UNIVERSIDAD DE COSTA RICA SISTEMA DE ESTUDIOS DE POSGRADO CENTRO DE INVESTIGACIÓN EN DIAGNÓSTICO DEL CÁNCER Y CIRUGÍA MÍNIMAMENTE INVASIVA Trabajo final de investigación aplicada sometido a la consideracion de la comision del Programa de Estudios de Posgrado en Arquitectura para optar al grado y titulo de Maestría Profesional en Arquitectura y Construcción. LIGIA CABALCETA VEGA 2022 i DEDICATORIA Esto quiero dedicárselo a mi familia y a mi esposo, ya que sin su apoyo y comprensión todo se tornaría más complejo. A Dios que fue quien me dio la esperanza y las razones… AGRADECIMIENTOS A Dios primeramente que me ha abierto puertas, dado la fuerza para culminar este proceso. A mi esposo por la comprensión y apoyo incondicional. ¡Gracias, mi amor! ¡A mi familia que sin dudarlo a pesar de la distancia siempre han sido mi inspiración y motivación! Y a mis compañeros de la maestría siempre fuimos un equipo y trabajamos para poder cerrar ciclos y buscar ser mejores en esta nuestra profesión. ¡¡Como siempre digo, lviias metas que no se logran son aquellas por las que nunca luchas!! ii “Este trabajo final de investigación aplicada fue aceptado por la comisión del programa de estudios de postgrado en arquitectura de la Universidad de Costa Rica, como requisito parcial para optar al grado y título de Maestría Profesional en Arquitectura y Construcción” _____________________________________________________ Mag. Arq. Dania Chavarria Nuñez Representante de la Decana Sistemas de Estudios de Postgrado ____________________________________________________________ Mag. Arq. Rudy Piedra Mena Profesor guía _____________________________________________________ M.Sc. Arq. Kevin Cotter Lector _____________________________________________________ Dr. Marco Antonio Zúñiga Montero Lector _____________________________________________________ M.ScFederico Mata Herrera Representante de la Directora del Posgrado em Arquitectura _________________________________________________________ Ligia Cabalceta Vega Sustentante iii CONTENIDO Declaratoria y agradecimiento ……………………………………………………………………..i Hoja de aprobación…………………………………………………………………………………...ii Ilustraciones…………………………………………………………………………………………….vii Abreviaturas ………………………………………………………………………………………….xvii 1. Introducción ...................................................................................................................... 1 2. Justificación ...................................................................................................................... 2 3. Objetivos ........................................................................................................................... 3 4. Metodología de investigación ........................................................................................ 4 5. FASE I FORMULACIÓN: Marco Conceptual e Investigación preliminar. ...................... 6 5.1. Industria Médica y Farmacéutica ............................................................................ 6 5.1.1 Cuartos Limpios. .................................................................................................. 6 5.1.2 Criterios base de diseño arquitectónico de cuartos limpios. ........................16 5.1.3 Fuentes de contaminación en cuartos limpios ..............................................49 5.1.4 Generalidades del diseño de infraestructura electromecánica ..................50 5.1.5 Normativas .........................................................................................................53 5.1.6 Consideraciones y limitaciones ........................................................................56 5.1.7 Soluciones para el control y monitoreo de cuartos limpios. ..........................66 5.2. Relación del diseño arquitectónico con el diseño sanitario ................................68 5.2.1 Estudio de áreas ................................................................................................69 5.2.2 Programa arquitectónico .................................................................................71 6. Estudios de Casos ............................................................................................................75 6.1. Laboratorios de Salud de la UCR ............................................................................75 6.2. Caso 1: Laboratorio de Medicina Genómica, Farmington, EEUU ........................76 6.2.1 Generalidades ...................................................................................................76 6.2.2 Descripción del Proyecto .................................................................................77 6.2.3 Programa Arquitectónico .................................................................................79 6.2.4 Contexto ............................................................................................................80 6.2.5 Materialidad ......................................................................................................81 6.2.6 Planos y Certificaciones ....................................................................................83 iv 6.3. Caso 2: DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Bonn, Alemania .............................................................................................................................84 6.3.1 Generalidades ...................................................................................................84 6.3.2 Descripción del Proyecto .................................................................................85 6.3.3 Programa Arquitectónico .................................................................................88 6.3.4 Contexto ............................................................................................................90 6.3.5 Materialidad ......................................................................................................90 6.3.6 Planos .................................................................................................................93 6.4. Proyecto Quirófanos Hospital México ....................................................................96 6.4.1 Descripción y generalidades del proyecto del proyecto .............................97 6.4.2 Distribución arquitectónica ..............................................................................98 6.4.3 Requerimientos técnicos generales .............................................................. 113 6.4.4 Requerimientos espaciales generales ........................................................... 113 6.4.5 Acabados generales ...................................................................................... 117 6.4.6 Mobiliario técnico Quirófanos ........................................................................ 123 6.4.7 Síntesis de términos de referencia ................................................................. 131 6.5. Proyecto Laboratorio de Investigación y Centro del Cáncer UCR ................... 138 6.5.1 Descripción del proyecto ............................................................................... 138 6.5.2 Distribución arquitectónica ............................................................................ 140 6.5.3 Áreas generales del proyecto........................................................................ 145 6.5.4 Requerimientos técnicos generales .............................................................. 147 6.5.5 Requerimientos espaciales generales ........................................................... 165 6.5.6 Flujogramas y relaciones espaciales ............................................................. 