instalación, con techos de 12 metros de altura y un área aproximada de 12,000 metros cuadrados, requería un sistema de detección de humo confiable y eficiente para proteger sus operaciones y personal. Nuestro equipo diseñó e integró photobeams que fueron seleccionados de la marca Xtralis (Honeywell), seleccionados por su capacidad de cobertura extensa y su precisión en la detección.

Gracias a la implementación estratégica de esta tecnología, logramos cubrir grandes áreas con un número reducido de dispositivos, optimizando así los costos y maximizando la efectividad del sistema. Esta solución no solo cumplió con los objetivos de seguridad, sino que también se adaptó a las especificaciones únicas del espacio y las necesidades de operación del cliente.

Los photobeams son una herramienta invaluable para la detección temprana y eficiente de humo en espacios amplios. Sin embargo, su efectividad depende de un diseño bien planificado, una instalación precisa y un mantenimiento continuo. Si deseas conocer más sobre cómo podemos implementar estas tecnologías en tus proyectos, contáctanos para que podamos apoyarte.

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Eduardo Juárez

Ingeniero MEP Sr. - Sistemas Especiales y Control

Eduardo cuenta con más de 6 años de experiencia, ha participado en más de 6 proyectos de ingeniería, implementados mayormente en la zona del bajío de México; destaca su participación en el proyecto “Creación de Planta Toyota Motor Manufacturing de Guanajuato”, en la ciudad de Apaseo el Grande. Cuenta con un título en Ingeniería en Mecatrónica, por la Universidad de Xalapa. Eduardo disfruta la lectura, especialmente en temas de Gestión de Proyectos.

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La importancia de la información y su aplicación en BIM

Tue, 07 Jan 2025 17:48:44 -0600

En la industria de la Arquitectura, Ingeniería y Construcción (AEC), el uso de softwares especializados ha ganado popularidad y se ha convertido en una herramienta común. Sin embargo, muchas veces se limita su aplicación a tareas como el modelado y la revisión de interferencias, dejando de lado aspectos clave como el manejo eficiente de Issues a través de la auditoría BIM. Esto subestima el potencial completo de la metodología BIM, especialmente en lo que respecta al aprovechamiento del nivel de información (LOI) especificado en el MIDP (Master Information Delivery Plan) y el BEP (BIM Execution Plan).

La diferencia entre proporcionar datos e información dentro y fuera de los modelos es crucial para comprender y gestionar mejor los proyectos. Por ello, en el artículo de hoy, exploramos la transformación de datos en información útil para tomar decisiones informadas y maximizar los beneficios de la metodología BIM.

Diferencia entre datos vs información

En el contexto de BIM, es común escuchar sobre datos e información, pero ¿qué los diferencia realmente?

Los datos son elementos aislados que no han sido procesados ni contextualizados. En un modelo nativo, se pueden incluir dimensiones, materiales, costos y detalles técnicos. Aunque son esenciales, por sí solos no proporcionan una visión integral del proyecto. Esto es comparable a tener una base de datos llena de información sobre matrices, proveedores y mano de obra, pero sin un análisis que convierta esos datos en herramientas útiles para la toma de decisiones.

Por otra parte, la información aparece cuando los datos se procesan, organizan y se les da un contexto. Es el resultado de analizar y combinar datos para extraer significado, permitiendo una comprensión más profunda del proyecto. Por ello, la información es la herramienta clave para tomar decisiones informadas y mejorar la gestión del proyecto.

Transformación de datos en información

El proceso de convertir datos en información útil requiere una metodología estructurada que contemple las necesidades del proyecto y sus objetivos. Dentro del contexto BIM, este enfoque se basa en tres áreas clave:

1. Estrategia. Es fundamental definir los objetivos del análisis y enfocarse en las preguntas correctas. Esto incluye:

Identificar objetivos y decisiones clave: ¿Qué se busca lograr con el análisis de datos?
Formular preguntas relevantes; estas deben ser específicas, claras y orientadas a un plazo definido para guiar el proceso de transformación.

2. Datos. Los datos son la base del análisis. Para asegurar su efectividad, deben cumplir con cuatro criterios fundamentales:

Disponibilidad: asegurar que los datos requeridos estén accesibles.
Formato: garantizar que estén en un formato utilizable.
Limpieza: eliminar datos duplicados o incorrectos para mejorar la calidad del análisis.
Procesamiento: organizar y estructurar los datos de manera adecuada para su entrega.

3. Diseño. El diseño abarca cómo se comunica la información. Más allá de lo estético, es crucial garantizar claridad y efectividad a través de:

Adaptación al receptor: ajustar la presentación según las necesidades del equipo o las partes interesadas.
Digeribilidad: asegurar que la información sea comprensible y accesible para todos los involucrados.

Conclusión

La diferencia entre datos e información radica en su significado y utilidad. Mientras que los datos representan la materia prima, la información es el producto elaborado que permite comprender mejor el proyecto y tomar decisiones más acertadas. Al implementar estrategias claras, datos de calidad y diseños efectivos, los equipos de proyecto pueden mejorar la gestión y los resultados finales.

En KINENERGY, entendemos que transformar datos en información no es solo un desafío técnico, sino una oportunidad para optimizar resultados. Contáctanos aquí para explorar cómo podemos ayudarte.

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Fabián Sánchez

Auditor BIM

Fabián cuenta con más de 9 años de experiencia; ha participado en más de 10 proyectos de ingeniería en el sector industrial, salud y comercial. Destaca su participación en el proyecto IKEA Oceanía CDMX. Cuenta con la certificación en edificación sustentable y título de Ingeniería y Arquitectura por el Instituto Politécnico Nacional (IPN). Fabian tiene una pasión por la música y el diseño sustentable.

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Consideraciones previas para realizar carga de amoníaco en instalaciones industriales: un caso práctico

Thu, 19 Sep 2024 18:17:11 -0600

En KINENERGY, uno de nuestros principales compromisos es la seguridad y eficiencia de los sistemas de refrigeración industrial en los proyectos en que colaboramos y a lo largo de los años, hemos abordado diferentes desafíos, incluyendo las fugas de gas refrigerante.

