Inyección de aire bajo piso

Más allá de sus beneficios técnicos, económicos y de sostenibilidad, este sistema de acondicionamiento de aire brinda el confort adecuado, además de procurar la salud y aumentar la productividad de las personas.

Por Myriam Sánchez

Para esta técnica se emplea inyección de aire de entre 80 y 100 CFM para garantizar que el aire llegue al espacio por acondicionar

La mayoría de las personas al escuchar “aire acondicionado” visualiza en su mente la imagen de diferentes equipos, como los minisplit o simples ventiladores; sin embargo, en los últimos años, se ha ideado una innovación que otorga buena climatización, que es amigable con el ambiente y genera ahorro energético.

Esta tecnología se conoce como inyección de aire bajo piso. Es una nueva forma de climatizar áreas, la cual comenzó a practicarse de manera importante en Europa, donde cerca de 70 por ciento de los edificios comerciales cuenta con este sistema de aire acondicionado. Su utilización en el continente americano es básicamente dentro de las salas de cómputo, donde el principal objetivo es mantener el equipo electrónico bajo condiciones de temperatura adecuadas para que no se sobrecaliente.

No obstante, durante la observación de su funcionamiento, se ha detectado que el sistema es muy limpio y eficiente, lo que permite utilizarlo también en cuartos habitables. Desde hace aproximadamente 12 años, se ha aplicado esta técnica en Estados Unidos y Canadá, y en los últimos seis años, ha tenido un crecimiento exponencial. En México, se han realizado proyectos desde hace una década y ha tenido un notorio incremento en los últimos dos años.

A causa de todos los beneficios que ofrece, se ha colocado de manera rápida dentro del mercado; igualmente, ya se registra una mayor participación para su aplicación en áreas comerciales.

La técnica de inyección de aire bajo piso se caracteriza por:
• Reducir el consumo de energía.  Se debe a que utiliza una presión mucho menor de inyección de aire, en comparación con un sistema tradicional a nivel plafón.
• Permitir acondicionar exclusivamente el volumen que se requiere. Estos sistemas ajustan la temperatura en el ambiente hasta una altura ligeramente mayor de 2 metros. Por ello, el sistema es verdaderamente eficiente, ya que, con uno convencional que trabaja a nivel plafón, se alcanzan a climatizar entre 3 y 4 metros de altura, lo que provoca que exista un espacio acondicionado sin utilizar. En cambio, con este sistema se ajusta la temperatura del aire únicamente hasta la altura que cualquier persona pueda tener.
• Se trata de un sistema muy limpio. Todo el aire, al pasar por los filtros de forma constante, ocasiona que con cada repetición se vayan eliminando las partículas que puedan estar presentes en el aire.
• Generar interiores más agradables desde el punto de vista arquitectónico. Al eliminar los ductos que se requieren esconder arriba del plafón, los ocupantes del espacio se sienten cómodos en zonas más grandes y confortables.
• Ganar espacios. Desde el punto de vista de construcción e inversión, se puede disminuir la altura que existe entre losa y losa. Al sumar todo el espacio obtenido, los encargados del proyecto pueden conseguir hasta un piso adicional.

Herramientas para la aplicación
Manejadoras con un by-pass particular. Permite incrementar un poco más la temperatura de inyección para que los habitantes del cuarto por climatizar no lleguen a sentir los pies fríos.

Cajas de volumen variable. Se empatan con el piso de forma correcta para evitar fugas; pueden ser manuales o automáticas. Cabe destacar que no son iguales a una caja variable normal.

Sensores de temperatura. Los que se requiera conectar para detectar y medir la temperatura promedio del aire del ambiente en un arranque en frío y seguir midiendo los cambios en su temperatura.

Chupones de succión. Se utilizan para la limpieza, mantenimiento y revisión del sistema, ya que con ellos se hace el levantamiento de las placas de piso falso sin lastimar el sellado.

Rejillas, de las cuales sale el aire acondicionado. Pueden fabricarse con dos tipos de material: metal o plástico. Las más recomendables son las metálicas por su resistencia y durabilidad. Se pueden encontrar en forma redonda, cuadricular o longitudinal para adaptarlas de acuerdo con la estética del lugar.

