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Canales Sectoriales
Climatización e Instalaciones

La premisa tanto en la zona de hospitalización como de UCI  ha sido garantizar una alta renovación del aire: 12 renovaciones /hora o 160 l/s por persona, con un equipo 100% aire exterior

Hospital de Emergencias Enfermera Isabel Zendal

Emilio González Gaya. Ingeniero industrial. Director de Desarrollo de Negocio de JG Ingenieros.

11/01/2021

El nuevo Hospital Enfermera Isabel Zendal representa un hito en la arquitectura e ingeniería española. Querría reseñar en este artículo que uno de los pilares fundamentales para llevar a cabo este trabajo ha sido la coordinación entre los distintos equipos de arquitectura, ingeniería, constructoras, así como proveedores de equipamiento del hospital y empresas de suministro de energía y acometidas. El tratamiento del aire ha sido un elemento clave en este proyecto. Conozcamos cómo se ha logrado.

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El proyecto desde un inicio, después de la confección del anteproyecto, realizado por el Estudio de arquitectura CHILE 15 y la ingeniería de instalaciones JG Ingenieros, se dividió en siete lotes con los siguientes equipos de diseño y constructoras con una superficie construida total de casi 80.000 m2.

En el esquema 1 se representa la distribución de los distintos Lotes en la parcela del Hospital.

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Esquema 1.

LOTE A1- Hospitalización:

  • Arquitectura Chile 15.
  • Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros.
  • Constructora: Dragados.

LOTE A2- Hospitalización + UCIs:

  • Arquitectura: Chile 15.
  • Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros.
  • Constructora: Constructora San José.

LOTE A3:  Hospitalización + Servicios Generales + Farmacia:

  • Arquitectura: Chile 15.
  • Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros.
  • Constructora: Ferrovial.

LOTE B1- Central Logística:

  • Arquitectura Árgola.
  • Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros.
  • Constructora: Sacyr.

LOTE B2-Central de Instalaciones:

  • Arquitectura: EACSN.
  • Ingeniería de instalaciones: Promec.
  • Constructora: Viales y Construcciones.

LOTE C-Edificio Administrativo:

  • Arquitectura AIDHOS.
  • Ingeniería de instalaciones: Sener.
  • Constructora Joca-Urvios.

Urbanización:

  • Arquitectura: Chile 15.
  • Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros.
  • Constructora: Fatecsa.

También ha habido una intensa relación con el Instituto de Medicina legal (IML) al que se le ha dado desde la central de instalaciones del hospital acometidas de incendios, climatización y electricidad.

Así mismo, se tuvo que coordinar con Madrid Digital, empresa encargada de las comunicaciones del hospital, la distribución de los distintos cuartos y toda la canalización de fibra, así como tener en cuenta todos sus estándares y normas internas.

Coordinación de las instalaciones en Nivel-1

En el anteproyecto, la central de instalaciones se localizaba en la Zona Sur-Este próxima al IML. En el proceso de implantación se trasladó a la zona Norte-Este aprovechando la galería existente del antiguo proyecto de la Ciudad de la Justicia.

Toda la distribución de las acometidas de las distintas instalaciones se proyectó, consensuando con las constructoras para optimizar el tiempo de ejecución, desde el nivel-1, preparado para que sea el futuro aparcamiento del hospital, subiendo hacia las distintas áreas de hospitalización, así como desde la cubierta hacia abajo para no interferir en la realización da los trabajos del nivel 0.

Esta solución permite un adecuado mantenimiento sin tener que acceder a la zona hospitalaria directa, evitando riesgo de contagio, contaminación y contacto entre pacientes, sanitarios y operarios.

Tenemos la singularidad de que todas las canalizaciones en el nivel-1 de las distintas instalaciones afectaban de alguna manera a los distintos lotes asignados y dado que la estructura del edificio era una estructura no pesada, se tuvo que realizar una estricta coordinación de los 'recorridos' de cada instalación en función del peso que podía soportar dicha estructura.

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Coordinación recorridos de instalaciones nivel -1. Lote A2
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Detalle de las instalaciones enclavadas en el Nivel -1

Tratamiento área de hospitalización

En la conceptuación del nuevo hospital de emergencias, en lo que se refiere a la hospitalización, se ha tenido especial consideración la experiencia y disponibilidad de recursos y materiales durante el periodo de confinamiento y de estado de alarma y en particular la experiencia del Ifema y en la viabilidad de su ejecución en unos plazos muy ajustados. Premisa principal marcada por el Sermas desde el inicio de los trabajos.