178 6.5.7 Diagnóstico del cáncer y robótica................................................................ 180 7. FASE II CONFIGURACIÓN Y DISEÑO: Propuesta arquitectónica. ............................... 194 7.1. Localización del proyecto ..................................................................................... 194 7.1.1 Mapa de localización ..................................................................................... 194 7.2. Enfoque del proyecto ............................................................................................ 195 7.3. Programa arquitectónico ...................................................................................... 197 7.4. Matriz de relaciones funcionales .......................................................................... 201 7.5. Propuesta Arquitectónica ..................................................................................... 206 7.5.1 Seguridad humana y evacuación de emergencias. .................................. 207 7.5.2 Plantas de distribución arquitectónicas anteproyecto ............................... 211 v 7.5.3 Recorrido del paciente ................................................................................... 224 7.5.4 Recorrido del médico ..................................................................................... 225 7.5.5 Cortes ............................................................................................................... 226 7.6. Propuesta de Estructura ......................................................................................... 229 7.7. Materialidad y conceptos sostenibles .................................................................. 230 7.7.1 Ventajas de los techos verdes ....................................................................... 231 7.8. Vistas del proyecto ................................................................................................. 235 8. FASE III EVALUACIÓN DE LA PROPUESTA ...................................................................... 256 8.1. Simulación software EDGE ..................................................................................... 256 8.2. Matriz multicriterio ................................................................................................... 262 8.2.1 Sostenibilidad físico-ambiental ....................................................................... 262 8.3. Económico- Financiero .......................................................................................... 263 8.4. Social cultural .......................................................................................................... 264 8.4.1 Comparativo edificio existente vs. edificio propuesto ................................ 266 9. Glosario .......................................................................................................................... 267 10. Bibliografía e Infografía ................................................................................................. 269 11. Conclusiones .................................................................................................................. 270 12. Recomendaciones ........................................................................................................ 271 vi ILUSTRACIONES Ilustración 1 Diagrama de Metodología de investigación a desarrollar. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 4 Ilustración 2 Diagrama de metodología para el desarrollo de la propuesta. Fuente: Elaboración propia. ................................................................................................................. 4 Ilustración 3. Flujo de aire unidireccional. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de-particulas-en-sistemas-de- ventilacion/, 2020 .................................................................................................................... 9 Ilustración 4. Flujo de aire no unidireccional. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de-particulas-en-sistemas-de- ventilacion/, 2020 ...................................................................................................................10 Ilustración 5. Flujo de aire mezclado donde 1 es suministro de aire de filtros HEPA y 2 es retorno de aire. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de- particulas-en-sistemas-de-ventilacion/, 2020 .......................................................................11 Ilustración 6. Detalle de junta de piso modular. Fuente: https://www.eng- innovative.com/frigopap, 2020 .............................................................................................22 Ilustración 7. Detalle de piso falso o elevado. Fuente: https://www.logisa.com/piso-falso- data-center, 2020 ...................................................................................................................24 Ilustración 8. Cielo caminable. Fuente: https://www.aesclean.com/cleanroom- components/aes-modular-wall-ceiling/, 2020 .....................................................................25 Ilustración 9. Detalle de plafón para cielo suspendido tipo Cleam Room de Armstrong. Fuente: https://www.armstrongceilings.com/commercial/es-ag/commercial-ceilings- walls/clean-room-vl-ceiling-tiles.html, 2020 ..........................................................................26 Ilustración 10. Ficha técnica del producto, cielo tipo Cleam Room de Armstrong. Fuente: https://www.armstrongceilings.com/commercial/en- us/search.html?q=cleam+room#ceilings&bbbh=%7B%22selectedItem%22%3A%7B%22n ame%22%3A%22browse%22%2C%22itemIndex%22%3A%22browse-result-item- 0%22%7D%7D, 2020 ................................................................................................................27 Ilustración 11. Vista de puertas corredizas para cuarto limpio. Fuente: https://www.assaabloyentrance.mx/es-mx/productos/puertas-automaticas/puertas- deslizables/puertas-para-cuartos-limpios/, 2020 .................................................................29 Ilustración 12. Detalle de ventana biselada para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-windows#, 2020 ............................................30 Ilustración 13. Detalle de ventana de descarga para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-windows#, 2020 ............................................30 Ilustración 14. Detalle de ventana de doble descarga para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-windows#, 2020 ............................................30 Ilustración 15. Detalle de ventana estándar para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-windows#, 2020 ............................................31 Ilustración 16. Detalle de paneles de visualización para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-windows#, 2020 ............................................32 vii Ilustración 17. Luminaria LED Philips CR150B W60L60 IP54. Fuente: https://www.lighting.philips.es/prof/luminarias-de-interior/luminarias-estancas-y-de-sala- limpia/salas-limpias/cleanroom-led-cr250b/910503910175_EU/product, 2020 .................36 Ilustración 18. Unidad de Filtro Ventilador para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/clean-room-construction-design/fan- filter-units.html, 2020 ................................................................................................................38 Ilustración 19. Gabinete de Transferencia de acero inoxidable para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/cleanpro-cap18w.html, 2020 .......................................39 