INFORME SOBRE FILTROS DE AIRE EN DIFERENTES SECTORES INDUSTRIALES Y POSIBILIDAD DE ELIMINACIÓN DEL VIRUS SARS-CoV-2

Este documento contiene 4 secciones principales:

1. SARS-CoV-2 en ambientes interiores. Recomendaciones.

   1.1.- Transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea
   1.2.- Recomendaciones para reducir transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea en ambientes interiores.
   1.3.- Recomendaciones para reducir transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea en ambientes interiores. Resumen artículo en revisión
   1.4.- Resumen recomendaciones ASHRAE
   1.5.- Información adicional.

2. Sistemas de ventilación y filtración de aire

   2.1.- Sector Aeronáutico
   2.2.- Sector Ferroviario
   2.3.- Sector del Automóvil
   2.4.- Sector del Transporte de Viajeros por Carretera 2.5.- Sector Grandes Superficies, Restaurantes, etc.

3. Capacidades de ensayos e investigación y desarrollo del CSIC

   3.1.- IDAEA-CSIC 3.2.- ICTP-CSIC 3.3.- ICV-CSIC 3.4.- ICP-CSIC 3.5.- IATA-CSIC

4. Referencias

1.2.- Recomendaciones para reducir transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea en ambientes interiores

Para reducir el mayor riesgo de transmisión por aire en ambientes cerrados, y particularmente aquellos con alta ocupación y ventilación inadecuada en relación con el número de ocupantes, incluimos las siguientes medidas:

1. Ventilación suficiente y efectiva (proporcionando aire limpio y minimizando la recirculación de aire) particularmente en edificios públicos, entornos de trabajo, escuelas, hospitales y residencias.

2. Complementar la ventilación con desinfección del aire, como ultra-filtración de aire, germicidas y luz ultravioleta.

3. Mantener la distancia de seguridad y evitar el hacinamiento, especialmente en el transporte público y los edificios públicos. Para ello se puede incrementar el espacio o la frecuencia de vehículos de transporte público.

4. Obligatoriedad de mascarillas eficaces en espacios públicos para reducir la transmisión del virus al medio ambiente. Ver el informe de IDAEA-CSIC al respecto, pues hay diferentes tipos y de muy diferentes grados de protección.

5. Colocar dispositivos con productos para desinfección de manos. Los guantes en el sector sanitario son adecuados, pero para uso público tienen muchos inconvenientes.

6. Desinfectar superficies, teniendo en cuenta el tiempo de duración del virus sobre diferentes superficies, 24 h en papel y cartón hasta varios días en otros materiales, teniendo en cuenta que ello es a temperatura ambiente. En zonas frías el virus permanece activo durante más tiempo.

7. Consideraciones especiales para el transporte público:

• -  garantizar distancias mínimas entre pasajeros incrementando mucho la frecuencia de paso

• -  incrementar la tasa de ventilación en vagones equipando el aire acondicionado con filtros utilizados en aviones

• -  desinfectar los vehículos más frecuentemente

• -  introducir desinfectantes de manos en estaciones y vehículos (la barra de escaleras

  mecánicas y los asideros en los vagones y autobuses son un foco de infección grande)

• -  instalar germicidas de ultravioleta en techos

• -  promocionar el transporte activo (andar y bici), seleccionando calles y transformándolas

  para este uso exclusivo.

  1.3.- Recomendaciones para reducir transmisión de SARS-CoV-2 por vía aérea en ambientes interiores. Resumen artículo en revisión

  A continuación, exponemos un resumen de un artículo en revisión en el que hemos participado en IDAEA-CSIC sobre recomendaciones para maximizar la protección de la población contra la

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propagación en el aire del SARS-CoV-2 y cualquier otra microgota pequeña que contenga virus en el aire. El artículo se centra en la ventilación y no incluye recomendaciones sobre el uso de EPIs. Está firmado por 35 investigadores de todo el mundo (Morawska et al., 2020).

