¿Por qué es importante el control de la humedad? Porque la convivencia en espacios cerrados es muy alta y situaciones como la pandemia de covid-19 implican un riesgo enorme para la vida. Por suerte, el control adecuado de la humedad ayuda a reducir la posibilidad de contagios
El aire acondicionado es el proceso que regula la calidad, temperatura, humedad, circulación y eficiencia del aire en espacios cerrados. En este artículo te explicaremos cómo puede beneficiar a la salud humana una humedad bien controlada.
La humedad relativa (HR) en el interior de los edificios es más importante de lo que mucha gente piensa. Sin embargo, existe una enorme brecha de conocimiento acerca de la importancia de la humedad relativa interior, la cual puede y debe ser controlada. Mantener la HR interior permite una mejor salud, mayor calidad de vida, más productividad laboral, mejor rendimiento del personal y un ambiente más saludable.
En cuanto al cuidado de la salud, una correcta HR reduce la transmisión de virus y bacterias, ya que los virus se desactivan a >50 % de HR, mientras que la membrana mucosa de nuestro cuerpo reduce su protección a <40 por ciento de HR. También disminuye las reacciones alérgicas porque encapsula alergenos y reduce la exposición.
En el sector hospitalario, se ha detectado que los pacientes tienen un menor tiempo de recuperación cuando la HR es correcta no sólo en quirófanos y salas de terapia intensiva, sino también en las habitaciones.
En espacios cerrados, como oficinas u hogares, la HR fomenta el bienestar, pues mejora la respiración, reduce la sequedad o picazón en los ojos, reduce el malestar de nariz tapada o el sangrado, evita la piel escamada y ayuda a un mejor descanso al dormir.
La HR y los beneficios a la salud
El organismo contiene un 75 por ciento de agua, regula las funciones cardiovasculares y digestivas del cuerpo humano, disuelve sales y minerales y es un medio de transporte de nutrientes y productos de deshecho. Cada pérdida de agua tiene que ser balanceada a través de alimentos e hidratación. Cuando existe aire seco, éste ocasiona deshidratación en el cuerpo y para cuando se activa en el organismo la necesidad de tomar agua significa que clínicamente está deshidratado. Pero ¿por qué la humedad en el aire es importante para la salud? Un ser humano promedio en reposo inhala y exhala 15 mil litros de aire al día. En un ambiente a 20 por ciento de HR se pierden 800 mililitros (ml) de agua debido a la respiración y transpiración en un lapso de 8 horas, aproximadamente. En estas condiciones, una persona de 50 kilogramos (kg) pierde entre el 1 y 2 por ciento de su peso en inactividad.
La humidificación y la evolución de los edificios
En el pasado había edificios abiertos al ambiente, incluidas la mayoría de las casas de las personas en México, donde es más común el uso de la ventilación natural, con excepción de los lugares cálidos donde el uso de sistemas de aire acondicionado (AA) es más usual. En general, en Latinoamérica la arquitectura de las construcciones es abierta. Hay muchos intercambios de aire fresco y tenemos un balance entre las condiciones climáticas internas y externas. Con el tiempo se comenzaron a construir edificios donde se concentraba una gran cantidad de gente con estructuras para proteger a las personas del ambiente exterior.
Desde hace unos 10 años, aproximadamente, se comenzó a buscar la eficiencia energética dentro de los edificios. Ésa fue la tendencia hasta antes de que ocurriera la pandemia. Ahora lo que se busca es una mejor calidad del aire dentro de los espacios cerrados.
Cuando estamos en un ambiente cerrado y estornudamos, tosemos o incluso respiramos, liberamos aerosoles, es decir, pequeñas gotículas que se secan al encontrarse con una HR por debajo del 20 por ciento. Estas gotas, que pueden estar cargadas con virus y/o bacterias, se reducen de tamaño hasta 0.5 µm, subsisten durante mucho tiempo y pueden viajar largas distancias.