Ilustración 20. Ducha de aire estándar para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/air-showers, 2020 .........................................................................40 Ilustración 21. Ducha de aire de bajo perfil para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/air-showers, 2020 .........................................................................40 Ilustración 22. Ducha de aire en gabinete de transferencia para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/air-showers, 2020 .........................................................................40 Ilustración 23. Componentes arquitectónicos de Cuarto Limpio. Fuente: elaboración personal, 2020 .........................................................................................................................41 Ilustración 24. Mesa para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........41 Ilustración 25. Gabinete de campana de humo para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........42 Ilustración 26. Gabinete para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........42 Ilustración 27. Centros de trabajo de flujo laminar para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........43 Ilustración 28. Carros para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........43 Ilustración 29. Dispensador de prendas de vestir para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........44 Ilustración 30. Silla para cuarto limpio ISO clase 6. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........44 Ilustración 31. Tapete de regeneración para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........45 Ilustración 32. Escalera de mano para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........46 Ilustración 33. Lavabo para cuarto limpio. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/cleanroom-furniture.html, 2020 ...........46 Ilustración 34. Dispensador de cubre-calzado. Fuente: https://mx.gotopac.com/products/cleanrooms/gowning-room-furniture.html, 2020. ....47 Ilustración 35. Diagrama de bloques. Fuente: Elaboración personal, tipología 2N, 2020 .................................................................................................................................................51 Ilustración 36. Ejemplo de Tipología tipo Swing. Fuente: Elaboración personal, 2020 ....52 Ilustración 37. Sistema de Enfriamiento de una Sala con Unidades tipo Paquete por pared, usando piso técnico. Fuente: Elaboración personal, 2020 ....................................52 viii Ilustración 38. Diagrama de flujo de aire cuarto limpio ISO clase 8. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-design-10-steps, 2020 ...................................59 Ilustración 39. Diagrama de flujo de aire cuarto limpio ISO clase 7. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-cleanroom-design-10-steps, 2020 ...................................60 Ilustración 40. Mobiliario de sala de vestuario en acero inoxidable tipo 316. Fuente: https://www.gotopac.com/media/pdf/articles/cleanpro-cleanroom-protocols.pdf, 2020 ..........................................................................................................................................61 Ilustración 41. Diagrama de sala de vestuario. Fuente: https://www.gotopac.com/art-cr- gowning-room-design?_ga=2.39113060.69138898.1586757339-617130406.1585711627, 2020 ..........................................................................................................................................62 Ilustración 42. Diagrama relación de ambientes macros con el cuarto limpio. Fuente: Elaboración personal, 2020 ...................................................................................................70 Ilustración 43. Diagrama de flujo de circulación hacia cuartos limpios. Elaboración personal, 2020 .........................................................................................................................71 Ilustración 44 Fuente: Diseño de cuartos limpios en laboratorios farmacéuticos. https://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/21875/Dise%C3%B1o%20de%20cuartos %20limpios%20en%20laboratorios%20farmac%C3%A9uticos.pdf?sequence=1&isAllowed =y .............................................................................................................................................72 Ilustración 45 Fuente: Diseño de cuartos limpios en laboratorios farmacéuticos. https://tesis.ipn.mx/bitstream/handle/123456789/21875/Dise%C3%B1o%20de%20cuartos %20limpios%20en%20laboratorios%20farmac%C3%A9uticos.pdf?sequence=1&isAllowed =y .............................................................................................................................................73 Ilustración 46 Programa arquitectónico referencial. Fuente: Elaboración propia con entrevista a expertos,2020 .....................................................................................................74 Ilustración 47. Vista interior área de vestíbulo del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio- de-medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_project, 2020 ..........................78 Ilustración 48. Vista interior zonas de circulación del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio- de-medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................79 Ilustración 49. Vista planta arquitectónica nivel 1 del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio- de-medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................79 Ilustración 50. Vista planta arquitectónica nivel 2 del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio- de-medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................80 Ilustración 51. Vista exterior del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio-de-medicina- genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................80 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033076 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033076 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033076 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033076 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033077 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033077 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033077 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033077 ix Ilustración 52. Vista exterior del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio-de-medicina- genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................81 Ilustración 53. Vista de la azotea del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio-de-medicina- genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................82 Ilustración 54. Vista fachada principal del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio-de- medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................82 Ilustración 55. Vista exterior área posterior del edificio. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/802477/laboratorio- de-medicina-genomica-centerbrook-architects-and- planners?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ........................83 Ilustración 56. Estrategias LEED. Laboratorio de Medicina Genómica, EEUU. Fuente: https://centerbrook.com/project/the_jackson_laboratory_for_genomic_medicine ......84 Ilustración 57. Vista exterior área posterior del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................86 Ilustración 58. Vista interior área de laboratorios del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................87 Ilustración 59. Vista interior áreas de circulación del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................87 Ilustración 60. Vista planta arquitectónica nivel 1 del edificio y sección transversal. