1 00:00:00,000 --> 00:00:10,880 conocer los patrones de flujos de aire en el interior de edificios es una tarea compleja 2 00:00:10,880 --> 00:00:17,280 pero importante para entender la ventilación general de un edificio vamos a comentar muy 3 00:00:17,280 --> 00:00:21,839 brevemente cómo se realizan los trabajos de simulación de dinámica de fluidos computacional 4 00:00:21,839 --> 00:00:28,320 que permiten conocer estos movimientos estos flujos de aire vamos a emplear para ello como 5 00:00:28,320 --> 00:00:32,439 ejemplo el trabajo del arquitecto hamilton díaz está disponible los documentos que se 6 00:00:32,439 --> 00:00:35,679 alojan al final del curso y que ya hemos utilizado en nuestro apartado 7 00:00:35,679 --> 00:00:39,880 anteriormente y es un trabajo que se realizó en la 8 00:00:39,880 --> 00:00:44,920 biblioteca de la biblioteca de la escuela técnica superior de arquitectura 9 00:00:44,920 --> 00:00:51,079 de barcelona en este caso pues utilizaron un programa 10 00:00:51,079 --> 00:00:59,340 el diseño de edificios para elaborar un modelo tridimensional 11 00:00:59,340 --> 00:01:18,780 En él se introdujeron datos empíricos. Una vez que se elabora el modelo tridimensional, se introducen datos empíricos como datos meteorológicos, la orientación que determina junto con la trayectoria solar, la tasa de insolación del edificio, datos de ocupación por individuos, tasa metabólica. 12 00:01:18,780 --> 00:01:27,700 y también se introducen algunas medidas directas empíricas mediante aparatos portátiles, como el de la imagen. 13 00:01:28,500 --> 00:01:37,620 Se introducen datos de temperatura, humedad relativa y velocidad del aire interno y externo, acoplando a este aparato una sonda anemómetro. 14 00:01:38,719 --> 00:01:44,780 También miden la concentración de dióxido de carbono, en este caso con otro aparato diferente, 15 00:01:44,780 --> 00:01:50,260 y localizan los puntos de muestreo en la planta del edificio. 16 00:01:50,379 --> 00:01:52,500 Estos datos se incorporan todos luego en el programa. 17 00:01:53,400 --> 00:01:56,980 Otros datos se simulan, como es el grado de apertura de las ventanas. 18 00:01:58,500 --> 00:02:02,719 Lo importante con todos estos datos, el programa, lo importante son los resultados que ofrece. 19 00:02:07,680 --> 00:02:10,800 Nos permite visualmente conocer el flujo de aire 20 00:02:10,800 --> 00:02:14,620 y como veremos en el trabajo siguiente del doctor Fuello, 21 00:02:14,620 --> 00:02:22,159 permiten comprender mejor ya no solo la ventilación de las olas, sino también la probabilidad de contagio por SARS-CoV-2 en una ola. 22 00:02:24,259 --> 00:02:32,400 Los resultados que se obtienen en este caso, se muestra el flujo de aire en diferentes perspectivas y secciones, 23 00:02:33,180 --> 00:02:35,439 indicando la velocidad del aire en una escala de color. 24 00:02:36,800 --> 00:02:42,379 Con ello se descubre qué zonas son barridas por el aire con mayor eficacia 25 00:02:42,379 --> 00:02:49,979 y en cuáles el aire se realientiza en su velocidad y con ello los aerosoles pueden permanecer más tiempo en esas zonas. 26 00:02:52,479 --> 00:02:58,560 Obsérvese que la velocidad del aire son muy lentas, no son superiores a 2 metros por segundo 27 00:02:58,560 --> 00:03:02,580 y en algunos casos serían totalmente imperceptibles para el tacto humano. 28 00:03:06,770 --> 00:03:12,009 También se obtienen resultados que permiten descubrir comportamientos inesperados, 29 00:03:12,009 --> 00:03:19,650 como es el caso de estas aperturas cenitales de las cajas de iluminación del edificio, 30 00:03:20,050 --> 00:03:24,750 que en vez de comportarse como una salida de aire en verano, por estar de barlovento, 31 00:03:25,150 --> 00:03:29,189 pues en vez de ser una salida de aire por efecto chimenea, en realidad son una entrada, 32 00:03:29,610 --> 00:03:32,370 porque el aire incide directamente sobre ellas. 33 00:03:33,069 --> 00:03:51,650 Hemos dicho que están en la cara de barlovento. 