¿Qué pasa cuando estornudamos, tosemos o respiramos en un ambiente con una HR de entre el 40 y el 60 por ciento? Las gotas no se secan y la concentración salina y componentes del agua generan un efecto físico-químico que provoca que los virus se inactiven en minutos. La gota se traslada a menor distancia, por lo que se mantiene menos tiempo en el aire. Estos aerosoles a 0.5 µm pueden durar hasta 41 horas suspendidas en el aire, no así cuando su tamaño es de 100 µm, ya que duran 6 segundos en el ambiente. ¿Cómo logramos una gota de 100 µm? Con una HR de un 55 por ciento.
La Universidad de West Virginia en Morgantown realizó un experimento sobre el rol de la HR en la transmisión de la influenza por aerosoles en una sala de experimentación con dos maniquíes que tosen y respiran. El primero tosió 5 veces por minuto y arrojó 100 millones de virus de influenza en cada evento. Al revisar el segundo, se encontró una muestra de bioaerosol en su boca. Este experimento se llevó a cabo con una temperatura constante, pero con una variación de entre el 7 y el 73 por ciento en la humedad.
Después de 60 minutos, los resultados arrojaron que con una humedad del ≤23 por ciento, entre el 70.6 y el 77.3 por ciento de los virus permanecen activos en el maniquí receptor; con una humedad del ≥43 por ciento, entre el 14.6-22.2 por ciento de los virus permanecieron activos. Además, se demostró que la desactivación de virus ocurre dentro de los primeros 15 minutos; el resto continuó hasta por 5 horas (ver Figura 1).
Existen siete ensayos clínicos, realizados de 1963 a 2019, que demostraron que la incidencia de resfriados puede reducirse hasta en un 50 por ciento al mantener la HR entre el 45 y el 55 por ciento. En el estudio Low ambient humidity impairs barrier functions and innate resistance against influenza infection, elaborado por el Dr. Eriko Kudo en 2019 y documentado por ASHRAE EUA, observamos en un diagrama de Scofield (Figura 2) que los hongos, virus, bacterias y la rinitis alérgica se favorecen con una alta o baja HR. Los ácaros y los reactivos químicos se favorecen con una HR alta. Las infecciones del tracto respiratorio se dan más en HR secas, así como las irritaciones por el ozono.
La humidificación y la covid-19
¿Por qué insistir sobre la humedad ambiental? Cuando tosemos expulsamos 3 mil gotas de saliva a 50 mi/hr. Muchas gotas son grandes por lo que caen al piso, pero las demás se mantienen en el ambiente. Cuando estornudamos expulsamos 30 mil gotas a 200 mi/hr. Cuando respiramos expulsamos de 50 a 5 mil gotas. Cabe mencionar que la cantidad de virus expulsada por esta vía es muy baja, en el orden de 3-20 RNA de virus por minuto de respiración. Esto quiere decir que, si nos exponemos por algunos minutos, la probabilidad de infección crece significativamente.
De acuerdo con la National Biodefense Analysis & Contermeasures Center (NBACC, por sus siglas en inglés), hay dos factores importantes contra la propagación del virus de la covid-19 en aerosoles:
- Temperatura solar: la luz ultravioleta favorece a la desactivación del virus en el ambiente.
- Humedad relativa: los aerosoles se vuelven más pesados y tienden a precipitarse.
Las recomendaciones ambientales siguen siendo mantener ventilados los espacios con aire fresco, pues se sabe que el virus se mantiene en el interior de los inmuebles. También se debe establecer una humedad relativa de entre el 40 y el 60 por ciento para mantener los aerosoles lo suficientemente grandes para que no viajen por mucho tiempo. Actualmente, existe una petición a la OMS para cambiar las normas de diseño de los edificios y así evitar contagios en espacios cerrados o con ventilación mecánica.
