Calidad del aire y riesgo de transmisión aerotransportada de patógenos en centros de rehabilitación

Calidad del aire y riesgo de transmisión aerotransportada de patógenos en centros de rehabilitación. Autor: Carlos Miró Domínguez Tutor: Ignacio Javier Acosta García Trabajo de Fin de Grado _ Grupo K Grado en Fundamentos de la Arquitectura Escuela Técnica Superior de Sevilla Curso 2023-2024 1 Resumen Las elevadas concentraciones de CO2, como resultado de una ventilación inadecuada, están asociadas con problemas como la disminución temporal de la capacidad cognitiva y el aumento de la tasa de enfermedades transmitidas por aerosoles, como la COVID-19. Por ello, es fundamental estudiar la calidad del aire, el confort térmico y el riesgo de transmisión de patógenos aerotransportados para garantizar entornos interiores saludables y seguros. Los centros de rehabilitación y entrenamiento personal requieren una atención especial, ya que las personas mayores suelen tener sistemas inmunológico y respiratorio deteriorados, lo que los convierte en una población especialmente vulnerable. Sin embargo, actualmente pocos centros han evaluado la calidad del aire en sus instalaciones. Por ello, este estudio se enfocó en monitorizar un centro de rehabilitación y entrenamiento personal en Sevilla, para evaluar los riesgos para sus ocupantes. Los datos obtenidos revelan que, la mayor parte del tiempo, las personas están expuestas a altas tasas de patógenos aerotransportados y a concentraciones de CO2 muy por encima de los límites permitidos. Abstract High CO2 concentrations, resulting from inadequate ventilation, are associated with problems such as temporarily decreased cognitive ability and increased rates of aerosolborne diseases such as COVID-19. It is essential to study air quality, thermal comfort and the risk of transmission of airborne pathogens to ensure healthy and safe indoor environments. Rehabilitation and personal training centres require special attention, as older people often have impaired immune and respiratory systems, making them a particularly vulnerable population. However, currently few centres have assessed the air quality in their facilities. Therefore, this study focused on monitoring a rehabilitation and personal training centre in Seville to assess the risks to its occupants. The data obtained reveal that, most of the time, people are exposed to high rates of airborne pathogens and CO2 concentrations well above the permissible limits. 2 Agradecimientos Deseo expresar mi más profundo agradecimiento al Departamento de Construcciones Arquitectónicas de la ETSA por proporcionarme y enseñarme a utilizar los dispositivos y el software necesarios para la realización de este trabajo. Quisiera hacer una mención especial a mi tutor, Ignacio J. Acosta García, así como a Pedro Bustamante Rojas cuya orientación fue crucial para completar este estudio con éxito. También quiero reconocer a los demás tutores por sus enriquecedoras aportaciones y consejos en cada una de las sesiones críticas a lo largo de todo este proceso de investigación. Aprovecho esta oportunidad para agradecer a mi familia, que ha estado a mi lado durante toda mi carrera, apoyándome siempre y motivándome a seguir adelante en todo momento. Asimismo, agradezco a los trabajadores de Clínica Motion por su tiempo y por permitirme realizar este estudio en su centro. Finalmente, quiero reconocer la labor de todos los investigadores que han estudiado temas relacionados con este trabajo, cuyo esfuerzo ha sido la principal fuente de conocimientos e inspiración para esta investigación. 3 ÍNDICE ABREVIATURAS .............................................................................................................. 5 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN .......................................................................... 6 OBJETIVOS DEL ESTUDIO ............................................................................................... 7 OBJETIVOS GENERALES ............................................................................................. 7 OBJETIVOS ESPECÍFICOS ........................................................................................... 7 ESTADO DEL ARTE ......................................................................................................... 8 LA FISIOTERAPIA DEPORTIVA: EVOLUCION HISTÓRICA. .............................................. 8 DESARROLLO ARQUITECTÓNICO DE LOS CENTROS DE REHABILITACIÓN. .................. 9 INTRODUCCION A LA CALIDAD AMBIENTAL EN ESPACIOS DE REHABILITACIÓN. ......... 