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................89 Ilustración 61. Vista aérea exterior del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................90 x Ilustración 62. Vista interior área de laboratorios del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................91 Ilustración 63. Vista exterior área posterior del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................91 Ilustración 64. Vista interior áreas de circulación del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................92 Ilustración 65. Vista interior auditorio del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................92 Ilustración 66. Vista sección típica transversal del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................93 Ilustración 67. Vista planta área de laboratorios del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................94 Ilustración 68. Vista detalle de sección del edificio. DZNE, Centro Alemán de Enfermedades Neurodegenerativas, Alemania. Fuente: https://www.plataformaarquitectura.cl/cl/903202/dzne-centro-aleman-de- enfermedades-neurodegenerativas-wulf- architekten?ad_source=search&ad_medium=search_result_projects, 2020 ...................95 Ilustración 69. Áreas terreno CCSS en Hospital Mexico. Fuente: Memoria de diseño de parqueos torre de quirófanos, 2020 ......................................................................................98 Ilustración 70. Área total de la torre de Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ................................................................99 Ilustración 71. Esquema de ubicación de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ....................................... 100 Ilustración 72. Planta de distribución sótano de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ......................... 100 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033101 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033101 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033103 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033103 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033104 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033104 xi Ilustración 73. Planta de distribución planta baja de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ........... 103 Ilustración 74. Ficha técnica áreas del proyecto, niveles sótano y planta baja de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 ................... 103 Ilustración 75. Planta de distribución primer nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ........... 105 Ilustración 76. Ficha técnica áreas del proyecto, primer nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 ....................................................... 106 Ilustración 77. Planta de distribución segundo nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ........... 107 Ilustración 78. Ficha técnica áreas del proyecto, segundo nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 ....................................................... 110 Ilustración 79. Planta de distribución tercer nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ......................... 111 Ilustración 80. Ficha técnica áreas del proyecto, segundo nivel de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 ....................................................... 112 Ilustración 81. Tabla de acabados de Cielos de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 .................................................................................... 118 Ilustración 82. Tabla de acabados de Paredes de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 .................................................................................... 119 Ilustración 83. Tabla acabados de azotea equipos de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 ..................................................................... 119 Ilustración 84. Tabla de acabados de Pisos de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 .................................................................................... 121 Ilustración 85. Tabla de puertas sintetizada del proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal, 2020 .................................................................................... 122 Ilustración 86. Vista interior de quirófano proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ....................................... 123 Ilustración 87. Tabla de mobiliario área quirúrgica proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 ......................................................................................................................... 129 Ilustración 88. Tabla de submittals. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 .............................................................. 130 Ilustración 89. Vista interior UCI de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Dirección de Arquitectura e Ingeniería, Hospital México, 2020 ....................................... 131 Ilustración 90. Consideraciones constructivas de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 ......................................................................................................................... 132 Ilustración 91. Consideraciones de materiales y acabados de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 ....................................................................................... 133 Ilustración 92. Requerimientos sistema de potencia de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 ........................................................................................................... 136 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033117 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033117 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033118 https://ingeniumlatam-my.sharepoint.com/personal/lcabalceta_ingenium_la/Documents/Documentos/Documentos/3.%20MAESTRIA/9.%20PROYECTO%20FINAL/TFIA_Ligia%20Cabalceta.docx#_Toc94033118 xii Ilustración 93. Requerimientos sistema potable y caliente de proyecto Quirófanos Hospital México. Fuente: Elaboración Personal. Ver detalle en anexo Ficha Técnica Quirófanos Hospital México, 2020 ....................................................................................... 137 Ilustración 94. Planta nivel de sótano de proyecto Centro de Investigación en Diagnóstico del Cáncer, Simulación y Cirugía Mínimamente Invasiva, UCR. Fuente: OEPI, Dpto de Planificación y Diseño, UCR, 2020 ........................................................................ 140 Ilustración 95. Planta nivel 1 de proyecto Centro de Investigación en Diagnóstico del Cáncer, Simulación y Cirugía Mínimamente Invasiva, UCR. 0.1 m >0.2 m >0.3 m >0.5 m >1 m >5 m Equivalente FED STD 209E ISO 1 10 2,37 1,02 0,35 0,083 0,0029 ISO 2 100 23,7 10,2 3,5 0,83 0,029 ISO 3 1000 237 102 35 8,3 0,29 Clase 1 ISO 4 10.000 2.370 1.020 352 83 2,9 Clase 10 ISO 5 100.000 23.700 10.200 3.520 832 29 Clase 100 ISO 6 1.0x106 237.000 102.000 35.200 8.320 293 Clase 1.000 ISO 7 1.0x107 2.37x106 1.02x106 352.000 83.200 2.930 Clase 10.000 ISO 8 1.0x108 2.37x107 1.02x107 3.520.000 832.000 29.300 Clase 100.000 ISO 9 1.0x109 2.37x108 1.02x108 35.200.000 8.320.000 293.000 Aire de la habitación Tabla 1. Clasificación ISO 14644-1 para cuartos limpios estándar. