Consideraciones sobre Diseño de Salas Blancas o sala limpia 

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Consideraciones sobre Diseño de Salas Blancas o sala limpia 

  1. Salas blancas

Se suele identificar como sala blanca o sala limpia a aquella en la que los parámetros enumerados a continuación se mantienen alrededor de los valores de consigna con tolerancias muy estrechas sean cuales sean las condiciones exteriores y el proceso de producción que se realice en su interior:

  1. Número y dimensiones de partículas en el aire.
  2. Temperatura seca y distribución de la misma.
  3. Temperatura húmeda y distribución de la misma.
  4. Flujo de aire: velocidad y dirección, así como su distribución en la sala.
  5. Presión interior del aire y su distribución.
  6. Geometría y acabados interiores.
  7. Iluminación.
  8. Protección contra incendios.
  9. Protección electrostática.

También puede definirse como sala blanca a aquel edificio (sala) inteligente en el que predominan las instalaciones de control y seguridad sobre las de gestión, control energético y comunicación.

También, como el edificio (sala) que proporciona más valor añadido al propietario, ya que sin él no podría realizar o sería mucho más costosa la producción de determinados productos o la ejecución de determinado tipo de operaciones (procesos, quirúrgicas, etc.).

También, como aquel edificio que posee instalaciones con tolerancias muy reducidas en los parámetros que las definen.

  1. Origen de las salas blancas

Las salas blancas surgieron simultáneamente en dos áreas específicas:

  1. Hospitalarias
  2. Sistemas de Armas

Tuvo una rápida aplicación en el desarrollo de la microelectrónica. Se impusieron muy rápidamente en la fabricación de semiconductores, circuitos integrados, microchips, etc. que requieren ambientes especialmente controlados bajo el punto de vista de pureza y calidad del aire.

También la industria ha encontrado en este tipo de salas una herramienta con la que desarrollar su investigación y nuevos procesos.

Las primeras salas blancas se desarrollaron en la rama hospitalaria cuando Pasteur, Koch, y otros icrobiólogos y cirujanos, se dieron cuenta de que las bacterias que contenía el aire causaban infecciones en los hospitales y que el número de infectados se reducía considerablemente cuando efectuaban ventilación intensa en los mismos.

Tal vez sin saberlo, estaban logrando la disminución del número de agentes contaminantes en el interior de las salas. Hoy en las salas blancas se reduce el número de partículas sólidas contenidas en el aire hasta valores tan bajos como se desee, mientras que ellos lo que buscaban era reducir el número de bacterias y virus que perjudicaban la salud de los hospitalizados.

Los cirujanos primero y los bacteriólogos después se dieron cuenta de que era eficaz en la lucha contra las infecciones el uso de técnicas de esterilización del instrumental, el uso de vestimenta adecuada y determinadas normas de higiene entre los usuarios de los quirófanos y salas operatorias.

Se habían dado cuenta, sin duda, de la importancia que tiene en la calidad del aire y en la salud de las personas, los contaminantes que introducen los propios usuarios y los materiales y acabados interiores de los locales.

De hecho en la rama hospitalaria idearon vestimentas oclusivas que impedían la dispersión de bacterias al local y de ésta al enfermo y que aunque eran inofensivas para el primero perjudicaban gravemente al segundo.

Solamente con esta precaución lograron bajar el número de infecciones del orden del 10%. En las salas limpias es de vital trascendencia no sólo la vestimenta y la calidad del material de acabados interiores, sino también el movimiento de los usuarios en el interior de las mismas.

El desarrollo de las primeras salas blancas en la rama de armamento empezó cuando fue necesario mejorar la calidad de la instrumentación y la dirigibilidad de los misiles y pronto se observó que no es lo mismo una sala con un contenido reducido de bacterias que otra con un contenido muy reducido de partículas sólidas.