9 EL C02 COMO INDICADOR DE LA CALIDAD DEL AIRE Y RIESGO DE CONTAGIO. ......... 11 MARCO NORMATIVO ACTUAL ................................................................................... 12 METODOLOGÍA ............................................................................................................ 14 CASO DE ESTUDIO ................................................................................................... 14 MONITORIZACIÓN EXTERIOR ................................................................................... 17 MONITORIZACIÓN INTERIOR .................................................................................... 17 ESTIMACIÓN DEL CONFORT HIGROTÉRMICO ........................................................... 19 RIESGO DE TRANSMISIÓN DE PATÓGENOS AEROTRANSPORTADOS ......................... 20 ANÁLISIS DE RESULTADOS ........................................................................................... 21 COMFORT HIGROTÉRMICO ...................................................................................... 22 ZONA 1 ................................................................................................................. 22 ZONA 2 ................................................................................................................. 23 ZONA 3 ................................................................................................................. 24 CALIDAD DEL AIRE ................................................................................................... 25 ZONA 1 ................................................................................................................. 25 ZONA 2 ................................................................................................................. 27 ZONA 3 ................................................................................................................. 28 ANÁLISIS POR HORAS........................................................................................... 29 VALORACIÓN DE RESULTADOS ................................................................................ 30 ESTUDIO SOBRE EL RIESGO DE TRANSMISIÓN: OMICRON BA.2 ................................... 32 ESTADO DE LA SALA PRINCIPAL DEL CENTRO ........................................................... 32 RESULTADOS DEL ESTUDIO ...................................................................................... 33 MEDIDAS ESTUDIADAS ............................................................................................. 34 VALORACIÓN DE LOS RESULTADOS ......................................................................... 37 CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE TRABAJO ........................................................ 38 4 BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................. 39 5 ABREVIATURAS AEMET: Agencia Estatal de Meteorología Clo: Grado de vestimenta CO2: Dióxido de Carbono CSIC: Consejo Superior de Investigaciones Científicas CTE: Código Técnico de la Edificación HR: Humedad Relativa IAQ: Indoor Air Quality IDA: Categoría de calidad de aire interior Met: Tasa metabólica OMS: Organización Mundial de la Salud PM2.5: Material particulado fino ppb: Partículas por billón ppm: Partículas por millón RITE: Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios T: Temperatura TVOC: Compuestos volátiles totales CBE: (Center for the built environment) PMV: Predicted mean vote. 6 JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN En la actualidad, las clínicas de rehabilitación y entrenamiento personal están experimentando un notable auge en respuesta a la creciente conciencia sobre la importancia del bienestar físico y mental. Estos establecimientos ofrecen una amplia gama de servicios especializados, desde terapia física y rehabilitación de lesiones hasta programas de entrenamiento personalizado y asesoramiento nutricional. Con un enfoque centrado en las necesidades individuales de los clientes, estas clínicas brindan un ambiente profesional y acogedor donde se promueve la salud y se fomenta el desarrollo personal a través del ejercicio y la atención personalizada. El trato cara a cara con personas, en especial con los mayores, conlleva un riesgo considerable de transmisión de enfermedades aerotransportadas, especialmente en el contexto de la pandemia de COVID-19 y la vulnerabilidad de este grupo demográfico. Dado que las personas mayores suelen tener un sistema inmunológico debilitado y pueden padecer afecciones médicas subyacentes, son más susceptibles a contraer enfermedades respiratorias. Por lo tanto, es