En el procedimiento funcional del sistema, primero es necesario contar con agua helada para intercambiar la temperatura en la manejadora. Se debe considerar que la descarga se llevará a cabo en el piso y no en el plafón, como tradicionalmente se realiza. Para llevar a cabo el proceso de climatización, se necesita un variador de velocidad para inyectar entre un tercio y 60 por ciento la cantidad total que suele inyectarse arriba de la habitación; esto significa que el volumen de aire con esta técnica es realmente bajo; en comparación con procesos convencionales, la variación de aire es inyectada de manera uniforme a todo lo que tenga que ver con piso falso.

Posteriormente, el aire tiene que salir a través de las rejillas que se encuentran colocadas sobre el suelo, acción que se consigue gracias a la presión que se ejerce en todo el piso falso. Por ello, con esta técnica no se requiere la utilización de ductos; solamente son necesarios si se tienen correas muy largas (entre 80 y 100 metros) para garantizar que el aire llegue hasta la sala que se desea acondicionar; por lo general, no son requeridos.

Una vez que el aire queda presurizado, se combina constantemente la temperatura al salir de las rejillas con muy poca presión. Este aire sube gracias a que, de manera mecánica, es empujado, contra todo efecto de termodinámica. El aire, al estar en el ambiente de la habitación, se mezcla de manera natural con el aire caliente que se encuentra en el espacio. Más tarde, empieza a subir a la zona del plafón, desde donde se extrae una parte fuera del edificio; otra se regresa a la manejadora para calentarla nuevamente. De esta manera, se lleva a cabo el ciclo cerrado.

Lo que se pretende con este tipo de acondicionamiento es que las personas se encuentren bajo las mejores condiciones ambientales posibles en una estancia y se evite que padezcan frío. Por ello, es importante tener conocimiento de cuántos cfm se deben inyectar.

En general, se trabaja con inyecciones de entre 80 y 100 cfm para que exista un buen funcionamiento con resultados óptimos. El máximo recomendable son 150 por rejilla, ya que una mayor cantidad de cfm provoca que el sistema tenga una mayor presión de aire. Esta situación podría ser contraproducente, pues es posible que cause incomodidad entre los individuos, ya que estarían expuestos a una corriente de aire cerca de las piernas.

Esta característica, no obstante, también depende mucho del usuario, del diseño y del especificador. Lo más recomendable para que el sistema pase desapercibido no está en la cantidad de inyección, sino en la colocación de muchas rejillas que se pueden empatar con alfombra, piedra o cualquier acabado. “Es preferible meter más rejillas, bajar la cantidad de aire que estás inyectando y listo: todos a gusto”, asegura el ingeniero Francisco Sánchez, gerente Nacional de Ventas de Johnson Controls.

Dónde aplicarlo
Prácticamente, este sistema es factible aplicarlo en todo tipo de inmueble; cualquier instalación comercial es buena para ejecutar la inyección de aire bajo piso.

En el caso de los hospitales y laboratorios, la infraestructura ha crecido en México, por lo que es necesario contar con una buena climatización, principalmente en los “puntos de revisión”, donde se permite tener este tipo de sistema en combinación con aplicaciones particulares que se tienen que realizar dentro de los nosocomios.

Respecto de los centros de datos, la inyección es un poco diferente debido a que se busca brindar las condiciones adecuadas a las máquinas y no el confort de las personas, por lo que existe una diferencia en la cantidad de cfm por introducir. Para los data centers, es necesario obtener una temperatura más baja, con la finalidad de que los equipos de cómputo rindan más.

Ahora bien, puede surgir la duda sobre si el sistema es sólo para edificios nuevos o se puede adecuar a los ya existentes. El sistema es apto para ambos tipos. La situación ideal es cuando se tiene un edificio que está por construirse, ya que pueden planificarse y empatarse todos los elementos desde el inicio; aún así, en edificios existentes también se puede acondicionar de manera adecuada. En tal caso, se construyen rampas, escalones de acceso muy transparentes: ajustes necesarios para que llegue al nivel del piso elevado; es decir que únicamente se deben hacer los arreglos pertinentes con el objetivo de no dañar la operación del inmueble.