Hoy queremos destacar un caso práctico que resalta la importancia de una correcta carga de amoníaco (NH3) en una instalación industrial, subrayando las consideraciones clave y los procedimientos necesarios para un manejo seguro.

¿Qué es el amoníaco?

El amoníaco, conocido como R717, es uno de los refrigerantes más utilizados en la industria debido a su alta eficiencia y bajo costo. Su popularidad se debe también a su impacto ambiental nulo, ya que no contribuye al calentamiento global (GWP) ni al agotamiento de la capa de ozono (ODP).

Este compuesto ha sido clave en la operación de una amplia gama de instalaciones industriales. Algunos ejemplos de su uso incluyen:

Almacenes frigoríficos y plantas de hielo.
Plantas procesadoras de carne, aves o pescado.
Plantas de lácteos y helados.
Bodegas y cervecerías.
Instalaciones de procesamiento de jugos y refrescos.
Instalaciones de fabricación de productos químicos.

Pero a pesar de sus beneficios, el manejo del amoníaco requiere estrictas medidas de seguridad debido a su toxicidad y potencial inflamable. Su clasificación como refrigerante B2, indica que son refrigerantes con toxicidad en concentraciones inferiores a 400 ppm, con un límite inferior de flamabilidad bajo y un calor de combustión inferior.

El amoníaco presenta riesgos importantes debido a su naturaleza altamente corrosiva e irritante, llegando a causar fuertes daños a los ojos, la piel y el tracto respiratorio y en altas concentraciones, la muerte.

En instalaciones en las que se emplea amoníaco, se requiere de un sistema de ventilación adecuado para dispersar cualquier fuga potencial, además de la instalación de detectores de gas amoníaco en puntos clave. Por otra parte, se debe evitar el uso de componentes de cobre en la construcción del sistema de refrigeración. Materiales como el acero inoxidable y el aluminio son preferibles en estas aplicaciones.

Todo equipo instalado o por instalar debe contar con la siguiente documentación:

Descripción general.
Información de la placa de identificación.
Certificados de pruebas y fabricación (cuando sea aplicable).
Detalles sobre dispositivos de alivio de sobrepresión (incluyendo el tipo y la presión de ajuste).
Manual de instrucciones del fabricante.
Materiales utilizados en la construcción.
Clasificación eléctrica.
Diagramas de tuberías e instrumentación.
Diseño del sistema de alivio y su base de diseño.
Códigos y estándares de diseño utilizados.
Sistemas o dispositivos de seguridad (como enclavamientos, interruptores y detectores).
Año de fabricación.

Para las tuberías y accesorios:

Todas las tuberías y los ensayos deberán cumplir con las normas ASME/ASTM correspondientes (ASME B31.5).
Todos los soldadores deben estar certificados según la Sección IX de ASME.
Se realizará una inspección visual del 100% de las uniones soldadas.
El 100% de las uniones soldadas será sometido a pruebas con líquidos penetrantes.
El examen radiográfico se llevará a cabo de acuerdo con el artículo 2, fracción V, del Código ASME BPV.
Prueba neumática con gas inerte, al menos al 110% de la presión de operación.
Todo el sistema se evacuará con una bomba de vacío para eliminar el aire y la humedad (1000 micrones).

Medidas adicionales de seguridad

Antes de proceder con la carga de amoníaco, el espacio donde se encuentra el sistema debe cumplir con los siguientes requisitos:

Sistema de ventilación en pleno funcionamiento.
Sistema de protección contra incendios en operatividad.
Detectores de amoníaco correctamente diseñados y verificados.
Instalación de equipos y/o dispositivos de extracción.
Alarmas visuales y auditivas operativas.
Sistema eléctrico revisado y en buen estado.
Rutas de evacuación y puertas de emergencia claramente identificadas y funcionales.
Tuberías y válvulas correctamente identificadas.
Regaderas y estaciones de lavado de ojos instaladas.
Protección mecánica adecuada para tuberías y tanques de amoníaco.
Espacio debidamente aislado y con acceso restringido.

Durante la carga de amoníaco

Se deberán tomar las siguientes medidas antes de proceder con la carga de amoníaco:

Notificar al personal operativo del área donde se realizará la carga.
Tener un plan de emergencia en lugar y haber capacitado a todos los involucrados sobre él.
Delimitar el área de carga para restringir el acceso a una distancia de 50 metros.
Contar con una brigada especializada en manejo y contención de amoníaco.
Disponer de personal médico en el sitio.
Informar a las autoridades competentes en caso de cualquier contingencia.

Caso práctico: consideraciones previas para realizar la carga de amoníaco

En KINENERGY hemos realizado varias cargas de amoníaco en sistemas de refrigeración industrial, y es esencial seguir un estricto protocolo de seguridad, desde la instalación de las tuberías hasta la protección del personal.

El proyecto involucró un sistema de refrigeración de alta capacidad, diseñado para operar a temperaturas bajas, alrededor de 5°C, lo que es esencial para procesos industriales que requieren un enfriamiento constante sin riesgo de congelación de los materiales. La carga total de amoníaco fue de 3600 kilogramos, distribuidos en tres tanques de 1200 litros, una cantidad considerable que requiere de equipos de alta precisión y certificaciones específicas para asegurar que todo el sistema opere de manera segura y eficiente.

Para la instalación del sistema de tuberías y equipos, se implementaron rigurosas pruebas de calidad, incluyendo inspección visual y pruebas de líquidos penetrantes, así como exámenes radiográficos de acuerdo con las normas ASME.

Por otra parte, las tuberías fueron probadas a una presión del 150% de su capacidad operativa, utilizando gas nitrógeno para evitar la presencia de humedad y aceite dentro del sistema. Tras esto, se evacuó todo el aire a menos de 1000 micrones de presión para asegurar que el sistema estuviera completamente limpio y libre de impurezas que pudieran afectar su rendimiento o seguridad.

Además, se instalaron sistemas de protección contra incendios, como rociadores, extintores y equipos de extracción de aire, los cuales son activados automáticamente en caso de una emergencia y también se implementaron alarmas visuales y auditivas, así como rutas de evacuación claramente señalizadas y botones de paro de emergencia.