Las siguientes recomendaciones se centran en ambientes interiores, principalmente en los edificios públicos, incluidos los hospitales. En casas y apartamentos residenciales, las prácticas normales deben también aplicarse. Estas son segregar a las personas infectadas, abrir ventanas y puertas y usar dispositivos portátiles de limpieza de aire cuando sea práctico para garantizar un aire interior saludable.

Las medidas de protección de ventilación en el aire que ya existen pueden mejorarse fácilmente a un costo relativamente bajo para reducir la cantidad de infecciones. Las opciones discutidas a continuación siempre deben implementarse en combinación con otras medidas, como el lavado de manos y el uso de EPIs, para reducir la infección. Esta revisión se centra en la ingeniería de control del aire interior según Figura 1.2.

+ Efectividad

Eliminación patógeno

Ingeniería de reducción

separar patógenos y personas

Control administrativo

Instruir población

EPIs

- Efectividad

Figura 1.2. Pirámide invertida en la efectividad del control de infecciones adaptada de los CDC de EE. UU. (CDC 2015).

i) La ventilación puede reducir la transmisión vírica en el aire

El flujo y distribución (como, por ejemplo, la colocación de los respiraderos de suministro y salida de aire) adecuados de la ventilación aseguran una dilución adecuada. Se ha de evitar la acumulación de contaminación viral, evitando barreras locales para ventilar, por ejemplo, donde se usan particiones o cortinas para privacidad o procedimientos médicos. Si estas barreras no son solo temporales, pueden ser necesarias medidas de distribución de aire secundaria o auxiliar. Phiri (2014) es un ejemplo de buenas prácticas de ventilación en entornos hospitalarios, como parte de las medidas diarias y de emergencia para proteger contra la transmisión de microgotas y contactos (Phiri 2014).

Salas de determinados hospitales, restaurants, pequeñas tiendas y supermercados tienen ventilación natural. En estas, si el paso del flujo de aire está obstruido (por ejemplo, al cerrar ventanas y puertas), la concentración de patógenos en el aire puede aumentar, lo que aumenta el riesgo de transmisión e infección en el aire (Gilkeson et al. 2013). Los conceptos de ventilación natural se aplican a las instalaciones de salud en países desarrollados y con recursos limitados.

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El diseño, la operación y el mantenimiento de las instalaciones con ventilación natural no es sencillo, y hay una guía completa disponible (OMS 2009).

En edificios públicos y otros espacios compartidos, como tiendas, oficinas, escuelas, jardines de infancia, bibliotecas, restaurantes, cruceros, ascensores, salas de conferencias o transporte público, los sistemas de ventilación pueden variar desde sistemas mecánicos diseñados específicamente hasta naturales. En la mayoría de estos entornos, las tasas de ventilación son significativamente más bajas que en los hospitales por varias razones, incluida la limitación del flujo de aire para ahorrar energía y costos. Por lo tanto, se ha de incrementar en estos las tasas de renovación de aire, y tener también aquí en cuenta las posibles barreras físicas que puedan dificultar ventilación.

Algunas salas hospitalarias pueden estar presurizadas y protegidas respecto al aire interior, pero se ha de asegurar que hay una renovación rápida del aire de la sala si puede albergar personas infectadas.

ii) Las tasas de ventilación deben incrementarse

Las tasas deben incrementarse y tener en cuenta el control de temperatura, humedad relativa, distribución y dirección del flujo de aire. Hay guías ASHRAE (Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado), REHVA, SHASE (Sociedad de Ingenieros de Calefacción, Aire Acondicionado y Sanitarios de Japón) que se acaban de actualizar para abordar la propagación de SARS-CoV-2 (ASHRAE 2020a, b; REHVA 2020; SHASE 2020). ASHRAE (2004) propone un flujo para lugares públicos de mínimo 8-10 L/s por persona. Un ejemplo es la modificación del sistema de ventilación de una sala de hospital para crear una sala de aislamiento de presión negativa.