1.2. Aplicaciones de las salas blancas

La tecnología de las salas blancas se usa en las siguientes áreas:

1. Microelectrónica.
2. Farmacéutica.
3. Alimentaria.
4. Microsistemas.
5. Médica.
6. Hospitales.
7. Industria del plástico, química

Todas tienen en común que necesitan aire con un alto grado de pureza, pero la finalidad es distinta y así en microelectrónica lo importante es proteger el producto de las partículas del aire; en el área farmacéutica lo importante es proteger al producto y a los consumidores frente a las partículas y microorganismos del aire; en el área alimentaria lo importante es proteger el producto y al consumidor de microorganismos vivos y en los hospitales proteger al paciente de virus y bacterias, bacilos, etc.

Las salas blancas se usan preferentemente en el área de la microelectrónica seguida del área farmacéutica. Aunque se mantenga la calidad de la sala blanca (clase), ni la tecnología, ni los materiales, ni el coste es el mismo viéndose afectado por la dedicación, el uso, el tamaño, etc. y lo que puede ser adecuado para una sala blanca del área de la microelectrónica puede resultar inaplicable en el área farmacéutica o viceversa.

En el área de la microelectrónica la demanda de salas blancas aumenta no sólo en número sino en calidad y cada vez es mayor la exigencia bajo el punto de vista de calidad del aire en el interior de las salas.

El costo de las salas blancas crece exponencialmente a medida que decrece el número que identifica su clase.

De tal forma que encontramos como un parámetro aceptable en una sala quirúrgica que se tenga menos de 5 millones de partículas por metro cúbico hablando de partículas de 0.3 micrones. Y en un laboratorio donde se manejen células debemos estar por debajo de los 2 millones de partículas por metro cúbico hablando de partículas de 0.3 micrones.

En el caso de una casa un parámetro saludable es aquel que está por debajo de los 30 millones de partículas por metro cúbico hablando de partículas de 0.3 micrones. Aunque idealmente debería de ser menos de 27 millones ya que 30 millones se encontraría en el límite.

 

2. Consideraciones sobre la construcción de las Salas Blancas

Materiales:

A. -Paredes:
a) Lisas, sin hendiduras ni resaltes para evitar el deposito de partículas.
b) Juntas perfectamente estancas para lograr el grado de presurización deseado y que impida la entrada de aire incontrolado.
c) El material de las paredes debe solapar con el del suelo.
d) Plástico, poliéster, chapa metálica inoxidable, lacados al horno suelen ser adecuados.
e) Materiales M-1.

B. Suelos:
a) Lisos, continuos y sin juntas.
b) Plástico, epoxi o poliéster.
c) Si la humedad fuese menor del 40% el suelo debe ser antiestático o sea deben adoptarse medidas para evitar la electricidad estática.
d) Materiales M-1.
e) Suelos conectados a tierra.

C. Techos:
a) Lisos continuos y sin juntas.
b) Luminarias empotradas y enrasadas con el techo y totalmente estancas.
c) Chapa.

D. Puertas:
a) Puertas dobles.
b) Estancas.
c) Construyendo esclusas.
d) Lisas.
e) M-1 según norma contra incendios.

E. Ventanas:
a) En general no existen en las salas blancas.
b) Es preferible reducir el tamaño y número de las ventanas lo máximo posible pero es necesario tener en cuenta el efecto sicológico de su ausencia en los usuarios.
c) Dobles.
d) Estanquidad mayor de 0,001 m3/m2h.

F. Iluminación:
a) Fluorescente.

G. Aislamiento térmico:
a) Debe permanecer ocluido entre capas impermeables que lo aislen del interior de la sala.
b)
c)

Aire acondicionado:
A. Temperatura.
Las temperaturas aceptadas como normales en otros lugares de trabajo pueden no ser adecuadas en salas blancas. Este parámetro tiene gran importancia dependiendo de la aplicación o para que se diseñe cada área blanca, la vestimenta también es relevante en los procesos para lo cual fue concebida la sala blanca. Normalmente en las salas blancas el proceso que se realiza determina la gama de temperatura en las que éste se desarrolla y por tanto, la adecuada para el ambiente.
Es normalmente muy exigente la tolerancia en temperatura en los procesos de fabricación de la gama alimentaria. Tolerancias de ±0,5° son normales. Es necesario indicar que mantener la temperatura con esa tolerancia exige el dimensionamiento de las baterías de frío y calor generosamente y sobre todo una instalación de control y regulación muy sensible ante pequeñas variaciones de carga térmica.
También es necesario que las condiciones climáticas exteriores no influyan en la carga térmica del local, por lo que es usual la colocación de salas blancas en el interior de otras salas que ya se encuentran prácticamente a temperatura constante.