Resultados del proyecto

La primera etapa del proyecto resultó en una carga final de 3.6 toneladas de gas refrigerante, mientras que en la segunda etapa alcanzaron 14 toneladas. Este sistema de refrigeración, operando con amoníaco, resultó ser altamente eficiente, enfriando grandes volúmenes con una mínima cantidad de refrigerante, lo que refleja la eficiencia del amoníaco como gas refrigerante.

En conclusión, el amoníaco destaca por su capacidad para enfriar grandes volúmenes con una cantidad mínima de refrigerante, pues no solo optimiza el rendimiento de los sistemas, sino que también contribuye significativamente a la reducción de costos operativos.

Este caso práctico fue un ejemplo de cómo manejamos proyectos de refrigeración industrial con los más altos estándares de seguridad y eficiencia, garantizando no solo el cumplimiento de las normativas, sino también la protección de las personas y el entorno donde operamos, si tienes algún proyecto o necesitas asesoramiento, escríbenos. ¡En KINENERGY estamos para ayudarte!

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Fernando Valencia

Ingeniero MEP-Esp. Eléctrico

Licenciado en Arquitectura, cuenta con más de 12 años de experiencia en la supervisión, diseño e ingeniería de redes mecánicas y servicios; ha gestionado más de 10 proyectos llave en mano en la industria automotriz, capacitado en EHS y Project Management.

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Mitos y realidades sobre los agentes químicos limpios

Wed, 04 Sep 2024 20:07:25 -0600

La conferencia organizada por la Asociación Mexicana de Protección Contra Incendio (AMPCI), titulada "Mitos y realidades sobre los agentes químicos limpios" a cargo de la Arq. Noelia Zarzosa Tartilán de Grupo Komtes, abordó la utilización y vigencia de los agentes químicos limpios en México, con un enfoque en aquellos listados en la norma NFPA 2001.

La NFPA 2001 es una norma fundamental que regula los “Sistemas de Extinción de Incendios con Agentes Limpios”, estableciendo los requisitos necesarios para el diseño, instalación, prueba, inspección, aprobación, operación y mantenimiento de sistemas de supresión de incendios que emplean agentes gaseosos, ya sean fabricados o prefabricados, asegurando su eficacia cuando sea necesario.

En primer lugar, es importante entender qué se define como un "agente limpio"; según la NFPA 2001, un agente limpio es un agente extintor de incendio que es volátil, gaseoso, no conductor de electricidad y que no deja residuos después de la evaporación. ¡Ahora desmitifiquemos algunos mitos!

Mito 1: la normativa sobre HCF´S solo afecta al sector contra incendios

En México y en el mundo, las restricciones se basan en indicadores como el Potencial de Destrucción del Ozono (ODP), el Potencial de Calentamiento Global (GWP) y la Vida Atmosférica (ALT).

Estas regulaciones impactan de manera significativa el uso y la aplicación de diferentes sustancias en sectores industriales, especialmente en lo que respecta a los refrigerantes.

Mito 2: los gases limpios se prohíben progresivamente

Es incorrecto afirmar que todos los gases limpios están siendo prohibidos progresivamente. Existen diferentes tipos de gases utilizados en la supresión contra incendios, y cada uno tiene un impacto ambiental diferente:

Familias de gases empleados en la supresión contra incendios.

Gases halones: estos gases contienen cloro y bromo, los cuales presentan altos índices de Potencial de Agotamiento de Ozono (ODP), Potencial de Calentamiento Global (GWP) y Potencial de Toxicidad (ALT). Debido a su impacto ambiental, los halones están prohibidos, excepto para aplicaciones militares en situaciones críticas.
Gases limpios químicos: compuestos principalmente por flúor, estos gases, aunque tienen un ODP igual a 0, tienen un impacto significativo en el GWP y el ALT, lo que los convierte en opciones menos amigables con el medio ambiente. Su uso está regulado, y se prevé una reducción en su aplicación en el futuro.
Gases limpios inertes: formulados a base de nitrógeno (N₂) y argón, estos gases son recomendados por su nulo ODP, GWP y ALT. No presentan restricciones en su aplicación debido a su bajo impacto ambiental.
Dióxido de carbono (CO₂): este gas, que es una parte natural de la atmósfera, no tiene restricciones en su uso debido a su presencia inherente en el medio ambiente.

A lo largo de los años, la evolución en la tecnología de gases limpios ha llevado a la creación de alternativas más sostenibles. Aunque inicialmente los halones eran ampliamente utilizados, su alto impacto ambiental impulsó la investigación y el desarrollo de gases menos dañinos, como los gases limpios inertes.

Desarrollo de agentes Novec 1230. Estas soluciones ambientales no comprometen la efectividad y están clasificadas como gases limpios. Novec 1230 ofrece una opción que combina seguridad ambiental con un rendimiento eficaz en la extinción de incendios.
Seguridad a largo plazo. Los agentes Novec 1230 están diseñados para ofrecer una protección duradera, asegurando su eficacia en la supresión de incendios a lo largo del tiempo.
Respaldo normativo y certificaciones. Los agentes Novec 1230 cuentan con el respaldo de normativas y certificaciones que garantizan su cumplimiento con los estándares actuales de seguridad y eficacia.
NFPA. La NFPA continúa validando el uso de los agentes limpios, asegurando que cumplan con las regulaciones vigentes. Esto garantiza que los agentes aprobados están alineados con las normativas y requisitos más recientes.
Indicador de permanencia. Los agentes Novec 1230 funcionan con un indicador de permanencia, lo que permite monitorear y verificar su efectividad a lo largo del tiempo.

Mito 3: los agentes HFCs están prohibidos en todo el mundo. Falso.

Aunque existen diversas agencias reguladoras, esto no implica que los agentes estén prohibidos en todas las industrias. Más bien, su uso está restringidoen ciertas aplicaciones específicas. Por ello, se busca desarrollar alternativas que permitan sustituir los agentes más contaminantes por opciones de menor impacto ambiental.