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-iso-cleanroom-classifications, 2020 Norma Federal de Estados Unidos 209E. CUARTOS LIMPIOS ESTÁNDAR. Clasificación Máximo de partículas / m3 ISO 14644-1 equivalente >0.1 m >0.2 m >0.3 m >0.5 m >5 m 1 35 7,5 3 1 0,007 ISO 3 10 350 75 30 10 0,07 ISO 4 100 3.500 750 300 100 0,7 ISO 5 1000 35.000 7.500 3.000 1.000 7 ISO 6 10.000 350.000 75.000 30.000 10.000 70 ISO 7 100.000 3.5x106 750.000 300.000 100.000 700 ISO 8 Tabla 2. Clasificación Norma Federal 209E para cuartos limpios estándar. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-iso-cleanroom-classifications, 2020 Existen otras clasificaciones para cuartos limpios con base en otras normas, como las Clasificaciones Británicas Estándar BS5295, y las Clasificaciones GMP EU. En las clasificaciones Británicas Estándar Clase 1, además se requiere que la mayor partícula presente en cualquier muestra no exceda >5 m. Estándares BS 5295. CUARTOS LIMPIOS ESTÁNDAR. Clasificación >0.5 m >1 m >5 m >10 m >25 m Clase 1 3.000 0 0 0 Clase 2 300.000 2.000 30 Clase 3 1.000.000 20.000 4.000 300 Clase 4 200.000 40.000 4.000 Tabla 3. Clasificación Estándares BS 5295 para cuartos limpios estándar. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-iso-cleanroom-classifications, 2020 Las Normas de Correcta Fabricación (NCF) o Good Manufacturing Practices (GMP) son las directrices fundamentales para definir los estándares de calidad en la fabricación de medicamentos y son de cumplimiento obligatorio para la industria farmacéutica. GMP Clasificación de la UE. Clasificación Máximo de partículas / m3 En Reposo En Operación 9 9 >0.5 m >5 m >0.5 m >5 m Clase A 3.520 20 3.500 20 Clase B 3.520 29 352.000 2.900 Clase C 352.000 2.900 3.520.000 29.000 Clase D 3.520.000 29.000 Sin definir Sin definir Tabla 4. Clasificación Norma GMP de la UE para cuartos limpios estándar. Fuente: https://mx.gotopac.com/art-cr-iso-cleanroom-classifications, 2020 5.1.1.3 Clases de Cuartos Limpios El aire que entra en el cuarto tiene dos propósitos, el primero, diluir las concentraciones de partículas que se puedan haber formado en el cuarto debido al personal o la actividad de los procesos. En segundo lugar, conseguir que estas partículas entren a formar parte de la corriente de aire y poder extraerlas del cuarto. Se identifican tres tipos de corrientes de aire: A. Cuartos de flujo de aire laminar o unidireccional Donde las líneas de la corriente de aire son esencialmente paralelas entre sí. Es utilizado cuando se requieren bajas concentraciones de partículas y bacterias en el aire. Este patrón de flujo de aire es en una dirección, usualmente horizontal o vertical a una velocidad uniforme entre 0.3 y 4.5 m/s y a través de todo el espacio (clases 100 o inferior tienen arreglos de flujo de aire unidireccional). Ilustración 3. Flujo de aire unidireccional. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de-particulas-en-sistemas-de-ventilacion/, 2020 Los cuartos limpios más rigurosos son casi siempre diseñados con un flujo de aire unidireccional. Esto se consigue proveyendo una cobertura del techo del 100% con filtros HEPA/ULPA y con la instalación de un suelo elevado con paneles de suelo perforados. El aire se mueve de forma vertical hacia abajo desde el techo a través de los paneles perforados del suelo hacia una cámara de retorno de aire debajo del suelo. El aire se mueve luego lateralmente hacia los ductos de retorno en la periferia del cuarto y eventualmente hacia ventiladores para la recirculación de vuelta al cuarto limpio. 10 10 Cuando el espacio limpio es bastante reducido, en el orden de entre 4.2 a 4.8 metros de pared a pared, el suelo elevado se elimina con frecuencia en favor de rejillas bajas de retorno al lado de las paredes. El aire se moverá de manera vertical hacia abajo hasta entre 0,6 a 0,9 metros por encima del suelo antes de dividirse y moverse hacia los retornos al lado de las paredes. B. Cuartos de flujo de aire turbulento o no unidireccional Donde las líneas de la corriente de aire no son paralelas entre sí. Es no unidireccional por tener velocidad variante, circulación de múltiples pasos o dirección de flujo no paralelo (clases 1.000, 10.000, 100.000 tienen arreglos mezclados o no unidireccionales). Ilustración 4. Flujo de aire no unidireccional. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de-particulas-en-sistemas-de-ventilacion/, 2020 El flujo de aire no direccional es normalmente utilizado en cuartos limpios intermedios. Los filtros HEPA se instalan en el techo en un patrón que provee una cobertura bastante uniforme. El aire se mueve hacia abajo dentro del cuarto limpio. Sin embargo, las líneas de corriente de aire son aleatorias sin un patrón definido. Mientras que el aire que entra en el cuarto está esencialmente libre de partículas, el conteo de partículas en las superficies de trabajo críticas alcanzará unos determinados niveles dependiendo del número de partículas generadas en el cuarto limpio; el efecto de dilución de la cantidad de cambios de aire limpio y la velocidad con la que las partículas son retiradas del área crítica de trabajo. C. Cuartos de flujo de aire mezclado o mixto Donde las líneas de la corriente de aire pueden ser paralelas entre sí en una parte del cuarto y no paralelas en otras partes. 11 11 Ilustración 5. Flujo de aire mezclado donde 1 es suministro de aire de filtros HEPA y 2 es retorno de aire. Fuente: https://www.mundohvacr.com.mx/2014/10/control-de-particulas-en-sistemas-de- ventilacion/, 2020 El acercamiento de flujo mixto se ha utilizado cuando procesos críticos y no críticos están en el mismo espacio limpio. Si no hay espacio para llevar a cabo las operaciones críticas en un cuarto separado, un sólo cuarto limpio puede ser creado con zonas de limpieza diferenciadas. 5.1.1.4 Control de Partículas Suspendidas Los fundamentos del diseño de cuartos limpios son para controlar la concentración de partículas aéreo-transportadas, que se consigue controlando las fuentes. El nivel de contaminación aérea de un cuarto limpio depende en gran medida de las actividades generadoras de partículas que se estén llevando a cabo en el cuarto, además del personal que también contribuye con los niveles de contaminación. Se ha comprobado que muchos de estos contaminantes son generados por diversas fuentes las cuales se agrupan en dos categorías: A. Fuentes externas: son las partículas que entran desde el exterior del cuarto limpio a través de puertas, ventanas y perforaciones en muros y plafones. Incluyen la polución del aire en general, y tormentas de polvo. Es traída sobre todo a través del sistema de aire acondicionado, lo cual se puede evitar supliendo más aire del que se retorna, presurizando así el cuarto, y sellando todas las aperturas. B. Fuentes internas: son las que provienen de los elementos de construcción tales como paredes, pisos, cielo falso, de los equipos e instrumentos y de los operadores, fluidos, generados por el producto que está siendo manufacturado, así como de los procesos de la habitación, lo cual puede minimizarse usando superficies duras, y con el vestuario apropiado para cubrir el cuerpo y la vestimenta de la calle, además de seguir los procedimientos adecuados para la colocación de la vestimenta especializada y con flujo de aire, de manera que sobre los trabajadores fluya continuamente aire limpio y filtrado. C. Aspectos por controlar en los cuartos limpios: 12 12 • Temperatura. • Humedad. • Descarga electrostática (ESD). • Partículas en el ambiente. • Presión. • Actividades por desarrollar. 