34 00:03:51,650 --> 00:03:58,569 El doctor Norberto Fueyo, del grupo de fluidodinámica numérica del Instituto de Investigación en Ingeniería de Aragón, 35 00:03:59,250 --> 00:04:04,909 nos ha permitido comentar y mostraros su muy reciente trabajo, publicado hace solo unos meses, 36 00:04:05,669 --> 00:04:11,030 de título Simulación numérica de la probabilidad de contagio de COVID-19 usando CFD. 37 00:04:12,370 --> 00:04:16,610 Es un trabajo en el que han aplicado las técnicas de fluidodinámica computacional a las aulas 38 00:04:16,610 --> 00:04:19,370 para conocer las probabilidades de contagio. 39 00:04:20,370 --> 00:04:29,050 Os recomendamos encarecidamente la lectura completa de este trabajo por los resultados que obtienen y por las conclusiones que nos muestran. 40 00:04:30,269 --> 00:04:37,670 Un aspecto clave de su trabajo es que han aplicado una ecuación de transporte para determinar la concentración de cuanta en cada punto de la estancia. 41 00:04:38,569 --> 00:04:46,750 Un cuantum es la cantidad de virus que al ser inhalados por una persona genera una probabilidad del 63% de contagio. 42 00:04:47,610 --> 00:04:57,610 Los cuantas los emite, por lo tanto, una persona contagiada y su movimiento en el espacio y en el tiempo lo resuelven con ecuaciones y el resultado es la distribución espacial y temporal de esos cuantas. 43 00:04:57,769 --> 00:05:04,750 Por ejemplo, en un aula, en este caso, de este trabajo, pero bien puede aplicarse a cualquier otro tipo de espacio, comercio, medio de transporte, etc. 44 00:05:05,370 --> 00:05:12,449 El procesado posterior de esa cantidad de cuantas a la que está puesta la persona susceptible permite calcular la probabilidad de contagio. 45 00:05:12,449 --> 00:05:26,930 Bien, el empleo de esta metodología ofrece estimaciones más detalladas de la probabilidad de contagio y puede utilizarse para el estudio de estrategias alternativas de ventilación, como veremos a continuación. 46 00:05:27,569 --> 00:05:38,250 El escenario del estudio es un aula universitaria típica y entre las múltiples conclusiones que obtienen hay una destacada, que es que con las precauciones adecuadas, 47 00:05:38,250 --> 00:05:46,889 la presencia de un contagiado no resulta en un episodio de supercontagio y al contrario indican que es bastante seguro asistir a clase. 48 00:05:48,149 --> 00:05:55,170 Estas precauciones son el uso de mascarillas, la distancia de separación y un aspecto crítico que sería la suficiente o correcta ventilación del aula. 49 00:05:56,170 --> 00:06:02,129 Bueno, vamos con los resultados. Aquí en la imagen de la izquierda veríamos una imagen tridimensional del aula 50 00:06:02,129 --> 00:06:08,449 donde se observan los flujos de aire, esto se ha obtenido mediante simulación 51 00:06:08,449 --> 00:06:13,889 aplicando esta metodología, esta es técnica de fluido dinámica computacional 52 00:06:13,889 --> 00:06:23,730 y a la derecha vemos lo que sería un corte sagital del aula a la altura de las cabezas de los alumnos. 53 00:06:25,089 --> 00:06:30,470 El patrón de flujo en este aula universitaria tendría unas ventanas en la parte posterior 54 00:06:30,470 --> 00:06:35,009 por donde entra el aire y unas puertas en la parte anterior del aula por donde saldría el aire. 55 00:06:35,410 --> 00:06:40,730 Sin embargo, se producen una serie de turbulencias en la bancada que hacen que el aire vaya hacia atrás 56 00:06:40,730 --> 00:06:44,709 precisamente en la zona a la altura de las cabezas de los alumnos. 57 00:06:46,350 --> 00:06:52,209 Los resultados que obtienen, pues para un modelo en el que con esta ventilación de casi 5 renovaciones por hora 58 00:06:52,209 --> 00:06:57,410 y en un aula que tuviese capacidad para 120 estudiantes pero solo estuviese ocupada por 36, 59 00:06:57,410 --> 00:07:02,750 que son los puntos que se indican aquí, pues indica una distribución de los cuanta en el aula 60 00:07:02,750 --> 00:07:07,889 que lo han reflejado con una escala de color. En verde sería prácticamente nulo 61 00:07:07,889 --> 00:07:12,589 y solamente habría probabilidades de contagio en aquellas zonas que fuesen rojas 62 00:07:12,589 --> 00:07:19,660 o han estimado la probabilidad de contagio para unos 50 minutos de clase 63 00:07:19,660 --> 00:07:25,379 y el resultado obtenido en este escenario, en esta situación, con estos parámetros concretos, 64 00:07:25,379 --> 00:07:35,920 es que un alumno situado inmediatamente detrás de la persona contagiada tendría durante esos 50 minutos una probabilidad de contagio de solo el 0,1%. 