A lo largo de la historia, los agentes químicos han tenido repercusiones significativas en el medio ambiente, lo que ha llevado a su evolución en respuesta a las necesidades y acuerdos internacionales. Por ejemplo, los HFC y HCFC fueron prohibidos por el Protocolo de Montreal en 1987, salvo para usos militares o aeronáuticos.

1997 – El “Protocolo de Kioto” prohíbe aplicaciones emisivas.

2016 – La “Enmienda Kigali” fue adoptada, y México se unió a esta iniciativa. La enmienda no prohíbe completamente los HFC, sino que establece una reducción gradual de su uso debido a su alto potencial de efecto invernadero.

Cabe destacar que en México se ha logrado eliminar el 99% de las sustancias ODP.

A partir del 2024, el objetivo es congelar las aplicaciones de HFC con la meta de reducir su uso en hasta un 80% para el año 2045.

Mito 04: los sistemas PCI con HFCs son obsoletos y hay que retirarlos

No es necesario retirar los sistemas PCI que utilizan HFCs, ya que siguen siendo seguros y eficaces cuando se mantienen correctamente. Aunque los HFCs tienen un impacto ambiental, su uso en aplicaciones de Protección Contra Incendios (PCI) es mínimo en comparación con otras aplicaciones, y las normativas actuales permiten su uso bajo ciertas condiciones.

Aplicaciones emisivas en Protección Contra Incendios: los agentes utilizados en estas aplicaciones tienen impactos en el Potencial de Agotamiento de Ozono (ODP), el Potencial de Calentamiento Global (GWP) y el Potencial de Toxicidad (ALT).
Aplicaciones no emisivas en PCI: estos agentes se almacenan intactos durante períodos prolongados y se utilizan en aplicaciones críticas.
Instalaciones existentes: no es necesario retirar las instalaciones ya existentes que utilizan estos agentes.
Seguridad: los agentes no son tóxicos y no representan una amenaza inminente.
Mantenimiento: el mantenimiento de los sistemas que utilizan estos agentes puede continuar realizándose de acuerdo con la normativa vigente.

Mito 05: las homologaciones pueden usarse de forma equivalente a la normativa

En México, existen normas oficiales, reglamentos y leyes que pueden ser similares o basadas en la NFPA 2001.

Sin embargo, cumplir con estas normativas locales no garantiza automáticamente el cumplimiento de la NFPA 2001 y aunque las normativas nacionales puedan tener parámetros similares, son solo una homologación de la norma y no equivalen a la NFPA 2001 en sí misma.

Por lo tanto, en proyectos que requieran estrictamente el cumplimiento de la NFPA 2001, es crucial asegurarse de que se adhiera a esta norma específica y no solo a sus homologaciones locales.

Mito 06: el agente FK-5-1-12 desaparecerá del mercado PCI global. Falso

El agente químico no debe confundirse con la marca comercial. Aunque una marca específica pueda haber salido del mercado, el agente en si sigue estando disponible, pues la molécula del agente es genérica, lo que permite que varios fabricantes la produzcan, siempre y cuando cumplan con los estándares de pureza establecidos por la EPA (Agencia de Protección Ambiental de EE.UU.) y la EEA (Agencia Europea del Medio Ambiente), que exigen al menos un 99% de pureza. En este contexto, un agente se define como un componente dentro de un sistema integrado de protección contra incendios.

Mito 07: el agente KF-5-1-12 de 3M es diferente a los demás y su rendimiento es muy superior. Falso.

Mito 08: no hay alternativa al agente 3M.

Existen 24 fabricantes aprobados para la FK-5-1-12

Además de este agente, hay varias alternativas disponibles, como el dióxido de carbono, los gases inertes, el agua nebulizada y los sustitutos híbridos, así como los aerosoles (polvo químico seco). Aunque hay una variedad de opciones, es fundamental considerar las características específicas de cada una, evaluando tanto sus ventajas como desventajas para elegir la solución más adecuada según las necesidades del sistema de protección contra incendios.

Mito 09: los aerosoles son la alternativa directa y sin ventaja de los HFCs

Al seleccionar un agente para sistemas de protección contra incendios, es crucial considerar diversas características. Entre ellas se encuentran los residuos que el agente puede dejar después de su aplicación, los tiempos de descarga, y la cobertura que ofrecen los difusores. También, es importante evaluar si el agente puede causar corrosión en los equipos o estructuras, así como los requisitos para su instalación, limpieza y mantenimiento, además, la durabilidad del agente a lo largo del tiempo es un factor importante.

Mito 10: la implementación de nuevas tecnologías causa interrupciones significativas

La industria está en constante evolución. Aunque no es necesario ni obligatorio reemplazar los sistemas de protección contra incendios ya instalados, es posible actualizar los sistemas existentes.

Por ejemplo, se puede realizar el cambio un gas inerte antiguo con restricciones a una tecnología nueva con una válvula de control de gas inerte actual.

Conclusiones

Los aerosoles no son agentes limpios, al igual que el CO₂ y el agua nebulizada. Esto se debe a las distintas concentraciones y, en algunos casos, a un diseño o elección inadecuada del agente, que puede dañar tanto a las personas como a los equipos eléctricos en los espacios protegidos.

Así mismo, uno de los mitos es que México retiró un agente limpio debido a su impacto en la capa de ozono. Aunque ya no se utiliza, dicho agente no se ha eliminado completamente, ya que, mientras se mantenga almacenado, no causa daño. Sin embargo, una vez utilizado, debe ser reemplazado por un agente más amigable con el medio ambiente.

Los agentes limpios son altamente beneficiosos. Al no ser corrosivos ni tóxicos, son seguros para la salud. No dejan residuos, lo que evita la necesidad de una limpieza extensa, y no dañan los equipos. Son eficaces al actuar en segundos y no afectan la capa de ozono, lo que contribuye a mantener el ambiente, las personas y los equipos seguros.

En los proyectos de sistemas contra incendios en México, las normas NFPA se utilizan frecuentemente como guía, aunque no de manera obligatoria. Los mitos sobre los agentes limpios, los protocolos internacionales y la responsabilidad de proteger el medio ambiente nos animan a considerar la implementación obligatoria de normativas adaptadas a nuestras necesidades y recursos.