Para edificios públicos con ventilación natural, particularmente en climas fríos, puede ser necesario proporcionar calefacción adicional en algunos edificios para mantener el confort térmico, particularmente donde los ocupantes son vulnerables.

iii) Evitar la recirculación de aire cuando sea posible

La recirculación de aire sin estar equipada con sistemas de filtración y/o desinfección adecuados puede favorecer la infección. Los filtros de partículas y equipos de desinfección de aire recirculado pueden reducir drásticamente este riesgo, pero deben diseñarse a propósito para controlar el riesgo de infección en el aire y necesitan un servicio regular para mantener su eficacia. Muchos sistemas están diseñados para filtros destinados a eliminar partículas más grandes que pueden afectar el funcionamiento del equipo y que no son efectivas para las (o gran parte de) respirables.

En muchos entornos de atención médica, la recirculación de aire no está permitida, aunque es una práctica común en la mayoría de los edificios públicos para reducir el uso de energía.

iv) Limpieza y desinfección del aire

Los dispositivos de limpieza y desinfección del aire pueden ser muy beneficiosos, incluso necesarios si hay recirculación. En entornos donde es difícil mejorar la ventilación o es necesaria

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la recirculación, la aplicación de sistemas de tratado y desinfección del aire, filtros HEPA, germicidas y ultravioletas pueden reducir drásticamente la probabilidad de infección. Se ha demostrado que la radiación ultravioleta es efectiva contra un conjunto de microorganismos, incluidos los coronavirus (Walker et al. 2007, entre otros muchos). Se ha estimado que la aplicación masiva de ultravioleta puede reducir el riesgo de infección en una cantidad equivalente a duplicar la tasa de ventilación de una sala (Noakes et al. 2015). Estos sistemas pueden ser adecuados en entornos muy concurridos y con poca ventilación. También puede aplicarse el sistema a los conductos de ventilación, pero son menos beneficiosos contra la transmisión de persona a persona.

Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades de EE. UU. Han aprobado los sistemas de conductos superiores e interiores para su uso en el control de la transmisión de la tuberculosis como complemento de la filtración HEPA (CDC / NIOSH 2009).

v) Minimizar el número de personas dentro del mismo ambiente interior en una epidemia

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Mantener una alta tasa de ventilación/m por persona/m . Ver medidas especiales para el

transporte público más arriba (sobre todo, incrementar frecuencia y favorecer transporte activo, para disminuir densidad de viajeros).

vi) Transporte público

La filtración y tratamiento de aire puede ser importante. En el estudio del proyecto IMPROVE (http://improve-life.eu/) se vio que los filtros de los equipos de aire acondicionado mejoran la calidad del aire en el interior de los vagones reteniendo partículas gruesas, pero para partículas finas y ultrafinas (como los virus) no son tan eficientes, por lo que convendría cambiarlos por otros que sí lo fueran. Se debe en cualquier caso limpiar, esterilizar o reemplazar regularmente partes del sistema centralizado de aire acondicionado (incluidos los filtros) y la ventilación y funcionar con aire fresco cuando sea posible. También es posible equipar las unidades de aire acondicionado con tubos de luz ultravioleta para lograr la función de esterilización. De esta manera, cuando el aire se bombea al interior del vehículo, pasa a través del filtro de aire y la lámpara UV esterilizándose (https://www.intelligenttransport.com/transport- articles/97966/recommendations-on-the-use-of-tram-air-conditioners-during-an-epidemic/). La colocación de filtros para reducir hasta un 95% de material particulado en el interior de minibuses que transportan enfermos ya se está produciendo por ejemplo en la ciudad de Londres (https://airlabs.com/2020/04/16/hats-press-release/), donde además el transporte en autobús es en este momento gratis, evitando el contacto con máquinas expendedoras, y se fuerza a los pasajeros a subir por la puerta media o trasera para proteger a los conductores.

Véanse el conjunto de medidas adicionales que se expone en la recomendación 7 anterior.

1.4.- Resumen recomendaciones ASHRAE

A continuación, se resume el documento de Posicionamiento de ASHRAE sobre AEROSOLES INFECCIOSOS publicado el 14 abril de 2020. Disponible en https://www.ashrae.org/technical- resources/resources.