De acuerdo con la Dra. Stephanie Taylor, especialista del Infection Control Consultant at Harvard Medical School, ASHRAE Distinguished Lecturer & Member of the ASHRAE Epidemic Task Group, una “humedad del aire de rango medio tiene beneficios significativos para la salud humana”. La experta, en este sentido, exhorta a gestionar la calidad del aire interior (CAI) siguiendo esta evidencia: “Ha llegado el momento de que las regulaciones sobre la CAI incluyan un nivel de humedad del 40-60 por ciento de HR. Éste es el nivel óptimo para nuestro sistema inmunológico respiratorio y reducirá la propagación de enfermedades respiratorias estacionales y su carga para la sociedad”. Esto es muy importante, pues de acuerdo con sus estudios, tenemos 30 trillones de células humanas y 100 trillones de celular microbianas. Nuestros microbios interactúan con el medioambiente.
El informe The Building Will See You Now, publicado por ASHRAE y elaborado por la Dra. Taylor, monitoreó cada 30 minutos durante un año las habitaciones de un hospital. La investigación verificaba la limpieza de manos de personal y visitantes, cambios de aire, movimiento dentro y fuera del cuarto, HR y humedad absoluta, infiltraciones de aire, diferencial de presión, CO2, cantidad de luz y temperatura. Después de 8 millones de datos recopilados y de un análisis estadístico entre las condiciones de los interiores y las afecciones en los pacientes, con un rango de error menor al 0.02 por ciento, se encontró que la humedad relativa del aire interior es el factor más significativo asociado con las infecciones intrahospitalarias de los pacientes.
En la Figura 3, se observa que las infecciones intrahospitalarias, representadas por las barras rojas, ocurrieron en los meses de HR más bajos, es decir, entre octubre y febrero. En los meses más húmedos, en cambio, hubo menos infecciones.
El ciclo de contaminación en un hospital se presenta cuando las gotas infecciosas expulsadas al ambiente y los patógenos circulan a través del sistema de ventilación. Los ductos de ventilación están conectados a otras habitaciones; desde ahí, los agentes infecciosos contaminan a otras personas porque los aerosoles llegan a diferentes cuartos. Recordemos que una partícula de aerosol de 0.5µ puede durar hasta 41 horas en el ambiente.
Cuando el ambiente está hidratado, la partícula tiende a precipitarse; por lo tanto, será más fácil de limpiar. En resumen, una mayor humedad relativa o mejor controlada, contribuye a reducir las infecciones en pacientes. Por esto, dentro de un hospital debemos tener un control correcto de la HR para la mejora del paciente y su rápida recuperación, reducir las tasas de infección adquirida en atención médica, disminuir la estadía del paciente y las altas tasas de readmisión, entre otros puntos. Si lo vemos en números, los costos anuales en un hospital de 250 camas representaron más de 15 millones de dólares.
Si esto sucede en un hospital, imaginemos lo que pasa en un edificio de oficinas. Es muy común que una persona enferma contagie a todas las demás que se encuentren en un inmueble. Esto sucede por los aerosoles cuando viajan en el ambiente de oficinas, fábricas, plantas de producción, casas o en cualquier tipo de espacios cerrados.
ASHRAE cuenta con diversos materiales informativos sobre la humedad y los virus que datan de 1948. Para concluir, debe quedar claro que la covid-19 nos ha hecho más conscientes de los riesgos de transmisiones virales dentro de los espacios cerrados. Las recomendaciones a nivel mundial son casi las mismas e implican ventilar los espacios y no permanecer periodos largos de tiempo en interiores. Sin embargo, cada vez pasamos más tiempo en espacios cerrados como oficinas y escuelas. Por ello, el reto es diseñar edificios para tener ocupantes más sanos. Esto significa que debemos mantener equilibrada la calidad del aire interior y la sustentabilidad a través de un conjunto de factores: ventilación, filtrado, temperatura, humedad y luz ambiental basada en rayos UV, así como el uso de materiales que eviten acumulaciones de virus y bacterias.
El desafío para los ingenieros no es que la ventilación sustituya a la humidificación; tenemos que desarrollar un enfoque holístico para el diseño de los sistemas HVACR. Durante un tiempo nos hemos centrado en la sustentabilidad y la eficiencia energética, ahora necesitamos edificios sanos sin dejar de lado los otros aspectos.