En KINENERGY, estamos comprometidos con la actualización continua de nuestros conocimientos y prácticas. Por ello, conferencias como esta, representan una excelente oportunidad para nuestro equipo, permitiéndonos mantenernos al tanto de los últimos desarrollos y regulaciones en el ámbito de los agentes químicos limpios y los sistemas de protección contra incendios.

Recuerda que si necesitas ayuda con el diseño de tus sistemas contra incendios ¡nosotros te ayudamos, escríbenos!

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Mónica Díaz

Ingeniera IHS Jr.

Mónica cuenta con más de 6 años de experiencia en instalaciones hidrosanitarias participando en proyectos de ingeniería en México, entre ellos destacan principalmente proyectos de edificación comercial y de vivienda vertical. Titulada de la Facultad de Arquitectura por la UNAM.

Referencias:

Mitos y realidades sobre agentes químicos limpios, https://www.youtube.com/watch?v=ZONotF9PcYQ

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Importancia de un sistema derivado separado en las instalaciones eléctricas

Thu, 21 Sep 2023 08:17:52 -0600

El concepto de un sistema derivado separado en instalaciones eléctricas es fundamental para garantizar la integridad y eficiencia de equipos electrónicos sensibles.

La NOM-001-SEDE 2012 define el sistema de alambrado de una propiedad como aquel que se alimenta de una fuente de energía diferente a la del suministrador. Algunos sistemas no tienen conexión eléctrica directa entre los conductores de un circuito y los conductores de otro sistema.

Es importante mencionar que la conexión solamente se realiza a través de la tierra, metal, canalizaciones metálicas o conductores de puesta a tierra de equipo (desnudo).

En el artículo 250-30, en la nota 1, se dice que un generador en sitio no es considerado una fuente de energía separada. Esto se debe a que el conductor puesto a tierra (neutro) del generador está conectado al conductor puesto a tierra (neutro) de la acometida. Esta distinción es crucial para comprender qué constituye verdaderamente un sistema derivado separado y qué no.

Un ejemplo de esto es cuando el equipo de transferencia de la fuente alterna no desconecta el conductor puesto a tierra, el conductor sigue conectado al conductor puesto a tierra de acometida mientras la fuente alterna está en funcionamiento y alimentando la carga.

En la imagen podemos ver un generador de transferencia de un sistema derivado separado ya que el neutro no es corrido.

Aquí tenemos una imagen de un transformador delta estrella.

Es importante destacar que las definiciones de la norma están especialmente dirigidas a situaciones con generadores y plantas de emergencia. Sin embargo, este concepto no se limita únicamente a estas dos últimas, sino que se extiende a una variedad de equipos eléctricos, enriqueciendo su aplicabilidad y utilidad en diversas situaciones, tales como transformadores de aislamiento, UPS (Sistemas de Alimentación Ininterrumpida) o un acondicionador de línea.

El sistema derivado separado está en función de la conexión o no conexión del neutro. El neutro es un punto fundamental en sistemas eléctricos, conectado de diversas maneras para garantizar la seguridad y el funcionamiento.

En un sistema derivado separado, este enlace o desconexión del neutro juega un papel crucial en determinar la esencia y el propósito del sistema.

¿Para qué sirve un sistema derivado separado?

Al considerar los contactos de tierra aislada, es común asociarlos con equipos informáticos o dispositivos electrónicos. Aunque esta asociación es válida, es importante comprender que el sistema derivado separado va más allá, este sistema desempeña un papel esencial en la protección de equipos electrónicos sensibles.

Estos equipos son susceptibles a voltajes aleatorios por debajo de los niveles que son perceptibles para humanos y no tienen ningún efecto sobre los equipos de energía eléctrica, por lo tanto, no afecta a transformadores o equipos robustos y estas perturbaciones son conocidas como ruido.

El ruido eléctrico se manifiesta como una deformación en la onda senoidal de la corriente eléctrica. Esta deformación conlleva picos de voltaje o altos voltajes que directamente afectan la funcionalidad y la integridad de equipos electrónicos.

Para contrarrestar los efectos dañinos de estas corrientes circulantes o perdidas, es vital mantener separado el sistema de tierra de la computadora de los componentes de tierra del equipo, conectándolos juntos en un único punto.

Es importante recalcar que donde se menciona computadora nos referimos a todo equipo eléctrico sensible.

Principales áreas donde se implementa un sistema derivado separado

El uso de un sistema derivado separado en instalaciones eléctricas puede ser beneficioso en una variedad de entornos donde se requiere un mayor nivel de control, seguridad y eficiencia en la distribución de energía eléctrica. Algunas de las instalaciones donde es común implementar sistemas derivados separados incluyen:

Hospitales y Centros de Salud: estas áreas ocupan ciertos equipos que son críticos (puedes conocer más del diseño eléctrico en estos espacios en el artículo “Diseño eléctrico de unidades de atención médica. Consideraciones generales que debes conocer”).

Centros de Datos: se tienen servidores que son los equipos que nos apoyan para guardar datos (computadoras grandes).
Instalaciones de telecomunicaciones: antenas, switches, routers, firewalls (se considera equipo electrónico sensible).
Instalaciones de entretenimiento y espectáculos: cámaras, iluminación, etc.

En general, el uso de sistemas derivados separados se basa en las necesidades específicas de la instalación y los equipos involucrados. Se requiere un diseño eléctrico cuidadoso y el cumplimiento de las normativas y regulaciones aplicables.

En el ámbito de diseño eléctrico, la anticipación y la colaboración desempeñan un papel crítico para asegurar la eficiencia y la fiabilidad en las instalaciones del cliente. Es esencial tener una visión clara de los equipos que se van a instalar y su uso previsto.

Como buena práctica es importante contar con los "data sheets" de los equipos, que contienen información detallada sobre las características y requisitos eléctricos de los mismos. En KINENERGY hemos trabajado diferentes equipos electrónicos sensibles como rayos X y aceleradores, en estos proyectos es de vital importancia entender las especificaciones de los cables conductores y el tamaño de los conductores de tierra física aislada.