Este nuevo hospital se ha basado principalmente en los módulos que se diseñaron en el IFEMA, y en especial la renovación del aire y los espacios altos, aunque se mejora de forma sustancial la circulación en el hospital de pacientes, personal sanitario, familiares y personal de mantenimiento. Además destaca la flexibilidad en la realización de tres pabellones, dejando uno de ellos para posibles nuevas adecuaciones futuras.

Para el desarrollo de las propuestas de ventilación y tratamiento del aire también se ha tenido en cuenta el seguimiento de las recomendaciones del World Health Organization.

Se plantea un hospital muy flexible: un gran espacio principal, organizado por módulo de camas con su correspondiente control de enfermería, en el cual la premisa es la garantía de obtener una alta renovación del aire (12 renovaciones /hora, en una zona comprendida del suelo hasta los 4 metros cota de difusión, extracción) siguiendo los requerimientos de los últimos estudios sobre el tratamiento de infecciosos.

Vamos a comentar principalmente la conceptuación de la instalación interior del área de hospitalización de climatización y ventilación.

El sistema de producción que no desarrollamos en este artículo consta de plantas enfriadoras condensadas por agua con torres de refrigeración para frío y calderas para calor. Esta agua de climatización se suministra desde el Lote B2 (central de producción) agua fría caliente a 4 tubos y se proyectan 4 subcentrales para dar servicio a cada uno de los lotes A1, A2, A3 y C en Nivel -1
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Área de hospitalización (pasillo central).

Cada zona de hospitalización se divide por módulos que dependen de una unidad de enfermería. Cada módulo está tratado por un climatizador 100% aire exterior y un extractor independiente que deja la sala en permanente depresión. Incorpora recuperadores de aire del tipo baterías en la toma de aire y en la descarga después del filtro.

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Área de hospitalización (módulo camas).

La instalación de climatización se basa en un sistema modular que proporciona mucha ventilación y una gran extracción para minimizar el riesgo de contagio del personal sanitario. Por este motivo, se ha tenido en cuenta los criterios ASHRAE así como recomendaciones WHO (extracción mínimo 160 l/s por paciente) y 12 renovaciones/hora (calculado a una altura de 4,0 metros equivalentes), el valor más restrictivos entre ambos, para la impulsión (la extracción será superior para conseguir una presión negativa). La temperatura interior deberá poderse ajustar entre 22°C y 26°C, tanto en invierno como en verano y una humedad relativa del 50%.

Todo el sistema de impulsión se ha realizado mediante conducto de chapa aislada en los ramales principales y con difusores por desplazamiento para que haya el mínimo movimiento de aire y generando mínimas turbulencias. Los elementos de difusión tendrán una inducción moderada para evitar el esparcimiento de virus en el ambiente, lo que protegerá mejor al personal sanitario.

La extracción del aire contaminado del interior de los espacios circula por un conducto de chapa circular con una reja encima de cada cama, pasará por un filtro H14 antes de ser expulsado hacia el exterior, de esta manera se evita la emisión de virus y bacterias al exterior. Estos módulos de filtrado estarán preparados para llevar a cabo una extracción segura, mediante un sistema Bag In & Bag Out, que eleva el aire contaminado a más 8 m. del punto de evacuación para que no existan puntos “calientes” contaminados en la zona de mantenimiento de los equipos.

Para evitar un By-Pass entre la toma de aire del climatizador y la expulsión se han distanciado las bocas de toma y expulsión más de 25 m. de distancia.

Se ha previsto además una recuperación mediante 2 baterías de agua, (una en el punto de evacuación de aire y otra en la toma de aire exterior) que recupere parte de la energía de expulsión de aire.

La siguiente imagen muestra una sección de dicha zona:

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Estos equipos están ubicados en la cubierta del edificio.
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Vista cubierta desde edificio C.

La zona de la UCI se desarrolla con los mismos criterios de renovación de aire que la zona de hospitalización, con 12 renovaciones hora o 160 l/s por persona, con un equipo 100% aire exterior.

El nivel de filtraje del aire de impulsión es G4+F6+F9 en el climatizador y un difusor con filtro H14 en cada uno de los box y vestíbulo previo.

