Sin embargo, no podemos olvidar que, como cualquier edificación, su sistema de climatización debe ofrecer una buena calidad de aire interior y confort térmico que permita a sus ocupantes tener bienestar y alta productividad.

Ernesto Porras

En los hospitales, un entorno confortable desempeña un papel importante para facilitar la recuperación de los pacientes. Un paciente enfermo en un entorno no confortable podrá estar sujeto a estrés térmico que puede obstaculizar la capacidad del cuerpo para regular adecuadamente el calor corporal, interferir con el descanso y ser psicológicamente perjudicial para su recuperación. Al mismo tiempo, miembros del equipo médico estresados por un entorno no confortable pueden llegar a no ejercer sus actividades a los niveles máximos de productividad. 

Los pacientes vestidos con una simple bata en una sala de diagnóstico, por ejemplo, o el personal de cirugía vestidos con trajes de quirófano durante un procedimiento complejo y estresante que dura horas, requieren unas condiciones especiales de temperatura ambiente, humedad relativa y presión diferencial entre áreas. Del mismo modo, los patrones de flujo de aire de los cuartos y las tasas de cambio de aire por hora también influyen en el confort térmico de los ocupantes. 

Por estas razones, el principal Green-Tip de esta publicación es usar los códigos, normas y guías de diseño de sistemas de climatización destinados a hospitales, los cuales establecen para cada área del hospital, los requisitos específicos de temperatura, humedad relativa, filtración y tasas de cambio de aire por hora que permitirán tener un adecuado confort térmico y calidad de aire interior en pacientes y personal médico.

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Los Green-Tip que se describen a continuación muestran los factores claves a tener en cuenta al momento de diseñar sistemas de ventilación por desplazamiento como una opción para hacer ambientes más saludables y productivos.

Ernesto Porras

Green-Tip 1. La temperatura del aire cerca del suelo y el gradiente de temperatura vertical en la zona ocupada son importantes para la evaluación del confort térmico. Los dos parámetros deben ser calculados en etapas tempranas del diseño.

Green-Tip 2.  La distribución del caudal de aire depende de los caudales de las plumas térmicas, de las capas alrededor de las paredes debido a la boyancia y del suministro de aire al área. El caudal de aire de una columna térmica puede determinarse por el tipo, la ubicación y el tamaño de la fuente de calor.

Green-Tip 3.  La distribución de la concentración de contaminantes depende del tipo y la ubicación de la fuente de contaminación y de la fuerza de la columna térmica asociada. La concentración del contaminante en la zona ocupada disminuye cuando la columna térmica alcanza la zona superior del área climatizada.

Green-Tip 4. El Confort Térmico requiere que el gradiente de temperatura del aire vertical en la zona ocupada sea inferior a 1,2 °F/pie (2 K/m). Los límites actuales para sistemas de ventilación por desplazamiento indican que sólo es adecuado para espacios con una carga de refrigeración inferior a 13 Btu/(h-ft2) (40 W/m²).

Green-Tip 5. La energía consumida por el sistema de ventilación por desplazamiento con recuperación de calor y control de volumen de aire variable es similar a la de un sistema de ventilación por mezcla de aire. Los costos iniciales son levemente mayores a los del sistema de mezcla de aire.

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Los Green-Tip que se describen a continuación están orientados a mejorar el rendimiento energético de los sistemas de climatización y se pueden aplicar a la mayoría de los edificios de oficinas comerciales a gran escala.

Green-Tip 1. Considerar sistemas de aire exterior dedicados (DOAS) con recuperación de energía total.

Green-Tip 2. Si el sistema de climatización no es centralizado, usar unidades tipo fan-coil de alta eficiencia o sistemas híbridos tipo vigas frías en conjunto con el concepto DOAS.

Green-Tip 3. Donde sea apropiado usar estrategias de ventilación natural o mixta.

Green-Tip 4. Considerar el uso de distribución de aire por piso (UFAD). Esto, también mejora el confort térmico y la calidad de aire interior del área climatizada. 

Green-Tip 5. Desarrollar estrategias de ajuste de temperatura del área climatizada con respuesta de acuerdo con la demanda.

Green-Tip 6. Incorporar estrategias de iluminación de bajo consumo de energía que compartan controles de ocupación integrados con el sistema de climatización.

Green-Tip 7. Usar estrategias de climatización pasiva como la implementación de materiales aislantes en techos y envolventes que disminuyan la carga térmica interior.

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La decisión de instalar un sistema de para climatización o enfriamiento de procesos debe basarse en un análisis realista de los costos y beneficios para el propietario los cuales deben evaluarse con el mismo rigor que cualquier otra inversión financiera.