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•   Ni siquiera el sistema de HVAC más perfeccionado puede controlar todos los caudales de aire y prevenir completamente la propagación de un aerosol infeccioso o la transmisión de una enfermedad por medio de gotículas o aerosoles. El impacto del sistema de HVAC dependerá de la ubicación y fuerza de la fuente, de la distribución del aerosol liberado, del tamaño de las gotículas, de la distribución del aire, de la temperatura, de la humedad relativa y de la filtración.

•   Las estrategias de prevención y mitigación de riesgos requieren la colaboración entre profesionales del diseño, propiedades, personal O&M, higienistas industriales y especialistas en la prevención de infecciones.

•   La ventilación con patrones efectivos de flujos de aire es una estrategia principal para el control de enfermedades infecciosas a través de la dilución del aire ambiental alrededor de una fuente y la retirada de agentes infecciosos (CDC 2005).

•   La filtración de partículas de alta eficiencia en los sistemas centralizados de HVAC reduce la carga aérea de partículas infecciosas (Azimi and Stephens 2013). Esta estrategia disminuye el transporte de agentes infecciosos de una zona a otra, cuando éstas comparten el mismo sistema centralizado de HVAC a través de la impulsión de aire recirculado.

•   Tanto los diferenciales de presión de sala o habitación como el flujo direccional de aire son factores importantes para controlar el caudal de aire entre zonas de un edificio (CDC 2005; Siegel et al. 2007). Algunos diseños para salas de aislamiento de infecciones por vía aérea (“Airborne Infection Isolation Rooms, AIIŔs) incorporan una dilución suplementaria o extracción/ventilación de captura (CDC 2005). Los criterios para las salas de aislamiento AIIR difieren sustancialmente entre regiones y países, incluyendo la impulsión de aire a las antesalas, la extracción de la sala y los volúmenes requeridos de aire de ventilación (Fusco et al. 2012; Subhash et al. 2013). Una antesala con una adecuada configuración y funcionamiento es un medio eficaz para mantener los diferenciales de presión y crear contención en las habitaciones del hospital (Siegel et al. 2007; Mousavi et al. 2019). Cuando un riesgo significativo de transmisión de aerosoles ha sido identificado mediante evaluaciones de riesgo de control de infecciones, el diseño de las salas de aislamiento AIIR debe incluir antesalas.

•   NOTA sobre párrafo anterior (no contenida en documento ASHRAE): en España las UCIs están diseñadas para trabajar con sobrepresión. Solo algunos hospitales más nuevos tienen algunas UCIs con opción de elegir el sistema de ventilación para trabajar con sobrepresión o depresión según el tipo de pacientes para situaciones como la actual.

•   Todo el espectro ultravioleta (UV) puede matar o inactivar microorganismos, siendo 265 nm la longitud de onda óptima. La energía UV-C no penetra profundamente en el tejido humano, pero puede penetrar en las superficies más exteriores de los ojos y de la piel, siendo los ojos más susceptibles a los daños. Por lo tanto, el blindaje es necesario para prevenir la exposición directa a los ojos. Los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) han aprobado la radiación UVGI como complemento a la filtración para la reducción del riesgo de tuberculosis y han publicado una directriz para su aplicación (CDC 2005, 2009).

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•   Técnicas avanzadas de análisis de la fluidodinámica computacional (CFD) pueden predecir los patrones de flujos de aire y las probables trayectorias de flujo de contaminantes aerotransportados en un espacio (Khankari 2016, 2018a, 2018b, 2018c).

•   El control de la humedad relativa reduce la transmisión de ciertos organismos presentes en aerosoles infecciosos, incluyendo ciertas cepas de gripe, este documento de posicionamiento anima a los profesionales del diseño a prestar especial atención a la consideración de la temperatura y de la humedad relativa

•   Mousavi et al. (2019) sugiere que la supervivencia más desfavorable para microorganismos se produce con una humedad relativa entre el 40 y 60%. Taylor and Tasi (2018) identifican que la humedad relativa juega un papel importante en las infecciones de pacientes. Estos estudios muestran que humedades relativas por debajo del 40% se asocian con 3 factores que incrementan las infecciones. 1. los aerosoles infecciosos emitidos desde un huésped primario se contraen rápidamente para transformarse en núcleos de gotículas y esos patógenos de infección todavía latentes permanecenen en suspensión en el aire y son capaces de propagar la infección. 2. muchos virus y bacterias son anhidroresistentes (Goffau et al.2009; Stone et al.2016) y realmente han incrementado la viabilidad en condiciones de baja humedad relativa. 3. los mecanismos a través de los que la humedad relativa ambiente está por debajo del 40% afecta a las barreras de las membranas mucosas y otras etapas en sistemas de inmunoprotección (Kudo et al.2019).