crucial tomar precauciones adicionales, como el uso de mascarillas, la práctica del distanciamiento físico y la higiene adecuada de las manos, al interactuar directamente con personas mayores para reducir el riesgo de contagio y proteger su salud. La arquitectura juega un papel crucial en este asunto. Su rango de acción se encuentra en un punto medio entre las decisiones personales que toman los individuos para cuidar su salud y las políticas de prevención de contagios de los gobiernos. Si bien los arquitectos no podemos hacer que las personas empleen correctamente su mascarilla o se laven las manos, ni tampoco somos capaces de iniciar grandes campañas de concienciación y vacunación, sí que tenemos las herramientas para crear espacios más salubres que tengan en cuenta el bienestar de poblaciones vulnerables como son los niños más pequeños o los ancianos. Dada la inmensidad de este campo frente a la escala más reducida que debe tener un trabajo de fin de grado, se ha optado por acotar la investigación al estudio de la calidad del aire y el riesgo de transmisión de patógenos aerotransportados en un centro de rehabilitación durante un período de unas 6 semanas. Las personas que acuden, entre ellas ancianos, llegan a permanecer entre 1 y 2 horas al día en este tipo de centros [1]. Cada vez son más los países que estudian y combaten la amenaza que suponen los contaminantes presentes en el aire de espacios interiores, especialmente en aquellos espacios habitados por los más vulnerables. El problema se vuelve aún más preocupante si se tiene en cuenta el reducido impacto que la legislación puede llegar a tener a la hora de controlar la calidad del aire [2]. 7 OBJETIVOS DEL ESTUDIO Habiendo constatado el papel clave que una buena calidad del aire juega en la salud y el correcto desarrollo de los más vulnerables, se muestran los objetivos que este trabajo pretende alcanzar. OBJETIVOS GENERALES Monitorizar las condiciones ambientales en centros de rehabilitación y entrenamiento personal para determinar los criterios adecuados de ventilación y mantener una buena calidad del aire y prevenir el contagio de enfermedades. OBJETIVOS ESPECÍFICOS 1. Analizar la evolución de la calidad del aire en rehabilitación y entrenamiento personal mediante la monitorización de variables como el CO2. 2. Empleando los datos obtenidos evaluar el riesgo de transmisión de patógenos aerotransportados en dicho centro. 3. Extraer conclusiones extrapolables a otros centros acerca de cómo minimizar el riesgo de contagio y mejorar la calidad del aire de los espacios de esta índole. 8 ESTADO DEL ARTE LA FISIOTERAPIA DEPORTIVA: EVOLUCION HISTÓRICA. La Fisioterapia deportiva es una especialidad que se dedica a la evaluación y tratamiento de lesiones en atletas. Se enfoca en examinar tanto las lesiones actuales como las previas y sus causas, permitiendo así desarrollar un plan de tratamiento adecuado para una rápida recuperación del deportista [3]. Además, la Fisioterapia deportiva trabaja en corregir los puntos débiles del atleta para que vuelva más fuerte a su práctica deportiva, y busca prevenir futuras lesiones fortaleciendo al atleta [3]. Los registros más antiguos de la Fisioterapia deportiva se remontan al año 1,500 a.C. en Mesopotamia, Egipto y China, donde se usaban técnicas físicas y masajes para tratar dolores y malestares. Más adelante, en el 460 a.C., Hipócrates reintrodujo la manipulación manual del cuerpo para aliviar el dolor, influido por Heródico, quien sentó las bases de la Medicina del deporte [3]. La filosofía terapéutica de Hipócrates se centraba en ayudar al cuerpo a sanar naturalmente, utilizando movimiento y masajes. En la antigua Grecia, también se practicaba la hidroterapia en atletas olímpicos y gladiadores para aliviar dolores después de los combates [3]. Durante varios siglos, la Fisioterapia deportiva no se consideró una disciplina independiente de la Medicina deportiva, lo que limitó su desarrollo [3]. Figuras como Avicena, en el siglo X, y Benardino Ramazzini, en el siglo XVI, hicieron contribuciones significativas a la Fisioterapia deportiva. Avicena, conocido como el padre de la Medicina moderna, promovió el uso de masajes para tratar lesiones deportivas, mientras que Ramazzini estudió cómo la postura y el movimiento afectaban la salud de los trabajadores [3]. Sin embargo, la Fisioterapia deportiva seguía estrechamente vinculada a la Medicina del deporte y no se reconocía como una profesión independiente. Este reconocimiento comenzó en Suecia a principios de 1800 con el Dr. Pehr Henrik Ling, quien diseñó un sistema de entrenamiento para mejorar la salud a través de ejercicios específicos [3]. En 1813, el gobierno sueco fundó el Real Instituto Central de Gimnasia (RICG), donde se enseñaban diversas ramas de la gimnasia, incluyendo la gimnasia médica, que correspondería a la Fisioterapia deportiva actual [3]. 