Para que la inyección de aire bajo piso resulte exitosa en su aplicación, ya sea en edificios nuevos o construidos previamente, hay que considerar ciertos elementos:

Zonificación. El constructor o encargado del proyecto debe conocer el área a la que se le va a dedicar una inyección particular, sean oficinas o salas de juntas, o cuáles sitios serán acondicionados

Estudio térmico. En este punto, se hace un análisis sobre los factores externos al inmueble, como si el Sol tiene una incidencia considerable sobre algún sector, ya sea por la tarde o por la mañana, con la finalidad de saber si la carga que se va a tener dentro del edificio no cambiará con el clima natural exterior

Determinación de carga de temperatura. Se deriva de la realización de un estudio térmico;  una vez realizado, se establece cuánto se necesita de capacidad de enfriamiento para comenzar a desarrollarlo

Utilización de sistemas de calidad. Contar con un sistema diseñado especialmente para este tipo de aplicación, se convierte en una garantía para el buen funcionamiento, ya que, si se comienzan a adecuar equipos o herramientas que no fueron creados desde el inicio para tal fin, es seguro que habrá problemas de eficiencia. Por ejemplo, existen casos en los que algunos sistemas creados para aplicarse sobre plafón se han tratado de adecuar para utilizarse bajo piso, y como resultado no ofrecen un buen desempeño a largo plazo. Es posible que logren su objetivo durante un tiempo, pero después empezarán a sufrir las consecuencias de su ineficiencia. “Lo importante es que todo el sistema esté realmente diseñado para trabajar en completa funcionalidad con el edificio y, sobre todo, lograr el confort de las personas”, expresa el ingeniero Sánchez

Sellado de piso falso. Es preciso verificar que el piso falso quede perfectamente sellado y que todo se vaya empatando de forma correcta, ya que se debe tener en cuenta que, con un mal sellado, se originarán muchas complicaciones en el sistema de acondicionamiento. Uno de esos problemas son las fugas, pues darán lugar a un descontrol tanto en la presión bajo piso, como en el confort por encima de él. En el mercado, existen fabricantes que cuentan con aplicaciones específicas de piso falso para este tipo de sistema, los cuales garantizan un buen sellado, sin tener que aplicar productos adicionales que solucionen el problema por un pequeño lapso y con un costo extra

Material de rejillas. Existen dos tipos de placas: las metálicas y las de plástico. De estas dos, se recomienda utilizar las de metal, dado que ofrecen la ventaja de ser más resistentes y duraderas. Estas características son de gran ayuda por el movimiento que presentan cuando se realizan labores de mantenimiento, cambio de lugar o ajustes de forma manual. Se ha comprobado que el plástico tiene una vida útil mucho menor, ya que con los movimientos que se hacen pueden llegar a romperse, debido a la fricción, e incluso correr el riesgo de atascarse. Con las placas metálicas sucede lo opuesto, ya que la fricción es mínima y no se desgastan tanto los componentes

SITIOS DE APLICACIÓN•  Escuelas •  Tiendas departamentales •  Restaurantes •  Bancos •  Residencias •  Oficinas •  Salas de juntas •  Call centers •  Pasillos •  Salas de espera •  Laboratorios •  Hospitales •  Centros de datos

Rentabilidad
Con una mayor claridad del funcionamiento y de los componentes que conforman el sistema, es posible tener conocimiento de los beneficios y de las ventajas que se obtienen al utilizarlo. Se debe estar consciente de que toda obra equivale a un costo de inversión; por ello, es importante saber qué tipo de técnica ayudará a no desembolsar más dinero de la cuenta.

Dentro del ámbito de la climatización, la inyección de aire bajo piso ofrece una infinidad de características benéficas. Al inicio de toda construcción, se debe de tomar en cuenta la distribución, la ubicación y el diseño de todos los elementos que conformarán el inmueble; también, habrá de considerarse su finalidad, es decir, si se trata de una oficina, una sala de juntas, un hospital o cualquier otra construcción.

Al respecto, este sistema ofrece un beneficio, en comparación con uno convencional, que reside en la rapidez con que se ajusta el nivel del piso para que sea elevado y se pueda aplicar la inyección de aire bajo piso. Por tanto, los ocupantes pueden trasladarse en menor tiempo al cuarto acondicionado.

Otra ventaja está relacionada con el mantenimiento y la revisión del equipo, ya que, si se emplean los chupones de succión, es posible mover continuamente las placas de piso falso de manera sencilla y práctica. Como en todo sistema, es posible que las personas introduzcan objetos en él, como destornilladores, plumas, los mismos dedos o cualquier tipo de artefacto. Por ello, es indispensable contar con esta herramienta, pues permite levantar las placas de piso de forma que no se lastimen y se evite la creación de fugas. He aquí la gran importancia que presenta utilizar instrumentos adecuados para esta técnica.