  Estrategias específicas de HVAC:

• -  Filtración mejorada (filtros de más alta eficiencia MERV, “minimum efficiency reporting value” sobre requisitos mínimos en espacios de alto riesgo y/o densa ocupación)

• -  Dispositivos de radiación UVGI en la parte superior de la sala (apoyados con ventiladores de sala si es posible) como suplemento al caudal de impulsión de aire

• -  Ventilación por extracción local para control de fuentes

• -  Sistemas de ventilación personalizada para ciertas actividades de alto riesgo

• -  Filtros portátiles y autónomos HEPA (“high-efficiency paticulate air”)

• -  Control de temperatura y humedad

• -  Revisión de los patrones de flujo de aire que establece el sistema de difusión de aire en

  el local

  Recomendaciones para edificios que no sean de atención sanitaria:

• -  Incrementar la ventilación con aire exterior (Deshabilitar la demanda controlada de ventilación y abrir las compuertas de aire exterior al 100% en función de las condiciones interiores y exteriores).

• -  Mejorar la filtración del aire central y de otros sistemas de HVAC a MERV-13 (ASHRAE 2017b) o el máximo nivel de eficiencia alcanzable.

• -  Mantener operativos los sistemas un mayor número de horas (24/7 si es posible).

• -  Utilizar adicionalmente en las habitaciones purificadores portátiles de aire provistos de filtros HEPA o de alta eficiencia MERV con consideración a la tasa suministrada de aire

  limpio (AHAM2015).

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• -  Añadir conductos o climatizadores compactos en la parte superior de la habitación y/o dispositivos portátiles UVGI asociados a los ventiladores de habitación en espacios de alta ocupación.

• -  Mantener la temperatura y humedad si procede, para reducir posibilidades de infección.

• -  Bypasear los sistemas de ventilación con recuperación de energía que puedan fugar aire

  de extracción contaminado al suministro de aire exterior.

  Información adicional.

  Guía Comparativa de Normas para la Clasificación de los Filtros de Aire.https://www.venfilter.es/normativa/guia-comparativa-de-normas-para-la- clasificacion-de-los-filtros-de-aire

  Otras consideraciones.

• -  Se han de tener en cuenta las interacciones en el suministro de materiales para filtros HEPA y para fabricar EPIs.

• -  El uso de filtros HEPA es recomendable. Sin embargo, la elevada pérdida de presión que genera provoca un incremento del consumo del ventilador. En muchos casos el ventilador no puede vencer esa pérdida de presión. Por tanto, hay que recomendar el uso de filtros HEPA siempre que lo permita el ventilador del equipo.

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INFLUENCIA DE LA HUMEDAD Y TEMPERATURA EN LA TRANSMISIÓN DEL SARS-CoV-2

Según se indica en el informe presentado por el Instituto de la Salud Carlos III el pasado día 15 de abril de 2020 no existe una relación directa entre la transmisibilidad del virus con la temperatura y la humedad. Únicamente hay estudios preliminares sin evidencias científicas suficientes. A continuación, se presenta un resumen de dicho informe.

“Una de las hipótesis con las que está trabajando la comunidad científica es la opción de que

el coronavirus SARS-CoV-2 sea menos transmisible en presencia de un clima cálido y

húmedo.

Se sabe que algunos virus de tipo respiratorio, como el de la gripe, se propagan más durante

los meses de clima frío, y que, por lo general, los demás coronavirus conocidos sobreviven

peor a temperaturas más altas y mayor humedad que en entornos más fríos o más secos.

http://hdl.handle.net/20.500.12105/9635

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