Esta comprensión garantiza que se cumplan los requisitos técnicos precisos y que los equipos funcionen de manera óptima.

Consideraciones, normativas y técnicas

En el diseño y la implementación de sistemas derivados separados, la adhesión a las consideraciones normativas y técnicas es esencial para garantizar la seguridad y la eficiencia del sistema. El artículo 250-30 de la norma proporciona directrices clave en relación con la "puesta a tierra de sistemas de corriente alterna derivados separados".

Uno de los requisitos fundamentales es la inclusión de dos puentes de unión en un sistema derivado separado: el puente de unión principal y el puente de unión del sistema.

Puente de unión del sistema.

Esta conexión debe establecerse en cualquier ubicación a lo largo del sistema derivado separado, que va desde la fuente de energía hasta el primer dispositivo de desconexión del sistema o el dispositivo de protección contra sobre corriente.

Electrodo de puesta a Tierra.

Elemento crítico en la seguridad de cualquier sistema eléctrico. Para sistemas derivados separados, este electrodo debe estar ubicado lo más cerca posible y preferiblemente en la misma área de la conexión del conductor del electrodo de puesta a tierra al sistema como:

Tubería metálica para agua.
Estructura metálica.

La ubicación de los sistemas derivados separados juega un papel crucial en la eficiencia y seguridad del sistema eléctrico.

Es común que estos sistemas se coloquen en niveles secundarios o terciarios, y su implementación encuentra su hogar en los IDFS (Infraestructura de Distribución de Fibra Óptica) o MDFS (Main Distribution Frame) destinados a áreas de redes y datos.

Al ubicarse estratégicamente en estos puntos, los sistemas derivados separados aseguran la seguridad eléctrica y minimizan las posibilidades de perturbaciones.

En KINENERGY, entendemos la importancia de contar con instalaciones eléctricas de la más alta calidad. ¡Contáctanos para explorar cómo podemos contribuir a optimizar tus sistemas eléctricos!

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Antonio Andrade

Ingeniero Eléctrico de Diseño Jr.

Antonio cuenta con más de 4 años de experiencia en el desarrollo de proyectos ejecutivos y supervisión de obra en ingeniería eléctrica implementados en México; destaca su participación en el desarrollo del proyecto ejecutivo y supervisión de obra en la remodelación y actualización de la instalación eléctrica del Museo Internacional del Barroco, Puebla, México. Antonio está firmemente convencido de que la preparación y el continuo aprendizaje son herramientas fundamentales para lograr el éxito en cualquier proyecto.

Referencias

NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización).

https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/512096/NOM-001-SEDE-2012.pdf

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Ventilación para calidad del aire interior aceptable en un edificio

Fri, 11 Aug 2023 09:42:33 -0600

Como se mencionó en el artículo ¿Por qué es importante la calidad del aire? La contaminación ambiental impacta la calidad del aire que respiramos dentro de los edificios. Estos contaminantes entran a los espacios a través de puertas, ventanas, sistemas de HVAC y la envolvente, por lo que es imperativo proteger la salud humana de la mala calidad del aire, para ello, en este artículo te vamos a contar acerca del estándar 62.01-2016 de ASHRAE.

El estándar 62.01-2016 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE), se enfoca en establecer tasas de ventilación mínimas y medidas para garantizar una óptima calidad del aire interior en edificaciones, con el objetivo de minimizar los efectos adversos para la salud de sus ocupantes.

Algunos de los efectos adversos que se pueden presentar debido a una mala calidad del aire incluyen el cansancio y la somnolencia, lo que puede afectar negativamente la productividad y el bienestar general de los ocupantes. Además, diversas actividades llevadas a cabo en el interior de los edificios pueden verse afectadas negativamente.

El estándar 62.01-2016 de ASHRAE aplica para edificios nuevos, ampliaciones y remodelaciones de edificios existentes, es decir, está destinada para ser una guía de mejora de la calidad del aire en los espacios donde se tiene ocupación humana, excepto en viviendas de ocupación residencial no transitoria.

Así mismo, establece pautas claras para definir los requisitos de diseño del sistema de ventilación, incluyendo la purificación del aire, instalación, commissioning, operación y mantenimiento. Además, se ocupa de abordar los posibles contaminantes que podrían afectar negativamente la calidad del aire.

El estándar aborda diversos conceptos clave para garantizar una adecuada calidad del aire interior en edificaciones. A continuación, describimos algunos:

Calidad aceptable de aire interior. Se refiere a la ausencia de contaminantes en concentraciones nocivas, según las regulaciones de autoridades competentes. Cuando se cumple este estándar, al menos el 80% de las personas expuestas no presenta problemas de salud ni insatisfacción.
Aire exterior. Es el aire ambiente que entra a un edificio, puede ser mediante un sistema de ventilación mecánica forzada, natural o infiltración, por ejemplo, al abrir una ventana.
Zona de respiración. Hace énfasis a la altura promedio que tiene una persona para la “zona de respiración”, generalmente entre 0.75 centímetros y 1.80 metros (de 3 a 72 pulgadas) por encima del piso, y al menos a 60 centímetros (más de 2 pies) de las paredes o equipos de aire acondicionado.
Ventilación controlada por demanda. Es el flujo de aire exterior de la zona de respiración se puede variar con base al espacio en base al número de ocupantes, requerimientos de ventilación por el área ocupada o ambos.

Es importante recalcar que en los edificios hay filtraciones puesto que no son herméticos, por lo que siempre hay entradas y salidas de aire, ya sea por la presión negativa, extra-filtración o infiltración.

Es crucial garantizar el adecuado retorno del aire sin importar la actividad realizada en el interior del edificio, ya que el "aire viciado" no es apto para su permanencia en el mismo ambiente.

En el siguiente esquema observamos una sección de filtrado con un bypass que permite extraer el aire hacia la parte superior. Por ejemplo, por el lado izquierdo entra aire previamente filtrado, y en paralelo, se emplea un sistema recuperador de energía.

De esta manera, el aire interior se combina con el aire exterior de mayor temperatura, logrando una mezcla de temperatura media. y se puede recuperar la energía, que, con la ayuda del prefiltrado, se alcanza una calidad de aire aceptable en el interior del edificio.