65 00:07:35,920 --> 00:07:41,720 Todo esto, insistimos, manteniendo estas distancias y con mascarillas. 66 00:07:42,860 --> 00:07:49,800 Si nadie usase mascarilla, la probabilidad de contagio del estudiante más expuesto se multiplicaría por 4. 67 00:07:49,800 --> 00:08:15,420 Bueno, otro escenario, en el mismo espacio, si se anulan dos entradas de aire y una salida, se cierran dos ventanas y se cierra una de las puertas, el flujo de aire en el interior es diferente, sería diagonal, cruzando el aula, y en estas condiciones, pues ahora tendríamos una tasa de renovación de 1,5 renovaciones de aire por hora. 68 00:08:15,420 --> 00:08:31,100 En estos casos se ve que la gama de colores muestra que hay unas posibilidades de contagio superiores que en el caso de un aula bien ventilada, por lo tanto la ventilación es un factor crucial, es un factor crítico para prevenir los contagios. 69 00:08:31,100 --> 00:08:55,240 En otro caso que nos exponen sería cuando la ventilación se reduce a solo 0,25 renovaciones por hora. Este sería el ejemplo de un aula cerrada donde el aire que entra es por infiltraciones, el aire que entra y sale es por infiltraciones, a través de los tambores de las persianas, puertas, rendijas, cualquier fisura que pueda tener el aula. 70 00:08:56,039 --> 00:09:16,700 En este caso, la probabilidad de contagio en algunos asistentes, en algunos alumnos que estuviesen en el aula, sí sería superior al 1% y el patrón de movimiento de aire ahora sería distinto y serían los alumnos que están delante del alumno contagiado los que serían susceptibles de ser contagiados. 71 00:09:17,700 --> 00:09:25,360 En este caso, nos están representando el dato importante que es la distribución de los cuantas 72 00:09:25,360 --> 00:09:27,360 visto en sección a la altura de las cabezas. 73 00:09:27,360 --> 00:09:35,240 Esta imagen sería producto de dar el corte a otra tridimensional que habrían obtenido previamente 74 00:09:35,240 --> 00:09:39,019 mediante la dinámica de fluidos computacional. 75 00:09:39,980 --> 00:09:50,220 Nos muestra un otro ejemplo posterior, que sería el caso en el que la persona que contagiase fuese el profesor, que estuviese en la parte anterior del aula. 76 00:09:51,000 --> 00:10:00,139 En este caso, la probabilidad de contagiar o de emisión de cuanta que tiene un profesor, al hablar, es 10 veces superior a la de un alumno en reposo. 77 00:10:00,919 --> 00:10:08,019 Pero concluyen, como veremos ahora en los resultados, que si se utiliza mascarilla tipo FP y con la distancia y la ventilación adecuada, 78 00:10:08,019 --> 00:10:13,840 pues la probabilidad de transmisión a los alumnos es muy pequeña, como se puede observar en los resultados que obtienen. 79 00:10:14,440 --> 00:10:22,379 Incluso cambiando el flujo de aire dentro del aula, es decir, con entradas desde la puerta y salidas hacia la ventana, 80 00:10:22,460 --> 00:10:26,019 es decir, que el aire en el centro de la aula se dirija hacia los alumnos en estas condiciones descritas, 81 00:10:26,740 --> 00:10:36,159 utilizando mascarilla FP y una distancia adecuada, pues la probabilidad de contagio en los asistentes, en los alumnos, 82 00:10:36,159 --> 00:10:37,279 pues sería prácticamente igual. 83 00:10:38,019 --> 00:10:42,980 Bueno, el profesor Norberto Fueyo nos ofrece aquí en su artículo también un 84 00:10:42,980 --> 00:10:47,779 enlace a una presentación que además actualiza periódicamente y que nos ha 85 00:10:47,779 --> 00:10:53,299 dicho que pueden consultar, que está abierta para su consulta. No se puede 86 00:10:53,299 --> 00:10:57,820 descargar la presentación pero sí para la consulta y ya os digo que la 87 00:10:57,820 --> 00:11:03,299 actualizan periódicamente. Bueno, pues recomendamos también su visita y su 88 00:11:03,299 --> 00:11:07,419 lectura porque son trabajos ahora mismo bastante importantes.