5.1.1.5 Sistemas HVAC en Cuartos Limpios El objetivo del sistema de aire acondicionado en cuartos limpios es proveer de un flujo de aire con un volumen y una limpieza suficientes para mantener la media de limpieza del cuarto. El aire es introducido en el cuarto limpio de una manera que se eviten las áreas de estancamiento donde las partículas podrían acumularse. El aire también debe estar acondicionado para cumplir con los requisitos de temperatura y humedad del cuarto limpio. Además, se debe introducir el suficiente aire acondicionado de reemplazo para mantener la presión positiva especificada. Entre los aspectos fundamentales que se deben aplicar en los cuartos limpios se tiene: 1. Que los contaminantes provenientes del exterior no deben introducirse en el ambiente controlado. 2. Los aparatos y equipos que se encuentren dentro del ambiente controlado no deben generar o aumentar los contaminantes (por ejemplo, como resultado de la fricción, de reacciones químicas o de procesos biológicos). 3. No se debe de permitir que los contaminantes se acumulen dentro del ambiente controlado. 4. Los contaminantes existentes deben ser eliminados en la mayor cantidad posible, y tan rápido como se pueda. Componentes básicos para definir un ambiente controlado. 1. La arquitectura de un cuarto limpio: los materiales de construcción y los acabados son importantes para establecer los niveles de limpieza y son fundamentales para minimizar la generación de contaminantes internos de las superficies. 2. El sistema HVAC: la integridad del ambiente de un cuarto limpio está creada por la diferencia de presión en relación con las áreas adyacentes a través de los sistemas de calefacción, de ventilación y de aire acondicionado. Los requerimientos de los sistemas HVAC incluyen: a. El suministro de un flujo de aire con un volumen y una limpieza suficiente para mantener el nivel de limpieza del cuarto. b. La introducción de aire de una manera en la que se eviten las áreas de estancamiento donde las partículas puedan acumularse. 13 13 c. El filtrado del aire exterior y del que se recircula a través de filtros de aire de alta eficiencia para partículas HEPA. d. Acondicionar el aire para que cumpla con los requerimientos de temperatura y humedad del cuarto limpio. e. Asegurar el suficiente aire acondicionado de remplazo para mantener la presión positiva especificada. 3. Tecnología de interacción: incluye dos elementos el movimiento de materiales y de personas dentro del área y el mantenimiento y la limpieza. Es necesario realizar instrucciones administrativas, protocolos y tomar acciones sobre cuestiones de logística, de estrategias operativas, de mantenimiento y de limpieza. 4. Sistemas de monitoreo: incluyen los medios para indicar que el cuarto limpio está funcionando correctamente. Las variables monitoreadas son la diferencia de presión entre el ambiente exterior y el cuarto limpio, la temperatura, la humedad y, en algunos casos, el ruido y las vibraciones. Los datos de control deben ser registrados de manera rutinaria. Los sistemas de HVAC en cuartos limpios son ampliamente diferentes de sus contrapartidas en los edificios comerciales en términos de diseño del equipo, de los requerimientos del sistema, de la fiabilidad, del tamaño y de la escala, básicamente porque el diseño de un cuarto limpio implica mucho más que el control de la humedad y la temperatura de un sistema convencional. El aire promedio de un edificio de oficinas contiene entre 500,000 y 1,000,000 partículas (de 0.5 micrones o más) por cada pie cúbico de aire. Un cuarto limpio Clase 100 está diseñado para no permitir más de 100 partículas (de 0.5 micrones o más) por pie cúbico de aire. Los cuartos limpios de Clase 1 y Clase 10 están diseñados para limitar las partículas a 1 y 10 partículas por pie cúbico respectivamente. Un cuarto limpio se diferencia de un espacio de confort normal con aire acondicionado en lo siguiente: o Aumento en la recirculación de aire. Aunque el aire acondicionado para confort requeriría un cambio entre dos y diez veces por hora, un cuarto limpio requiere normalmente entre veinte y sesenta cambios de aire y puede llegar hasta seiscientos para una limpieza absoluta. La gran recirculación de aire se produce sobre todo para eliminar el asentamiento de las partículas y diluir, mediante el filtrado, la contaminación producida en el cuarto a un nivel de concentración aceptable. o El uso de filtros de alta eficiencia. El uso de filtros de aire de alta eficiencia para partículas (HEPA) con una eficiencia de filtrado de un 99.97% hasta 0.3 micrones es otra de las características distintivas de los cuartos limpios. Los filtros HEPA para los cuartos limpios más rigurosos se localizan normalmente en el extremo terminal de los conductos de aire y en algunos de los casos proporcionan una cobertura del 100% del techo. o Presurización del cuarto. 14 14 El cuarto limpio tiene presión positiva (hasta 0.05 in-w.c. o 12 Pa) con respecto a las áreas adyacentes. Esto se consigue introduciendo más aire del que se extrae y del que se pierde a través fugas hacia las áreas adyacentes. 5.1.1.6 Sistemas de Filtración en Cuartos Limpios Todo el aire que se introduce en un área controlada debe ser filtrado. La filtración de aire involucra la separación de las “partículas” de las corrientes de aire. Los métodos para retirarlas son casi tan diversos como los rangos de tamaño de las partículas generadas. La comprensión de las técnicas de separación requiere una definición exacta de lo que son las partículas. En la medida en que las partículas se hacen muy pequeñas, dejan de comportarse como partículas para asemejarse más al comportamiento de las moléculas en estado gaseoso. Es difícil determinar si realmente esas partículas están suspendidas en el aire (aéreas) o se difuminan a través del (gas o vapor). El límite inferior en que las partículas actúan realmente como partículas es de más o menos 0.01 micrones. La teoría normal de separación no se aplica a partículas por debajo de este tamaño y removerlas del aire requiere técnicas reservadas para los materiales gaseosos. Las partículas por encima de 0.01 micrones se consideran normalmente como filtrables. Todo el aire que entra en un cuarto limpio debe ser tratado por uno o más filtros. Los filtros de aire de alta eficiencia para partículas (HEPA) y los filtros de penetración de aire súper baja (ULPA) son los filtros más utilizados en los cuartos limpios. El primero con una eficiencia del 99.97% en partícula de 0.3 micrones, aún se usan ampliamente en la industria farmacéutica para cumplir incluso con los requisitos más estrictos de limpieza de la FDA. Mientras que el segundo con una eficiencia del 99.9995% en partículas de 0.12 micrones ha sido utilizado de manera efectiva en los cuartos limpios más rigurosos. 