5. Calidad de aire exterior. El cumplimiento de la normativa nacional de calidad del aire, depende de la zona geográfica donde se encuentre el proyecto. Al ser una norma estadounidense, hace énfasis a la National Ambient Air Quality Standard (NAAQS).

En México, también contamos con el Sistema Nacional de Información de la Calidad del Aire (SINAICA), que recopila, transmite y divulga datos sobre la calidad del aire.

El apéndice “I” de la National Ambient Air Quality Standard (NAAQS), se enfoca en los tipos de contaminantes que pueden estar presentes en el interior de un edificio. Entre ellos, se encuentran el monóxido de carbono, plomo, dióxido de nitrógeno, partículas de 10 micrómetros o 2.5 micrómetros, ozono y dióxido de sulfuro. Conocer y controlar estos contaminantes es esencial para garantizar un ambiente interior seguro y saludable.

Es fundamental seguir las pautas del estándar en cuanto a sistemas y equipos. El estándar menciona la ubicación de los sistemas de extracción, sistemas de inyección o de aire exterior, y van de acuerdo con la clasificación de las extracciones.

Las entradas de aire exterior deben estar bien situadas y mantener una distancia mínima de separación de cualquier fuente de contaminación exterior. Esto es esencial para evitar la contaminación del aire entrante y asegurar una alta calidad del aire en el interior del edificio.

En la siguiente tabla podemos ver las distancias mínimas que hay que tener en cuenta para cualquier toma de aire con dichas extracciones.

Por otra parte, los filtros de aire para la retención de partículas deben cumplir con un mínimo de eficiencia MERV 6, en concordancia con el estándar ANSI/ASHRAE 52.2 12 (Método de prueba en dispositivos de limpieza de aire para la eficiencia por el tamaño de la partícula de retención), cuando se tiene un equipo con serpentín de enfriamiento a través del cual se suministra aire a un espacio ocupado por personas.

Es vital mantener la humedad relativa en un espacio ocupado por debajo del 65% para un rendimiento óptimo, el rendimiento del sistema se analiza con aire exterior de deshumidificación, excepto en espacios donde se requieran condiciones de mayor humedad como cocinas, cuartos de hidromasajes, cuartos de almacenamientos de refrigerados o congelados.

Un sistema de distribución de aire eficiente debe contar con accesos y paneles para facilitar la limpieza y mantenimiento de los equipos, algunos de ellos son:

1) Áreas de toma de aire exterior.

2) Cajas de mezcla de aire.

3) Serpentín de enfriamiento, calefacción, recuperación de calor.

4) Lavadoras de aire, enfriadores evaporativos, ruedas de calor.

5) Filtros de aire.

6) Drenes.

7) Ventiladores.

8) Humidificadores.

Clasificación del aire en base a la concentración de contaminantes

Existen cuatro clases que son:

Clase 1: Aire con baja concentración de contaminantes, baja intensidad de irritación sensorial y olor inofensivo.
Clase 2: Aire que no es dañino, pero es inapropiado para transferencia o espacios destinados a diferentes fines.
Clase 3: Aire con una concentración significativa de contaminantes, intensidad significativa de irritación sensorial u olores desagradables.
Clase 4: Aire con humos o gases con partículas peligrosas, bioaerosoles o gases con altas concentraciones para ser considerados dañinos.

Para los procedimientos de ventilación el estándar nos menciona 3 conceptos:

Tasas de ventilación: La admisión de aire se determina en función del tipo de espacio/aplicación, el nivel de aplicación y el área del piso, se permitirá que se usen para cualquier zona o sistema.
Calidad del aire interior: La entrada de aire se basa en un análisis de fuentes contaminantes límites y el nivel de aceptabilidad del aire interior.
Ventilación natural: El aire exterior entra por ventanas o aberturas al exterior por una zona o en un conjunto de sistemas de ventilación mecánica.

El tratamiento de aire exterior es otro punto muy importante en donde se debe tener en cuenta las siguientes partículas:

Tasas mínimas de ventilación en zonas de respiración

Las siguientes tablas van seccionadas de acuerdo a la aplicación del edificio, por ejemplo, para instalaciones correccionales menciona un aire exterior por persona que es la primera columna y las diferentes unidades en base al área.

Estos valores son fundamentales para el cálculo térmico, ya que consideran tanto el uso del edificio como la densidad de ocupación, además de que determina la cantidad de CFM (pies cúbicos por minuto) por persona y por pie cuadrado para asegurar una adecuada ventilación.

Las tasas mínimas de extracción al interior del edificio son esenciales para asegurar el equilibrio del aire de reposición a través de combinaciones de aire exterior, recirculado o de transferencia.

El cumplimiento del estándar 62.01-2016 de ASHRAE garantiza una calidad del aire interior aceptable y reduce los efectos negativos en la salud de los ocupantes. Mejora la calidad del aire en tu proyecto y promueve un entorno saludable para todos. ¡Escríbenos a hola@kin.energy !

Referencias:

Estándar 62.01-2016 de la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado (ASHRAE).

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Diseño eléctrico de unidades de atención médica. Consideraciones generales que debes conocer

Wed, 02 Aug 2023 20:26:51 -0600

Como sabrás los sistemas eléctricos están presentes en diferentes sectores de ingeniería como son:

Domésticos.
Hospitalarios.
Comerciales.
Industriales y manufacturero.
Tecnologías de la Información (principalmente en Data Centers).

Dentro de los proyectos del ramo hospitalario, el tema del diseño eléctrico es sumamente importante debido a la complejidad y detalle que se debe tener para su ejecución, por lo que cumplir con las normativas establecidas, nos permitirá que nuestras instalaciones operen de manera adecuada y así garantizar una atención ininterrumpida.

Normativas para el diseño eléctrico en hospitales

Normas Nacionales

NOM-001-SEDE-2012, ARTICULO 517 “Instalaciones en establecimientos de atención a la salud”.
NOM-016-SSA3-2012, “Características mínimas de infraestructura y equipamiento de hospitales y consultorios de atención médica especializada”.