Este Green Tip muestra la información mínima que debe contener un estudio de factibilidad para implementar sistemas de de manera exitosa: 

1. Descripción de la edificación o proceso y los requerimientos de climatización o enfriamiento descritos en el del proyecto.
2. Análisis de los riesgos y beneficios asociados con el uso de para el proyecto.
3. Estimaciones del perfil y la carga térmica máxima de enfriamiento. 
4. Descripción de cada opción analizada, incluyendo:
   • Tamaños del enfriador (chiller), torre de enfriamiento, motobombas, ventiladores y otros equipos relacionados.
   • Temperaturas del sistema de distribución de aire y agua.
   • Diagrama esquemático.
5. Para las alternativas que incluyan se debe incluir:
   • Análisis de 24 horas del rendimiento del chiller y el almacenamiento térmico.
   • Demanda de almacenamiento térmico nominal y real.
   • Estrategia de operación para el día de diseño y la operación a carga parcial.
6. Análisis de las diferencias entre las diferentes alternativas analizadas, incluyendo:
   • Costos de mantenimiento.
   • Capacidad de enfriamiento total disponible.
   • Flexibilidad operativa.
   • Requerimientos del sistema de control.
   • Requerimientos para la puesta en marcha.
   • Tiempo de vida útil del sistema.
7. Análisis económico, que incluya:
   • Demanda y consumo de energía mensual para cada alternativa analizada.
   • Costo de instalación para cada alternativa.
   • Costo operativo de cada alternativa, incluidos los costos de energía y mantenimiento.
   • Tarifas de servicios públicos y sus horarios.

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A continuación 4 Green Tips que harán que el proyecto de climatización de un hospital resulte más eficiente en su :

Green Tip # 1: Realizar esquemas de las unidades de tratamiento de aire (UTA) y la secuencia de operación. Pensar en la secuencia de control asegura que todos los componentes de control necesarios se hayan incluido en la UTA. 

Green Tip # 2: Realizar planos preliminares de rutas de conductos. Determinar las zonas que serán climatizadas para todos los pisos del edificio y trazar las rutas de conductos de suministro, retorno y extracción. Es importante proveer la ubicación de elementos de control de volumen de aire como dámpers. 

Green Tip # 3: Proveer detalles de configuración y tamaños de UTA. Realizar la selección preliminar de las secciones y configuración requerida por cada UTA con tamaños y pesos aproximados.

Green Tip # 4: Especificar el tamaño y configuración del cuarto técnico para las UTA. Incluir la ubicación de todas las UTA ​​y otros equipos del sistema de climatización. Proporcionar suficiente espacio para los componentes eléctricos, como tableros de potencia y control. Proveer un punto de suministro de agua para actividades de mantenimiento.

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El diseño integrado trae beneficios para optimizar la eficiencia energética de la edificación tal como se muestra en este ejemplo, donde se integran la envolvente, la iluminación y el diseño mecánico. 

Integración de envolvente, iluminación y diseño mecánico

Green-Tip 1. Al controlar la ganancia de calor a través de la envolvente del edificio y al mismo tiempo usar ventanas para aumentar el uso de la luz del día para la iluminación, se puede reducir el tamaño y la energía necesarios para la iluminación eléctrica y el sistema de climatización. Esto produce un ahorro directo de energía al reducir la cantidad de energía utilizada para la iluminación y también al reducir la cantidad de energía necesaria para la carga de enfriamiento adicional creada por el calor residual emitido por las fuentes de iluminación eléctrica. En áreas donde predominan las cargas de enfriamiento, los ahorros pueden ser significativos.

Green-Tip 2. El uso de sombreado en las fachadas para evitar soleamiento excesivo y ganancias de calor elevadas aumentarán el potencial para el uso efectivo de la iluminación diurna sin ganancias de calor importantes. Por lo tanto, la capacidad del sistema de climatización puede reducirse y los costos operativos resultantes también serán menores.

Green-Tip 3. En las fachadas este y oeste, el uso de sombreado vertical puede permitir que la luz reflejada penetre y mejore la iluminación aprovechando la luz del día, al tiempo que evita la penetración solar directa que generalmente produce resplandor, incomodidad térmica y aumento de calor no deseado. Idealmente, el sombreado vertical debería ser ajustable ya que el ángulo del sol cambia significativamente a lo largo del año. 

Por lo tanto, al coordinar la selección de acristalamiento, sombreado exterior, iluminación y el sistema de climatización, se pueden obtener considerables beneficios. El análisis conjunto de los consultores del equipo de iluminación y diseño mecánico puede indicar la estrategia más rentable y beneficiosa para la operación eficiente del edificio.

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