15 Figura 3. Vista de pájaro de la calle en la que se ubica el centro. El centro está ubicado en el punto de encuentro entre la calle Virgen de Setefilla y Virgen de Regla, en el corazón del barrio de Los Remedios. Se trata por tanto de un entorno privilegiado de la ciudad, con acceso mediante automóvil, aunque de difícil aparcamiento, transporte público o caminando, opción más usada por los clientes del centro, para aquellos que viven más cerca. Figura 4. Acceso desde la vía pública al centro. 16 Se trata de un clásico bajo del barrio de Los Remedios ya que cuenta con una estrecha fachada que da a la calle y una gran profundidad. El centro posee 275 m2 de área aproximada y un total de 80 m de perímetro. En total cuenta con un hall de acceso donde se encuentra la recepción, una gran sala donde se encuentra toda la maquinaria y materiales para los distintos ejercicios, 3 box de fisioterapia, 2 vestuarios y 2 pequeños trasteros de almacenamiento. Figura 5. Plano general de la planta del centro. Sala a monitorizar: Las limitaciones del estudio hacen que sea imperativo centrarse en la sala principal, la cual posee 180 m2 de superficie, y extraer de ellas la mayor cantidad de datos posibles de cara al análisis. En primera instancia se planteó monitorizar los vestuarios, ya que no están ventilados y los datos podrán ser reveladores, pero el vapor de agua producido por el agua caliente de las duchas distorsiona los datos de los sensores. Figura 6. Plano del centro con la sala a monitorizar sombreada. 17 MONITORIZACIÓN EXTERIOR Debido a la falta de equipos apropiados no será posible seguir la evolución de la calidad del aire exterior del centro, a pesar de que sería idónea para estudiar su correlación con la evolución de los parámetros del interior. MONITORIZACIÓN INTERIOR De cara a poder evaluar como de apto es el aire que se respira en el centro se seguirá la evolución del CO2, la T y la Hr interior. Para tomar las mediciones se emplean dos dispositivos “Aranet4¨ [20] entregados por el departamento de Construcciones Arquitectónicas de la ETSA. Este pequeño sensor es idóneo para la tarea a desempeñar ya que realiza la toma de datos cada 5 minutos y los almacena durante unos 10 días. Por lo tanto, se deben ir descargando los datos de manera casi semanal para no se vayan perdiendo. Se colocarán 2 sensores en 3 ubicaciones distintas para ir contrastando la información obtenida por estos. Figura 7. Fotografía de la colocación del sensor. Figura 8. Fotografía de la sala principal del centro 18 Más concretamente, se ha dividido la sala principal del centro en 3 zonas diferenciadas. Una primera zona, cuya medición duró hasta la semana 11 ya que solo se contaba con un sensor, en la cual se ha establecido que la mayoría de los clientes en esta zona realizarán un ejercicio de intensidad moderada donde su tasa metabólica será de 3.5 y, además, se estima que en esta zona haya una ocupación de entre 8 y 10 personas. A partir de la semana 11 se obtuvo un segundo sensor, por lo tanto, el sensor que ya estaba en la zona 1 pasó a colocarse en la zona 2, en la cual los ejercicios que se realizaran son de una intensidad alta (máquinas de correr) y en consecuencia se establece una tasa metabólica de las personas en esta zona de 4. La ocupación de esta zona se estima entre 6 y 8 personas. El nuevo sensor que se obtuvo se colocó en una zona con características muy distintas a las de la anterior. Esta zona 3 se caracteriza como zona de paso o de ejercicio muy suave donde se establece una tasa metabólica de 2.1 y una ocupación aproximada de entre 4 y 6 personas. Todo esto se lleva a cabo ya que se entiende que a la hora de realizar un análisis de la calidad del aire o más concretamente del confort higrotérmico no se podía generalizar en cuanto a intensidad de ejercicio y ocupación de la zona en la que este se realiza. Por ejemplo, no tendrá la misma sensación térmica una persona realizando un ejercicio de alta intensidad con 8 personas a su alrededor que otra que este simplemente haciendo movimientos de rehabilitación de manera más aislada. Estos sensores se colocarán a 1,5m de altura aproximadamente en zonas planas y nunca bajo la luz solar directa ni en zonas con riesgo de salpicar el sensor con diferentes líquidos, ni ambientes con mucha humedad (superior al 85%) como el baño. Figura 9. Plano del centro con la ubicación de los sensores en las distintas zonas a monitorizar. 