Cada box de la UCI podrá decidir si funciona para enfermos infecciosos o inmunodeprimidos, aunque las normativas internacionales recomiendan que se mantenga el modo mínimamente permanente, sin cambios constantes. En cada uno de los boxes se asegura el sentido de flujo en cada uno de ambos modos y siempre se mantendrá una presión diferencial mínima de ±5 Pa de manera controlada.

La regulación de la presión para cada modo va a cargo de reguladores de caudal variable en box y vestíbulo previo tanto para impulsión como para extracción con las siguientes características:

  • Aislamiento para evitar el ruido radiado
  • Silenciador para atenuar el ruido transmitido a través del aire
  • Reguladores totalmente estancos por si se
  • Controlador para ajuste de presión diferencial con actuador de respuesta rápida
  • Cada regulador irá integrado al BMS del edificio
  • Dado que el caudal de aire se utiliza para controlar el sentido de flujo constantemente, se añaden unas baterías de recalentamiento para poder ajustar la temperatura del box únicamente, no del vestíbulo previo.

Cada box incorpora una pantalla en que se podrán visualizar temperatura, humedad y presión diferencial.

La extracción de la UCI se lleva a cabo mediante una única red de conductos que recoge aire en cada box; para mantener esta red de conductos limpia, cada box tiene una reja de extracción con un cajón o un módulo de filtraje para albergar un filtro HEPA 14.

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Box de UCI.

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Vista superior zona UCIS (Lote A2).

Los climatizadores tienen las siguientes características:

  • Toma de aire con compuerta motorizada.
  • Para mitigar ligeramente el consumo energético del edificio, se instalar un sistema de recuperación entre aporte y extracción. Dicho sistema de recuperación se realiza mediante una batería de agua en el sistema de extracción, después del módulo de filtraje y una batería en el conducto de toma de aire del climatizador impulsión del climatizador. Se unen ambas baterías mediante 2 tubos y una bomba que hará circular energía de una a la otra.
  • Doble batería de frío. Entrada aire 36,5°C salida de aire hasta 14°C (temperatura variable mediante lazo en cascada).
  • Batería de calor. Entrada de aire -5°C salida de hasta aire 30°C (temperatura variable mediante lazo en cascada).
  • Los ventiladores son EC y tenían previsto que fuesen de la misma marca, modelo y tamaño, para todos los climatizadores. Es decir, se deberán formar conjuntos de varios ventiladores tipo “Wall fan” que permitan tener almacenados algunos de recambio y sirvan para todos los climatizadores.
  • Climatizador Plug &Play, con cuadro eléctrico y de control integrado y todas las sondas.
  • El nivel de filtraje del aire de impulsión será G4+F6+F9.
  • Se incorpora una lámpara germicida UV para eliminar virus y bacterias en baterías y en bandeja de condensados.
  • Sección de humectación a vapor de gas natural con productor y lanzas incluidas.

Para la extracción de aire de la zona de camas se dispone de un extractor independiente y unos 600 Pa de presión disponible para vencer la pérdida de carga de los 2 filtros (HEPA y F6), más una batería de recuperación. Además, el ventilador incorpora una sonda de velocidad de aire en el conducto para mantener el caudal constante y un variador de frecuencia que permita modular la velocidad de giro del ventilador. También se incorpora un silenciador para disminuir el ruido propagado hacia el interior de los espacios.

En la zona de hospitalización se ha instalado un módulo central de extracción segura. El módulo incorporará un prefiltro F6 para partículas más gruesas que permita alargar el filtro HEPA 14.

En cambio, en la UCI, se han instalado filtros H14 únicamente en cada box, en la propia reja de extracción en el interior del espacio o mediante un módulo cajón portafiltros.

Los filtros y extractores se sitúan en cubierta, cumpliendo con lo que fijan las reglamentaciones de distancias mínimas con las captaciones de aire. Se debe expulsar el aire a elevada velocidad y en vertical, con un jet, para asegurar una mayor dispersión y se mantendrán siempre unas distancias entre toma de aire limpio y expulsión (más de 25 metros.)

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Extractores en cubierta.

Para el desarrollo de las propuestas de ventilación y tratamiento del aire se ha tenido en cuenta el seguimiento de las recomendaciones del World Health Organization.

Este nuevo hospital se ha basado principalmente en los módulos que se diseñaron en el Ifema, y en especial la renovación del aire y los espacios altos.

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