5.1.1.7 Presurización Positiva y Ventilación La presurización positiva de áreas sensibles es un método efectivo para controlar las infiltraciones contaminantes a través de cualquier mínima apertura o rendija en el perímetro del cuarto. Esta presurización positiva se consigue mediante el suministro de más aire desde el exterior del aire que se saca del cuarto. Para ello, resulta muy importante que el aire introducido para la presurización se haya acondicionado adecuadamente. Se le debe ajustar la temperatura y la humedad y debe ser limpiado o filtrado antes de ser introducido en el cuarto limpio. Generalmente se recomienda un valor de presión de 0.05 in w.c. (12 Pa) para el espacio limpio en comparación con las áreas sin clasificar. En los espacios limpios con múltiples 15 15 cuartos, las áreas más sensibles deben ser las que cuenten con una presión más alta. La tendencia es mantener una presión positiva de 0.02 in w.c. (5 Pa) entre espacios limpios adyacentes diferenciados, con la presión más alta en el espacio con un rango de limpieza más alto. Esto asegura que el aire no se transfiera desde espacios menos limpios hacia los espacios limpios más rigurosos. La única excepción en usar una presión positiva diferencial seria en el caso de la utilización de materiales peligrosos para los que las regulaciones de las agencias de salud y seguridad requieren que el cuarto tenga una presión negativa. Tasa de cambio de aire, porcentaje de cobertura de cielo y velocidad de flujo de aire promedio Clasificación ISO y FS 209E Velocidad de flujo de aire promedio m/s (ft/min) Cambios de aire por hora Cobertura de cielo ISO Clase 8 (100.000) 0,005-0,041 (1-8) 5-48 5-15% ISO Clase 7 (10.000) 0,051-0,076 (10-15) 60-90 15-20% ISO Clase 6 (1.000) 0,127-0,203 (25-40) 150-240 25-40% ISO Clase 5 (100) 0,203-0,406 (40-80) 240-480 35-70% ISO Clase 4 (10) 0,254-0,457 (50-90) 300-540 50-90% ISO Clase 3 (1) 0,305-0,457 (60-90) 360-540 60-100% ISO 1-2 0,305-0,508 (60-100) 360-600 80-100% Tabla 5. Combinación de factores: tasa de cambio de aire, porcentaje de cobertura de cielo y velocidad de flujo de aire promedio. Fuente: https://blog.gotopac.com/2017/01/05/fs209e-and-iso-cleanroom-standards/, 2020 5.1.1.8 Tipos de construcción de Cuartos Limpios Construcción tradicional de los cuartos limpios General. El tipo de material a utilizar en los acabados depende de la clasificación del cuarto. Se deben usar materiales muy lisos, monolíticos, fáciles de limpiar y que no se astillen, con el mínimo de juntas o costuras. Muros. De tabla roca forrada con FRP, pintura epóxica o cubiertas plásticas o de vinil. Pisos. Con recubrimiento epóxico y/o poliuretano, vinílicos en rollo con juntas soldadas, zoclos monolíticos del mismo material, pisos falsos o elevados, lisos o perforados. Falsos plafones. Plafón registrable con hoja con cubierta de vinil y sellada al herraje, cuando no se requiere que todo el plafón este cubierto de filtros de aire HEPA o ULPA. Iluminación. Lámparas individuales sobre poner en forma de gota colocada entre los filtros o lámparas de empotrar para plafón registrable especiales para cuartos limpios. Perforaciones. Toda perforación para ductos, tuberías, entre otros, debe quedar perfectamente sellada. https://blog.gotopac.com/2017/01/05/fs209e-and-iso-cleanroom-standards/ 16 16 Puertas, ventanas, aperturas, pasos de materiales (pass thru), cajas eléctricas, paneles, entre otros, deben ser de empotrar al mismo nivel de los muros o con la superficie inclinada, de manera que no acumulen polvo. Cuartos Limpios Modulares Son áreas cerradas que se instalan dentro de estructuras más grandes. A diferencia de construir un edificio desde cero, los cuartos modulares se instalan rápidamente, además de que permiten un amplio rango de aplicaciones de cuartos limpios. Cuartos limpios de paredes blandas. Proveen una solución económica y versátil para los requerimientos de manufactura limpia en las industrias de semiconductores, artículos médicos y otras industrias. Son portátiles, expandibles, fáciles de armar y desarmar, de entrega acelerada. Cuartos limpios de paredes duras. Proveen rigidez y durabilidad de un cuarto auto soportado. Sus componentes son ensamblados y probados en fábrica antes del envío. Asimismo, se instalan rápidamente y el proceso de fabricación es igualmente rápido. 5.1.2 Criterios base de diseño arquitectónico de cuartos limpios. Componentes de construcción para cuartos limpios Los acabados deben cumplir las necesidades de construcción, protección, reparación y mantenimiento fácil de pisos, muros y plafones. Los acabados que se utilizan deben cumplir con las siguientes características: • Tener superficie lisa y antideslizante. • Impidan la generación y acumulación de microorganismos o polvo. • Facilidad de limpieza por sistemas de curvas sanitarias. • Resistencia mecánica, lo que permite transitar sobre ellos con cargas pesadas sin ser dañados. • Resistencia a químicos corrosivos, tales como ácidos y agentes oxidantes fuertes, ácidos orgánicos y solventes. A continuación, se desarrollará una descripción de los principales componentes que son particulares en la industria de la construcción para cuartos limpios. 5.1.2.1 PAREDES O MUROS Para los cuartos limpios se configuran muros o paredes livianas tipo Sándwich, los paneles de extrusión de acero o aluminio proporcionan calor, aislamiento y 17 17 características de seguridad cuando se diseñan en múltiples capas particionadas. Los materiales y las calificaciones de rendimiento favorables varían según las necesidades de la aplicación. Un perfil de pared autoportante más grueso se integra más fácilmente dentro de paredes existentes, techos suspendidos o estructuras de servicios públicos. • High R-Value proporciona ahorro de energía: cuanto más alto es el valor R, mayor es la efectividad de aislamiento. • Protección superior contra incendios cuando se opta por el yeso pirorretardante y la capa superficial de vinilo que no daña la limpieza. • Las paredes de los cuartos limpios que soportan carga otorgan libertad de diseño para la instalación e intercambio en caliente de componentes mecánicos, iluminación de rejilla en T o equipos montados en el techo, como los sistemas industriales de HVAC. • Es posible una altura de panel de pared de hasta 24', disponible con los paneles de pared de 4⅝". Materiales de la Superficie del Panel: Las opciones de superficie del panel incluyen vinilo, laminados de alta presión (HPL), plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP), cloruro de polivinilo (PVC), aluminio y acero. El aluminio y el acero se pueden acabar con una variedad de pinturas que incluyen epoxi, poliéster y acrílico horneados y no conductores. Núcleos de Panel: Las opciones de núcleos de panel incluyen aluminio tipo panal, papel en tipo panal, poliestireno, yeso e isocianato y otros basados en los requisitos del proyecto. Un diseño típico o común de este tipo de paredes se describe a continuación: 1. Sistema Contra Incendio y Acústico en Paneles de Pared Nuestros paneles de pared más vendidos han demostrado ser una opción rentable para muchas aplicaciones de cuartos limpios. Una capa exterior de yeso lo ayuda a alcanzar una clasificación de clase A no combustible, sobre un núcleo de poliestireno, con superficies de vinilo, acero, aluminio o FRP. Espesor del Panel 2" 3" 4⅝" STC 32 31 31 Valor R 3 11 16 2. Panel de Pared Tipo Panal de Aluminio 18 18 Los paneles tipo panal de aluminio tienden a ser los paneles de pared más populares elegidos para cuartos limpios de microelectrónica debido a que no son desgasificados, no se desprenden partículas y son antiestáticos, además de livianos y no combustibles. Espesor del Panel 2" 3" 4⅝" STC 20 20 20 Valor R 3 3 3 3. Plástico Reforzado Con Fibra De Vidrio Los paneles de pared de plástico reforzado con fibra de vidrio (FRP) son ideales para cualquier cuarto limpio que esté expuesta a la humedad o que requiera una limpieza extensa con químicos agresivos. Las aplicaciones típicas incluyen laboratorios, cuartos limpios farmacéuticas y entornos sujetos a las regulaciones de la FDA. Espesor del Panel 2" 3" 4⅝" STC 24 20 20 Valor R 7 13 20 4. Paneles de Pared Especializados Se encuentran disponibles superficies y núcleos alternativos para cumplir con los requisitos de cualquier tipo de aplicación para Cuarto Limpio. Las superficies ofrecidas incluyen melamina, vinilo, acero pintado, acero inoxidable, fibra de vidrio; Plástico reforzado (FRP), cloruro de polivinilo (PVC), laminados de alta presión y acero porcelánico. Los núcleos de los paneles están disponibles en poliestireno expandido, panal de papel, panal de aluminio, yeso, isocianurato y lana mineral. 