Normas Internacionales

IEEE STD 602 – “Prácticas recomendadas para sistemas eléctricos en instalaciones de atención médica”.
NFPA 99 – “Código de establecimientos de cuidado de la salud (capítulo 6 y 10)”.
NFPA 110 – “Estándar para sistemas de energía de emergencia y reserva”.

Proyectos hospitalarios

A través de los diversos proyectos en los que ha participado el equipo de KINENERGY, se han identificado los siguientes 3 puntos en los que se debe tener sumamente cuidado al momento de realizar el diseño eléctrico de estos espacios para garantizar así su adecuado funcionamiento y puedan cumplir con su principal objetivo que es la atención de la salud y la vida humana.

Áreas del Hospital.
Sistema Eléctrico Esencial.
Equipos Biomédicos y Sistemas Especiales.

Áreas del hospital

Desde el inicio del proceso de diseño se requiere la participación del director del hospital y del ingeniero biomédico responsable, ya que ellos intervienen en la designación de las diferentes áreas de acuerdo con el tipo de atención y cuidados que se otorguen al paciente, las principales áreas son las siguientes:

Áreas de atención general.
Áreas de atención crítica.
Localizaciones para procedimientos húmedos y mojados.

Cada una de estas áreas tienen requerimientos particulares los cuales deben ser considerados en el diseño eléctrico.

Áreas de atención general

Son aquellos espacios que cuentan con camas para atender pacientes internos con el fin de realizar diagnósticos, aplicar tratamientos y cuidados continuos de enfermería.

Algunas de las consideraciones eléctricas más importantes son las siguientes:

En las camas de pacientes se deben de suministrar cuando menos 2 circuitos derivados, uno del sistema de emergencia y uno del sistema normal.
Cada ubicación de cama para pacientes debe estar provista como mínimo de 4 contactos sencillos, dúplex o cuádruplex.
En áreas de pediatría, los contactos deben ser resistentes a la manipulación.

Áreas de atención crítica

Son espacios de atención especiales, tales como son: terapia intensiva, terapia intermedia, áreas de recuperación, cirugía, emergencias, hemodiálisis, salas de tomografías computarizadas, salas de resonancia magnéticas y/o áreas similares en las cuales los pacientes estén sujetos a procedimientos invasivos y/o conectados a equipos médicos.

Algunas de las consideraciones eléctricas más importantes para estas áreas son:

En las camas de pacientes debemos de suministrar cuando menos 2 circuitos derivados, uno del sistema de emergencia y uno del sistema normal.
Cada ubicación de cama para pacientes debe estar provista como mínimo de 6 contactos ya sea sencillos, dúplex o cuádruplex, cuando menos uno debe ser de emergencia y todos los contactos deben ser de grado médico.
Dependiendo de la zona se puede utilizar un método de protección adicional (sistema aislado).

Lugares con procedimientos húmedos

Son los espacios de atención a pacientes donde normalmente existen condiciones de humedad mientras está presente el paciente. Estas áreas incluyen depósitos con fluidos a nivel del piso o áreas de trabajo que rutinariamente estén húmedas o mojadas, siempre y cuando alguna de estas condiciones esté íntimamente relacionada con el uso de equipos médicos, los pacientes y con el personal.

Las principales zonas consideradas como lugares húmedos son:

Salas de cirugía.
Salas de hemodinamia.
Salas de atención critica.
Salas de rayos x - resonancia magnética.
Terapia intermedia - intensiva.

Sistema eléctrico esencial

El sistema eléctrico esencial, debe de ser capaz de suministrar una cantidad ilimitada de servicios de alumbrado y fuerza, los cuales son considerados esenciales para la seguridad de la vida del paciente, y para que se suspendan ordenadamente los procedimientos en ejecución durante el tiempo que se interrumpa el servicio eléctrico normal.

El sistema eléctrico esencial se compone de tres circuitos derivados que tienen la función de suministrar energía eléctrica a determinadas cargas.

Circuito derivado de seguridad para la vida. Este debe alimentar las rutas de evacuación, señalización de salidas, sistemas de alarmas, sistemas de comunicación, alumbrado del local donde se encuentre el generador de respaldo y sus accesorios, así como a los sistemas de alumbrado y control de los elevadores.
Circuito derivado crítico. Debe de suministrar energía para el alumbrado del lugar de trabajo y equipos fijos, así como a contactos seleccionados para la atención de los pacientes, principalmente en lugares como salas de operaciones y atención critica, unidades de terapia intensiva, farmacias, bancos, etc.
Sistema de equipos. Debe de suministrar energía al equipo de utilización y al equipo médico necesario para la atención crítica de pacientes, así como para que el hospital opere sin problemas, como son: elevadores públicos y de servicio, sistemas de vacío y compresión de aire, equipos de aire acondicionado, entre otros.

Equipos biomédicos y sistemas especiales

Los procesos médicos requieren de equipos e instrumentos determinados, cada uno de ellos con requerimientos eléctricos específicos, por lo que es importante tener las fichas técnicas de cada uno de ellos y así poder realizar el diseño eléctrico de manera correcta.

Se debe verificar en el diseño los parámetros eléctricos, como tensión, corriente, frecuencia, si se requiere que el equipo tenga respaldo de energía o si requiere considerar un sistema de tierra electrónica.

De la misma manera se requiere conocer las características de los sistemas especiales que proporcionan servicio a las distintas áreas del hospital, principalmente a las áreas de preparación de medicamentos, gases medicinales, puertas de acceso a salas de tomografía, señalización de salas de rayos x, etc.

Cuidar cada uno de los aspectos que nos marcan las normativas nos ayudará a garantizar una adecuada atención a los pacientes al evitar y estar preparados para fallas imprevistas.

En KINENERGY contamos con el expertise que tu proyecto necesita ¡escríbenos y cuéntanos de tu proyecto!

Referencias:

NORMA Oficial Mexicana NOM-001-SEDE-2012, Instalaciones Eléctricas (utilización) (Continúa en la Sexta Sección). https://dof.gob.mx/nota_detalle.php?codigo=5280615&fecha=29/11/2012#gsc.tab=0