19 ESTIMACIÓN DEL CONFORT HIGROTÉRMICO Con el propósito de analizar la evolución del bienestar térmico a lo largo del tiempo, se ha utilizado el Thermal Control Tool desarrollado por el CBE [19]. Esta herramienta posibilita el cálculo del Índice Predictivo de Voto (PMV) para cualquier área considerando variables como la temperatura, la humedad, el tipo de vestimenta de los ocupantes, entre otros. El PMV es un indicador que anticipa la calificación promedio que los ocupantes de un espacio darían al ser consultados sobre su nivel de confort térmico. Su escala va desde -3 (sensación de mucho frío) hasta 3 (sensación de mucho calor), con 0 representando el punto ideal en el cual la mayoría de los ocupantes no percibirían ni frío ni calor significativos. Figura 10. Escala PMV. Fuente:( https://www.simscale.com/blog/what-is-pmv-ppd/). Considerando que sería inviable introducir directamente uno por uno los datos recogidos, se ha configurado una matriz con los rangos de temperatura y humedad que suele darse en el centro, los cuales son 22,1º C de temperatura y 57,2 % de humedad relativa. Dadas las diferentes situaciones y niveles que existen entre todos los clientes que acuden al centro cada día, se han propuesto 3 hipótesis distintas para la estimación del confort higrotérmico. • Ejercicio leve/suave • Ejercicio moderado • Ejercicio intenso 20 RIESGO DE TRANSMISIÓN DE PATÓGENOS AEROTRANSPORTADOS Para evaluar el riesgo de transmisión de patógenos en el aire, se utiliza la herramienta Covid Risk Airborne [16]. Esta es una estimación de la transmisión aérea de la COVID-19 a través de aerosoles. Aunque sería ideal comparar el riesgo de transmisión de varias enfermedades, en este estudio se considera la COVID-19 como la mayor amenaza posible debido a su alta tasa de contagio en espacios cerrados o mal ventilados. Esta página permite ingresar los datos generales del aula (volumen, ocupación, sistema de ventilación, actividad de los ocupantes, etc.) y el nivel promedio de CO2 para calcular la probabilidad de infección individual y los casos de COVID-19 resultantes tras permanecer en el espacio durante un tiempo determinado. A diferencia de los dispositivos que muestran la evolución en tiempo real del ambiente mientras miden, Covid Risk Airborne se especializa en proporcionar datos probabilísticos sobre los posibles contagios si hay al menos una persona infectada. Si no hay ninguna persona infectada, el riesgo de transmisión es lógicamente cero. Esta herramienta es especialmente útil para comparar diferentes situaciones o soluciones dentro del aula para prevenir la transmisión a través de aerosoles. Así, se simulará la situación actual del aula para evaluar los riesgos existentes y luego se modificarán datos específicos (como el caudal de aire exterior que se introduce periódicamente) para examinar qué medidas son más efectivas. Figura 11. Captura del proceso de introducción de datos en Covid Risk Airborne. 21 ANÁLISIS DE RESULTADOS A continuación, se analizan los resultados obtenidos de las mediciones de la Sala principal de centro. Se han representado en varias gráficas con el fin de facilitar su comprensión. Debido a las limitaciones de tiempo y extensión de este trabajo ha sido necesario centrar el análisis en unas pocas semanas representativas del conjunto. Más concretamente en la Zona 1 se representan las semanas 8, 10 y 11 y en las Zonas 2 y 3 se han extraído las gráficas de las semanas 13 y 16. Los motivos para haber escogido estas semanas son varios: 1. Como se mencionó en el apartado de Metodología, hasta la semana 11 solo se disponía de un sensor, el cual estaba colocado en la Zona 1, por lo tanto, se han escogido las últimas 3 semanas de ese primer periodo de medición para que los datos sean más afines (clima exterior) a los de las nuevas situaciones de los sensores a partir de la semana 11. Excluyendo la semana 9 ya que, al ser semana santa, la afluencia de los clientes en el centro es anómala. 2. A partir de la semana 12 se consigue un nuevo sensor. Por lo tanto, el sensor ubicado en la Zona 1 pasa a ubicarse en la Zona 2 y el nuevo sensor obtenido se coloca en la Zona 3. 3. En cuanto a la elección de las semanas para analizar de las Zonas 2 y 3 se extraerán las gráficas de las semanas 13 y 16 ya que la semana 12 es la semana de feria y, al igual que en semana santa, los datos son muy anómalos, el miércoles de la semana 14 era fiesta nacional por lo que también, debido al puente, no fue una semana al uso y la semana 15 no pudieron extraerse los datos por un fallo en la descarga de estos. Figura 12. Plano del centro con la ubicación de los sensores en las distintas zonas a monitorizar. 