B. Humedad.
La humedad interior ha de mantenerse siempre de forma que en ninguna condición pueda llegar a producirse condensación. Otro condicionante del valor de la humedad en el interior de la sala es el del propio proceso y otro el de la electricidad estática. Valores menores del 40% puede producir en determinados materiales cargas estáticas importantes y valores mayores del 60% también pueden producir el mismo problema. En lo que sí suelen ser muy exigentes los procesos de fabricación es en la tolerancia de la humedad relativa; cifras de ±1% suelen ser normales.

C. Presurización.
Normalmente el proceso de fabricación y la clase de la sala exigen que éstas estén presurizadas. El diseño ha de hacerse contemplando esta característica y que la estanquidad de la sala sea lo mayor posible.
Se suele adoptar para presurización un valor de 25 ± 5 Pa resultando necesario para mantener la presión dentro de tolerancias tan reducidas la introducción de equipos de medida, de transmisión de datos, de capacidad de respuesta y de control y regulación muy sensibles. Es necesario señalar que un sistema de presurización normal no tiene un tiempo de respuesta lo suficientemente rápido como para compensar bruscas variaciones en la presión diferencial por lo que es necesario diseñar esclusas o colocar cortinas de aire para que hagan la fase de una esclusa y que puedan presurizarse previamente y que atenúen los cambios bruscos que de no ser así podrían producirse.
Resulta, por tanto, imprescindible la utilización de vestíbulos de esclusas presurizables o cortinas de aire, sobre todo en salidas y entradas.

D. Filtrado.
Lo que se recomienda son por lo menos 3 etapas de filtrado para las areas blancas, y en todas estas se recomienda filtrado HEPA real o absoluto, que son filtros que pueden retener partíclas de 0.3 micras. En el mercado existen diferentes calidades y van desde los tipo HEPA o HEPA type hasta los filtros HyperHEPA como los que manejan marcas como IQAir, de tal forma tenemos equipos con filtros tipo HEPA que pueden capturar partículas de 2 micras, no pueden capturar esporas, bacterias o virus, los fitros HEPA Reales que pueden paturar partículas de 0.3 micras y los filtros HyperHEPA que capturan partículas de 0.003 micras, es decir que capturan inclusive virus tan pequeños como los de la influenza y SARS que están entre el rango de 0.1 micras a 0.08 micras.
Los prefiltros de bolsas o plegados también son importantes par proteger todo el sistema, sobre todo de macropartículas, polvo grueso y otros materiales, normalmente se colocan filtros con clasificación de por lo menos MERV 7.
En la parte media se recomienda filtros de Carbón Activado Real, que cuando nos referimos a filtros de Carbón Activado real no estamos refiriendo a esos filtros de fibra de color gris o negra, ya que este material no es Carbón Activado real sino un material que se llama Zeolita y en el mejor de los casos que es cuando es de color negra, esta impregnada de Carbón Activado, pero no es Carbon Activado. Los estudios formales indican que esto no quita gases contaminantes ni humo de cigarro, y en el caso de la FDA indica que puede capturar entre el 20% y 25% de gases contaminantes y humo de cigarro.
También la FDA indica que el carbón activado real, que son piedritas de origen mineral o vegetal tratadas para capturar mejor, gases contaminantes, compuestos orgánicos volátiles y humos en general, puede capturar entre el 90% y 95% de estos.
Por lo que si existe una gran diferencia en calidades de filtrado y resultados en cuanto a Purificación de Aire.

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