La accesibilidad y flexibilidad para modificar en una sala la cantidad de rejillas utilizadas es otra de las ventajas que tiene el sistema, dado que no cualquier procedimiento permite llevarlo a cabo. Por ejemplo, si en un cuarto se tienen 10 rejillas, pero no brindan lo que se necesita para cada usuario, se pueden colocar más sin que provoque un desbalance en el sistema.

Ahora, si la situación es opuesta –es decir, si se tienen las 10 rejillas en un cuarto con una concentración fuerte de personas que se tuviera que trasladar a otra área–, se pueden llevar cinco rejillas al otro lugar de reunión. “Sólo es cuestión de quitar o poner placas de piso falso”, comenta el ingeniero Sánchez. La solución es realizar un poco más de labor, en caso de que se tenga que empatar con carpetas o piedras; un ajuste más delicado se lleva a cabo sólo por estética, ya que, en lo referente al propio sistema, no sucede nada más. Con un sistema tradicional, se tendrían que bajar ductos e instalaciones eléctricas colocadas encima del plafón, lo que implica un costo significativo. Cualquier remodelación implica tiempo y dinero; ambas cosas se reducen cuando se aplica la inyección de aire bajo piso sin desbalancear el sistema.

Otro beneficio es que la presión de salida es prácticamente imperceptible; con ello, una persona puede caminar en una sala sin sentir el empuje de aire que proviene del piso. Mediante programación por adelantado, el aire acondicionado llega a las diferentes capas o niveles, hasta sobrepasar un poco los dos metros de altura, situación que no es posible con un sistema tradicional de inyección en plafón. Por ejemplo, tres personas se encuentran sentadas con dos metros de distancia entre sí, y el diferencial de temperatura que puede manejarse es de un grado centígrado; eso provocará que no se sientan cómodos, a pesar de que la temperatura sea similar.

Con la inyección de aire bajo piso, no se tienen estas diferencias de temperatura debido a que el ajuste es personalizado, lo que conlleva a que los individuos se sientan cómodos con el clima, sin importar la separación, evitando complicaciones en las oficinas.

Una de las virtudes más representativas de este sistema es su limpieza. A pesar de que, por encontrarse en el suelo, se pueda tener la falsa idea de que libera aire con partículas que caen al piso, se debe aclarar que esa creencia es errónea. Se trata de un sistema sumamente higiénico, incluso más que otros; su limpieza es muy sencilla y el mantenimiento es prácticamente nulo, siempre y cuando se lleve a cabo correctamente con los accesorios adecuados. Para el cuidado del sistema, en primera instancia, se recomienda conocer la operación del caso específico para con esa información determinar el programa de mantenimiento; en otras palabras, establecer la periodicidad de revisión que debe tener, puesto que el mantenimiento no es igual dentro de una oficina o en el interior de un call center que labora 24 horas por día.

Ahora, desde el punto de vista humano, la inyección de aire bajo piso también sorprende al contribuir no sólo en el aspecto técnico, ya que, a consecuencia del confort que logra, su aplicación en lugares de trabajo trae consigo aumentos en la productividad de los empleados, pues los hace sentirse a gusto en un ambiente cómodo para laborar. Existen estudios que han comprobado que la productividad aumenta entre 5 y 15 por ciento.

Una vez que se han citado las diversas ventajas que ofrece el sistema, es importante saber las desventajas que puede presentar. La principal radica en la inversión inicial, debido a que el monto es mayor en comparación con un sistema tradicional. De acuerdo con el ingeniero Sánchez, al analizar que el equipo que se utiliza es prácticamente el mismo o incluso un poco menor, y que se obtienen ventajas al reducir el consumo y el cableado eléctricos, resulta que la inversión inicial realmente es entre 1 y 5 por ciento mayor de la que se realizaría con un sistema convencional.

El ahorro puede visualizarse mejor con el siguiente ejemplo: si se van a pagar 100 pesos por un sistema tradicional, con uno de inyección de aire bajo piso se pagaría entre 101 y 105 pesos. Aunado a esto, al analizar que a largo plazo, en lugar de gastarse 1 mil pesos en operación y mantenimiento, se gastarían sólo 500 pesos al utilizar este sistema. También, se debe considerar que si los inversionistas se enfocan en el ciclo de vida de un edificio, 90 por ciento de la inversión se emplea en operación, mantenimiento y adecuación.