19 19 5. Panel Frigorífico y Canalización para sala blanca Garantiza un ensamblaje limpio, sin necesidad de elementos distintos al propio aislamiento, de esta forma el ajuste entre paneles esta en contacto con su propio aislamiento. CARACTERÍSTICAS • Ancho útil: 1185 mm. • Espesores disponibles: 40 mm a 200 mm. (Con canalización en espesor de 60 canal de 30 mm. de 80 canal de 40 mm.) • Longitud máxima: 13,50 m. • Longitud mínima estándar: 2,00 m. • Densidad media 40 Kg/m³ (±3). Según norma UNE-EN 1.602 Y UNE 41-950-94. • Coeficiente de conductividad térmica de la espuma de poliuretano ! = W/mk. • Estabilidad dimensional térmica a 80 ºC < al 2% en volumen. Según norma UNE- EN 1604. - Estabilidad dimensional térmica a -20 ºC < al 2% en volumen. Según 20 20 norma UNE-EN 1604 - Aislamiento panel: - Poliuretano PUR conforme norma UNE-EN 1602 y UNE 41-950-94. Clasificación de reacción a fuego: (B s2 d0), conforme norma UNE-EN 13.501-1:2002. • Poliisocianurato PIR. Clasificación de reacción a fuego: (B s1 d0), conforme norma UNE-EN 13.501-1: 2007 + A1:2009. NUEVO panel de 200 mm. EI/60´ • En panel de 200 mm. Clasisficación de resistencia a fuego EI60.Su función es resistir al fuego respecto a las características de integridad y aislamiento térmico dadas en el apartado 5 de la norma UNE EN 13501-2: 2009 + A1:2010. 5.1.2.2 MUROS SANITARIOS 1. Muros epóxicos El sistema epóxico para muros asépticos está fabricado con resinas epóxicas de alta calidad y alto contenido sólidos, logrando muros y plafones lisos y completamente asépticos, de fácil limpieza, alta resistencia química a la somatización diaria (libre de fenoles, sales cuaternarias, germicidas, etc.) se puede aplicar en colores matizados y en superficies de construcción tradicional, siempre logrando áreas asépticas y estéticas. Este sistema tiene la gran ventaja de conformar un área integral, monolítica y sin juntas. Los productos utilizados son libres de solventes por lo que se podrá aplicar durante los procesos de producción, ya que no se contamina la materia prima. 2. Muros de materiales no epóxicos Los muros de acabado sanitario no epóxicos son fabricados a base de perfiles de aluminio, basados en un sistema de aparejo de acabado final, usando en conjunto materiales como el vidrio, panel de aluminio y panel de resina, que evitan la acumulación de colonias de bacterias y son de fácil limpieza. Los paneles de cerramiento a utilizar pueden ser un sistema prefabricado compuesto de aluminio en su interior y policloruro de vinilo (PVC) en el exterior que se modula para ensamblarse en tiempos cortos. Comúnmente tienen un grosor de 5 cm, una altura de 3,05 m y un ancho variable. No obstante, dependiendo de las necesidades se fabrican según la medida. Además, tienen un canal de metal en ambos extremos que permiten que se trasieguen instalaciones electromecánicas. Su material y composición permite que se limpien fácilmente, pero son sensibles a químicos. Se recomienda la limpieza únicamente con alcohol, pues otros productos pueden cambiar el color o deshacer el PVC. Las reparaciones superficiales que sufran debido a golpes o rayones se pueden realizar utilizando pasta para reparar el daño, lijando para alisar la superficie y pintando con 21 21 aerosol para igualar el color. Sin embargo, las reparaciones se observan al mirar de costado. 5.1.2.3 PISOS 1. Pisos epóxicos El piso epóxico es una de las opciones más populares para pisos de cuartos limpios, con fórmulas especiales que pueden mejorar la durabilidad e incorporar la resistencia química y las propiedades ESD. Es un acabado que se le da a la superficie de suelo cuando se va a disponer para fines médicos, farmacéuticos, alimenticios, industriales, químicos y demás ambientes controlados. Se utiliza por su facilidad de limpieza, durabilidad, dureza, resistencia a impactos y resistencia a la compresión. La apariencia del piso puede variar de acuerdo con el acabado a utilizar. Generalmente varía su textura y su color, y estos se eligen de acuerdo con las características que se espera que tenga la superficie. Con este acabado también se pueden realizar curvas sanitarias, las cuales son curvas que se realizan para unir el piso con el cerramiento o pared, con el fin de evitar que la suciedad se acumule en las esquinas de los aposentos. El acabado se compone de varias capas: o Capa de Primer Uretano: funciona como imprimante y pre-sello de la superficie. Se coloca posteriormente al proceso de escarificación de la losa de concreto. o Capa de Mortero Stonclad de 5mm de espesor nominal: se esparce con cajas metálicas que van esparciendo el material por la superficie. Luego se afina el acabado del material con llanetas metálicas. o Capa de Undercoat: es un producto que se utiliza para la fijación de las hojuelas. o Capa de hojuelas: su espesor es de 1,5 mm aproximadamente. Se esparcen uniformemente por la superficie y luego de ocho horas de secado, se recogen los excesos. o Capa de sellador: se aplica con el fin de dar más resistencia a la abrasión y para que la superficie sea uniforme, libre de porosidades. 2. Baldosas VCT Estas baldosas industriales para cuartos limpios son una solución asequible, con propiedades ESD disponibles. 22 22 Se compone básicamente de tres capas: el acabado final, el cual se aplica en campo para proteger el piso, la loseta de composición de vinilo compuesto homogénea de patrón continuo que consiste en piedra caliza (relleno), cloruro de polivinilo (aglutinante), plastificantes, estabilizadores y pigmentos de color, y por último el adhesivo, una sustancia aplicada en el campo utilizada para sujetar el VCT al subsuelo. 3. Pisos modulares Los pisos modulares con un bloqueo oculto son rápidas y fáciles de instalar, lo que las hace ideales para la instalación interna. No se requiere pegamento ni herramientas para la instalación o el desensamble, lo que es una ventaja importante para la reubicación o la eliminación en un calendario ajustado. Características principales Para uso industrial/comercial, fabricado en proceso continuo, panel de juntas de lengüeta y ranura. A. Junta de rotura térmica entre caras de espuma rígida. B. Cada junta frontal de metal agrega resistencia mecánica. Ilustración 6. Detalle de junta de piso modular. Fuente: https://www.eng-innovative.com/frigopap, 2020 23 23 4. Vinilo soldado con calor El piso de vinilo soldado con calor se usa a menudo en aplicaciones dependientes de líquidos, cuando se requiere una cobertura de piso a pared. 5. Pisos elevados o falsos Estos pisos elevados ofrecen una alternativa al uso de ventilaciones de aire a nivel del piso para recolectar y recircular el aire para los entornos más críticos. El aire pasa directamente a través de una rejilla abierta, eliminando la posibilidad de reintroducir la contaminación a través del contacto físico. El uso de los pisos elevados brinda la flexibilidad para cambios, remodelaciones y restructuraciones que se requieren en el tiempo, independientemente de que ofrece opciones en acabados, es de fácil mantenimiento e instalación, contribuye a disminuir el consumo energético de los sistemas de enfriamiento, mejora en la conductividad y una mejor distribución de los elementos eléctricos y de datos que se lleven bajo piso. Aplicaciones frecuentes: o Data Center o Telcos romos (Cuartos de enlace o llegada de fibra óptica) o Cuartos limpios o Centros de control o Edificios corporativos Está fabricado de placas modulares y removibles que se encuentran sobre el nivel del piso firme terminad