Velocidad del aire en el área de trabajo local de Clase 100

4.4.1 Velocidad transversal del aire

Según el principio de la teoría de la velocidad del aire de límite inferior, la velocidad transversal del aire en la zona de trabajo del flujo unidireccional vertical debe ser de 0,3 m/s. Sin embargo, para el flujo unidireccional vertical local en las salas limpias de Clase I donde las bocas de impulsión de aire están dispuestas de forma centralizada según lo especificado por el código —comúnmente conocido como Clase 100 local—, debido a que el flujo de aire se difunde hacia el área inferior a la zona de Clase 100, y esta difusión se ve afectada por factores como si la cara de impulsión cuenta con deflectores y la distancia de sus cuatro bordes a las paredes, amplias mediciones de campo demuestran que 0,3 m/s es un valor bastante estricto. En las antiguas «Medidas Técnicas de Limpieza del Aire» y el «Código de Diseño de Salas Limpias», este valor era de 0,25 m/s, pero en cuanto a la altura del punto de medición, el primero especificaba dos ubicaciones, 0,8 m y 1,5 m, cuyos resultados debían promediarse; la altura del punto de medición del segundo era de 1 m. El «Código», al igual que el «Código de Construcción y Aceptación de Salas Limpias», establece la altura del punto de medición en 0,8 m. Debido al mencionado motivo de la disposición centralizada local de las bocas de impulsión, este valor se relaja especialmente a un rango, es decir, 0,25–0,3: no es deseable que sea inferior a 0,25 para no perjudicar la capacidad de antiinterferencia, mientras que un valor excesivamente alto tiende a provocar que la incisión pierda humedad demasiado rápido, lo cual tampoco es conveniente; durante la medición se tomará el valor promedio.

En la cirugía oftálmica, una velocidad elevada del aire provoca una evaporación rápida de la conjuntiva y la consiguiente pérdida de humedad, por lo que para este tipo de intervenciones el valor se reduce aproximadamente un tercio según la experiencia.

【Referencia】 En el «Código» de China se especifica que los quirófanos limpios especiales de Clase I adoptan el modo de flujo unidireccional local, exigiendo que la velocidad transversal media del aire a la altura de la superficie de trabajo de la zona quirúrgica cumpla con 0,25–0,3 m/s (véase el Cuadro 4.1); esto se considera la velocidad del aire de límite inferior que debe mantenerse durante la operación y es esencial para garantizar la calidad del flujo unidireccional local. Por supuesto, tampoco es necesario utilizar un volumen de aire elevado para mantener la cantidad de movimiento propia de un flujo unidireccional completo convencional. Para alcanzar 0,25–0,3 m/s en la superficie de trabajo, la velocidad del aire en la cara de impulsión debe ser de 0,40–0,45 m/s, un valor comparable al de la norma estadounidense (véase el Cuadro 4.4); el volumen de impulsión correspondiente es de unos 10 000 m³/h, similar al de la norma británica.

Cuadro 4.4 Comparación de los volúmenes de impulsión de aire de quirófanos entre China y otros países

Nota: Las salas limpias de Clase I se expresan en términos de velocidad transversal del aire, mientras que las salas limpias de otras clases se expresan en términos de tasa de renovación de aire.

Teniendo en cuenta que el área protegida de un quirófano es relativamente pequeña, el «Código» de China exige explícitamente que los quirófanos limpios adopten el modo de impulsión de aire local y especifica el rango de volumen de impulsión correspondiente. Si se toma un quirófano de dimensiones estándar de 6 m × 6 m × 3 m para el análisis (véase el Cuadro 4.5), se observa que, debido a que las incisiones quirúrgicas presentan diferencias, los requisitos de cicatrización no son los mismos, los niveles de protección varían y las características necesarias del flujo de aire de impulsión son distintas, la velocidad de salida en la cara de impulsión también difiere. Los quirófanos limpios especiales de Clase I requieren el patrón de flujo unidireccional, que funciona según el principio de extrusión-desplazamiento. Los quirófanos limpios de Clase II y III, debido a su menor velocidad de salida, no cuentan con la cantidad de movimiento suficiente para mantener el flujo unidireccional y adoptan un flujo de aire de desplazamiento de baja turbulencia basado en el principio de llenado; sin embargo, no se desea que la velocidad de salida sea inferior a 0,15 m/s, por lo que en el diseño de quirófanos pequeños se debe adoptar el límite superior de la tasa de renovación de aire. El quirófano cuasilimpio de Clase IV sigue los parámetros generales de flujo turbulento, que se basan en el principio de dilución; dado que el área de la boca de impulsión es demasiado reducida, se espera que la velocidad del aire de salida no sea inferior a 0,25 m/s, a fin de mantener la cantidad de movimiento suficiente para dirigir el aire hacia abajo.

Cuadro 4.5 Volumen de impulsión de aire y área de impulsión de aire de quirófano

Nota: Las salas limpias de Clase I se expresan en términos de velocidad transversal del aire, mientras que las salas limpias de otras clases se expresan en términos de tasas de renovación de aire.

4.4.2 Uniformidad de la velocidad

En la Norma, el quirófano de Clase I se expresa en términos de velocidad del aire, ya que alcanzar el estándar de Clase 100 para un quirófano solo se puede lograr adoptando un método de impulsión de aire de flujo unidireccional. Para cumplir los requisitos del flujo unidireccional deben satisfacerse tres condiciones básicas: ① debe alcanzarse una determinada velocidad del aire en la superficie de trabajo; ② las líneas de corriente del flujo de aire deben ser paralelas; ③ el flujo de aire de impulsión debe ser lo suficientemente uniforme, con un coeficiente de no uniformidad no superior a 0,25. La fórmula de cálculo es

$$\beta_v = \frac{\sqrt{\dfrac{\sum(v_i - \bar{v})}{n-1}}}{\bar{v}} \leqslant 0.25$$

donde: $\beta_v$ — coeficiente de no uniformidad de la velocidad del aire;

$v_i$ — velocidad del aire medida en un punto;

$\bar{v}$ — velocidad media del aire;

$n$ — número de puntos de medición.