22 COMFORT HIGROTÉRMICO La herramienta Thermal Control Tool del CBE [19] permite calcular el PMV de cualquier estancia teniendo en cuenta parámetros como la temperatura, la humedad, el nivel de ropa de los ocupantes… El PMV es un índice que predice el voto promedio de los ocupantes de una estancia al ser preguntados por su nivel de confort térmico. Su escala va desde -3 (mucho frío) hasta 3 (mucho calor), siendo el 0 el punto ideal en el que la mayor parte de los ocupantes no notarían ni frío ni calor. Se ha configurado una matriz con los rangos de temperatura y humedad que suele darse en el centro, los cuales son 22, 1º C de temperatura y 57,2 % de humedad relativa. ZONA 1 Figura 13. Recorte extraído de CBE Thermal Comfort Tool para Zona 1. En esta hipótesis se encuentra una gran parte de los clientes que acuden al centro. Por lo general, son personas en un rango de entre 30 y 60 años y cuyo objetivo yendo al centro es mejorar sus aptitudes físicas y así, su calidad de vida. Por lo cual realizan entrenamientos 23 de nivel variable, en ocasiones más duros y en otras más suaves, pero con una tónica general moderada. Por lo tanto, se han considerado una tasa metabólica de 3,5 y un Clo de 0,36, el cual es el mismo para todas las hipótesis ya que se considera que la gran mayoría de personas se ejercitan en el centro (en la época de medición) con pantalones y camiseta cortos. Acorde a la herramienta utilizada para la estimación del confort higrotérmico CBE y con los datos recogidos de los sensores observamos como para este grupo de personas las condiciones esta vez si están dentro del estándar, pero siguen sin ser óptimas en cuanto a confort higrotérmico. Esto es debido a que el índice PMV es de -0.43 y por tanto la sensación térmica está ligeramente por debajo de lo ideal. ZONA 2 Figura 14. Recorte extraído de CBE Thermal Comfort Tool para Zona 2. Dentro de esta hipótesis se contempla a aquellas personas más jóvenes y/o en mejor estado físico. Éstas realizan ejercicios de alta intensidad e incluso pasan más tiempo de lo normal en el centro. 24 Por lo tanto, se han considerado una tasa metabólica de 4 y un Clo de 0,36, el cual es el mismo para todas las hipótesis ya que se considera que la gran mayoría de personas se ejercitan en el centro (en la época de medición) con pantalones y camiseta cortos. Acorde a la herramienta utilizada para la estimación del confort higrotérmico CBE y con los datos recogidos de los sensores observamos como para este grupo de personas las condiciones esta vez también están dentro del estándar, pero siguen sin ser óptimas en cuanto a confort higrotérmico. Esto es debido a que el índice PMV es de -0.38 y por tanto la sensación térmica está ligeramente por debajo de lo ideal. ZONA 3 Figura 15. Recorte extraído de CBE Thermal Comfort Tool para Zona 3. En esta hipótesis se contempla a aquellas personas que acuden al centro y, o bien por su edad o condición física realizan ejercicios y movimientos a muy baja intensidad o que acuden al fisioterapeuta y éste, durante su sesión acude a la sala principal del centro para realizar mediciones y comprobaciones con distintos patrones de movimiento. 31 Con esta serie de gráficas comparativas se quiere mostrar como cada semana, dependiendo de muchos factores como temperatura, afluencia …etc., se cumple casi siempre ese patrón de dos picos diferenciados por la mañana y por la tarde y ese gran valle entre ellos [Figura 23]. Además, también vemos como incluso diariamente el patrón puede ser muy cambiante de unos días a otros [Figura 24] y como independientemente de todo esto, los datos están muy por encima de los recomendados la gran mayoría del tiempo. Figura 24. Análisis gráfico comparativo de la evolución de CO2 de tres días. Figura25. Análisis gráfico comparativo de la evolución de CO2 entre un día laborable y uno festivo. 