En conjunto con lo mencionado, además de ser un modelo exitoso desde el punto de vista humano y técnico, en lo económico resulta muy rentable para las empresas. Con la aplicación de esta técnica se gasta menos energía, los usuarios tienen control sobre su ambiente, se garantiza su bienestar al disminuir las enfermedades respiratorias, se gana productividad en los empleados al no distraerse con el ruido cuando se arrancan las manejadoras, entre otros aspectos. El beneficio tangible tiene que ver con la energía y la calidad de aire; el intangible, con la productividad de los trabajadores. Lo importante sería evaluar el antes y el después de aplicar la inyección de aire bajo piso dentro de los inmuebles para percatarse de las diferencias.

De acuerdo con el ingeniero Sánchez, el problema reside en que la gente tenga conocimiento de esta información, que se realicen evaluaciones completas e integrales, pues las que se realizan de manera parcial sólo permiten continuar promoviendo sistemas convencionales. “Es un modelo que llegó para quedarse”, expresa, ya que considera que actualmente es la mejor opción que existe en acondicionamiento del aire.

La técnica cuenta con usos y beneficios que son ampliamente reconocidos y que han sido documentados, lo único que falta es que sean proyectados con mayor fuerza para impactar poco a poco. Asimismo, el ingeniero Sánchez asegura que ya están presentes diversos agentes de cambio con la participación de empresas y arquitectos, quienes han decidido tomar esta técnica para acondicionar espacios comerciales en Norteamérica y en América Latina.

Sustentabilidad y medioambiente
En la actualidad, la gente se encuentra alerta sobre los temas de sustentabilidad y cuidado del ambiente. En primera estancia, para la obtención de una certificación LEED en edificios nuevos o existentes (casas, hospitales), este tipo de aplicación cuenta con dos puntos importantes que tienen que ver con la calidad del aire interior: energía y atmósfera. En el aspecto de ahorro, al acondicionar únicamente dos tercios del volumen total del espacio y al utilizar muy baja presión, logra consumir 35 por ciento menos de energía, que para un inversionista es considerable, debido a que todos los aspectos de suministro eléctrico y tableros de distribución para alimentar las manejadoras disminuyen su demanda.

Por otra parte, al reacondicionar el aire y utilizar el mismo filtrado, la calidad en el interior aumenta, con lo que se brinda un confort más individualizado. Debido a ello, el US Green Building Council (USGBC) concede al edificio que utilice el sistema mayores puntos. Asimismo, la gran mayoría de los materiales pueden ser reciclados o reciclables, por lo que en la renovación de los cuartos no se tiran plafones, soporterías, láminas u otro tipo de materiales, lo que permite realizar modificaciones y cambios de manera flexible con el aprovechamiento de todo lo que el medioambiente brinda.

Lo importante en este aspecto es platicar con el usuario, educarlo sobre cómo puede hacer un buen uso de este sistema, que identifique los beneficios otorgados, que pueda adecuar y ajustar el sistema de acuerdo con la temperatura de confort que desee. “Es indispensable hacer entender que el uso de este sistema no lo provoca un capricho de un director o inversionista, sino que es una responsabilidad de medioambiente y social de todos”, afirma el ingeniero Sánchez.

Climatización a futuro
Las expectativas que se tienen sobre este sistema de acondicionamiento de aire por inyección bajo piso son muy elevadas. Es un nuevo modelo que va a crecer con rapidez y que, de igual forma, será bien aceptado tanto por los inversionistas como por los usuarios.

En los siguientes cinco años, de acuerdo con el ingeniero Sánchez, la demanda de esta técnica aumentará de manera significativa. Asegura que, hoy en día, ya se están viendo resultados con edificios que tradicionalmente son especulativos, los cuales están realizando evaluaciones e inversiones en estos sistemas. “Lo que tenemos que hacer es promover la cultura de la sustentabilidad, la eficiencia energética, la flexibilidad, la disminución de costos, la operación, el mantenimiento y, sobre todo, de mejora en lo referente a la productividad y salud de la sociedad mexicana”, opina el ingeniero. Asegura que es un producto exitoso que tiene mucho que ofrecer, ya que cumple con la combinación perfecta en cuanto a acondicionamiento en áreas comerciales, además de otorgar beneficios para las edificaciones que buscan la certificación LEED.
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