32 ESTUDIO SOBRE EL RIESGO DE TRANSMISIÓN: OMICRON BA.2 Después de analizar las condiciones de confort higrotérmico y la calidad del aire, es posible usar esos mismos datos para estimar el riesgo de transmisión de patógenos en el aire utilizando el método Wells-Riley, como se detalló en la revisión del estado del arte. Para esto, se ingresan los datos correspondientes a la sala principal del centro. ESTADO DE LA SALA PRINCIPAL DEL CENTRO La sala principal del centro cuenta con una superficie de 180 m² y una altura de 2,80 m, resultando en un volumen de 504 m³. Para las condiciones ambientales y de ocupación se ha hecho un promedio de los datos extraídos de la campaña de medición. Se han obviado semanas con una ocupación anormalmente baja debido a festividades como la de la Semana Santa y la Feria de Sevilla. Teniendo esto en cuenta los valores introducidos en el programa son 22,1 ºC de temperatura interior, 57,2% de humedad relativa interior, 420 ppm de concentración de CO2. Al ser una estancia interior se ha mantenido su índice de exposición UV en 0. Este dato es muy relevante dado el efecto que tiene la exposición solar en el decaimiento del virus por la exposición solar. No se ha tenido en cuenta ningún tipo de filtro, germicida o caudal recirculado. Debido a la presencia de 6 entrenadores (de unos 25/30 años aproximadamente), al menos 7 clientes entrenando con dichos entrenadores (algunos por parejas y de una edad media de 55 años), la persona de recepción y otras 2 personas o bien entrenando por su cuenta o esperando a su entreno se ha ajustado la ocupación a 16 personas con una medida de edad de unos 40 años. Teniendo en cuenta la realidad de la situación sanitaria en España se ha indicado que solo un 20% de la población del recinto es inmune, y que la inmunidad adquirida se encuentra en el 90%. Aunque más del 85% de la población española ha completado su esquema de vacunación, solo un poco más de la mitad ha recibido su dosis de refuerzo. Además, considerando que las últimas vacunaciones masivas ocurrieron alrededor de marzo de 2022 y que desde entonces no se han proporcionado más datos sobre nuevas o futuras campañas de vacunación, se puede suponer que la mayoría de la población ha perdido casi por completo su inmunidad frente a las variantes más recientes. 33 Al estar tratando con personas cara a cara se da por hecho que la actividad de los entrenadores será hablando con un tono de voz alto. Contaremos con que el sujeto infeccioso es uno de los entrenadores. Tanto clientes como entrenadores están continuamente de pie y moviéndose por lo que se ha establecido la actividad del sujeto infeccioso como de pie: hablando fuerte y la del cliente como haciendo ejercicio: moderada. Se han introducido los niveles medios de CO2 a lo largo de un entreno de 60 minutos con tal de simular la situación a la que se encuentran expuestos clientes y así obtener las renovaciones por hora existentes. RESULTADOS DEL ESTUDIO Figura 26. Captura del resultado del estudio realizado con el Covid Risk Airborne. 34 Figura 27. Captura del análisis gráfico de la tasa de ataque del estudio realizado con el Covid Risk Airborne. MEDIDAS ESTUDIADAS A continuación, podemos observar la efectividad real de cada una de las medidas que se han estudiado: MASCARILLAS Las mascarillas son una solución muy eficiente, especialmente considerando su bajo costo en comparación con otras medidas arquitectónicas. En espacios con muchos ocupantes y mala ventilación, pueden ser la única medida realmente efectiva para prevenir el contagio. Sin embargo, a diferencia de otras medidas que hemos analizado, las 35 mascarillas no mejoran la calidad del aire; solo reducen el riesgo de transmisión de enfermedades como la COVID-19. Además, su eficacia depende en gran medida de cómo se ajusten: si no se colocan correctamente, dejando huecos o exponiendo la nariz, su efectividad disminuye significativamente. Muchas personas tienden a ajustarse la mascarilla con frecuencia debido a la incomodidad o sensación de agobio que pueden causar [21]. Para esta simulación se optó por considerar al entrenador como el foco de contagio y se le puso únicamente a él una mascarilla FFP2 para poder medir su eficacia y los resultados cambian drásticamente a mejor [Figura 28]. Figura 28. Captura del resumen del estudio (con mascarilla FFP2. Bien ajustada) realizado con el Covid Risk Airborne. AIRE ACONDICIONADO Esta es una de las medidas menos efecto ha causado a la hora de combatir la tasa de ataque. Si además se tiene en cuenta que el centro ya cuenta con una buena climatización que se mantiene constantemente en uso, nada hace pensar en que esta medida deba ser considerada. FILTROS Se han introducido filtros tanto HEPA como con MERV y podemos observar que la eficacia entre ellos es muy parecida. Además del filtro HEPA se han introducido 1000 m3 de aire renovado. Y su efecto es apreciable, pero queda muy lejos de ser suficiente y, en el mejor de los casos, la tasa de ataque pasa de un 58,6 % a un 45,76 % [Figura 29]. 36 Figura 29. Captura del resumen del estudio (con filtro HEPA) realizado con el Covid Risk Airborne. Aunque los filtros HEPA son muy eficaces, este resultado puede parecer sorprendente al principio. Sin embargo, es importante considerar que su efectividad está limitada por la cantidad de aire que recirculan. Además, su eficacia disminuye a medida que aumenta el caudal de aire exterior que se introduce en el aula, es decir, las renovaciones por hora. Su impacto puede reducirse al combinarse con medidas como la ventilación mecánica, a diferencia de otras estrategias que se vuelven más efectivas cuando se usan en conjunto. Por ejemplo, las mascarillas, a pesar de sus inconvenientes, funcionan especialmente bien cuando se combinan con la ventilación mecánica. LÁMPARAS GERMICIDAS A pesar de estimar su eficacia en un 80% (lo cual es generoso dado el rendimiento real de muchas lámparas en el mercado) y recirculando 1000 m3 de aire, esta hipótesis no ha producido resultados significativos. Aunque es mejor que otras soluciones, como el aire acondicionado, sigue sin ser suficientemente efectiva para justificar su uso. VENTILACIÓN MECÁNICA La ventilación mecánica es con diferencia la medida que mayor impacto tiene en la transmisión de patógenos aerotransportados, junto al uso de mascarilla, con la gran diferencia de que esta medida si mejora de la calidad del aire en general, algo que no resulta sorprendente si se tienen en cuenta los resultados de los estudios que comparan la ventilación natural con la mecánica. Un valor en torno a 20 ren/h, por ejemplo, es un caudal más propio de hospitales que podría ser aplicado a la clínica. Además de disminuir la tasa de ataque permite mejorar significativamente la calidad del aire interior introduciendo aire filtrado desde la calle, reduciendo así los niveles de CO2. 37 Figura 30. Captura del resumen del estudio (con 20 ren/h) realizado con el Covid Risk Airborne. VALORACIÓN DE LOS RESULTADOS Tras comparar las hipótesis quedan claras tres cuestiones fundamentales para la prevención del riesgo: 1. La tasa de ataque en el estado actual garantiza que cada vez que un entrenador se pone malo casi el 60% de las personas en la sala caen enfermos. 2. La ventilación mecánica es superior al resto de medidas más allá de la mascarilla a la hora de reducir la tasa de ataque y, sobre todo, la calidad del aire. 3. En caso de no poder tener una ventilación mecánica que aporte un gran número de renovaciones por hora, las mascarillas FFP2 bien ajustadas son una gran medida, dado su ínfimo coste, para bajar la tasa de ataque de manera radical. 38 CONCLUSIONES Y FUTURAS LÍNEAS DE TRABAJO Este estudio destaca la necesidad crítica de monitorizar y controlar rigurosamente la calidad del aire en espacios interiores, especialmente en centros como el estudiado. La investigación revela que, en la mayoría de los casos, las distintas zonas del centro no cumplen con los parámetros del IDA 1 exigidos por el RITE. El problema se agrava considerando la cantidad de horas que los clientes, muchos de ellos vulnerables, pasan respirando aire clasificado como IDA 4 o peor. Numerosos estudios académicos han demostrado que la ventilación natural no es suficiente para mantener niveles aceptables de CO2 y contaminantes sin comprometer significativamente el confort térmico. Ignorar la necesidad de una mejor ventilación mientras se mantiene una temperatura y humedad agradables puede causar malestares y riesgos para la salud, tales como fatiga, mareos, dolores de cabeza, irritaciones, reducción de las capacidades cognitivas, y en casos más graves, daños en el hígado, riñón, sistema nervioso central, e incluso un mayor riesgo de cáncer. Debido a las limitaciones de tiempo y recursos propios de un trabajo de fin de grado, los resultados de este estudio tienen una escala reducida y no pueden abordar completamente los problemas actuales de la arquitectura. No obstante, este estudio puede servir como referencia o punto de partida para futuras investigaciones centradas en la mejora de la calidad del aire y la reducción del riesgo de transmisión de patógenos aerotransportados. Para asegurar las mejores condiciones posibles en los espacios interiores, no basta con enfocarse solo en la calidad del aire. Es fundamental también profundizar en otros aspectos como la iluminación y la acústica, dado su papel crucial en el bienestar de las personas. Futuras investigaciones deberían abordar estas áreas de manera integral para desarrollar soluciones holísticas que mejoren la salud y el confort en los espacios interiores. 39 BIBLIOGRAFÍA 1. Satish U, Mendell MJ, Shekhar K et al. Is CO2 an Indoor Pollutant? Direct Effects of Low to-Moderate CO2 Concentrations on Human Decision-Making Performance. Environ Health Perspect 2012; 120: 1671–1677. 2. Kim C, Choi D, Lee YG, Kim K. 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