4.3 Aire acondicionado y control ambiental

El aire acondicionado, el control ambiental o la tecnología para la administración de un edificio, son términos que se emplean para describir sistemas de diferente complejidad para el control y administración del medio ambiente en el interior de un edificio. Aunque estos sistemas fueron desarrollados principalmente para la comodidad de los ocupantes de los edificios, se convierten en una necesidad si los recintos van a cumplir con las condiciones de almacenamiento a largo plazo de colecciones audiovisuales como se especifican en esta publicación. En principio, los sistemas de aire acondicionado son los mismos, ya sea con fines de preservación y almacenamiento o para confort. Sin embargo, los sistemas de aire acondicionado para la colección y almacenamiento requieren mejores y más estrictos índices de tolerancia y control.

4.3.1 Control de la temperatura. El control de la temperatura se logra calentando o enfriando el aire que se inyecta en el ambiente que se va a controlar. Los sensores [N. del T, termostatos y humidistatos] ubicados en el espacio detectan las condiciones del recinto y esta información sirve para controlar los elementos que calientan o enfrían. La interacción con sensores plantea algunas cuestiones que se analizan a continuación.

Es importante señalar que enfriar es el acto de remover el calor de un espacio y transferirlo a otro.

Un sistema de enfriamiento por evaporación consiste en pasar aire a través de un ambiente húmedo y de esta manera remover la energía de calor por medio de la evaporación. Este sistema no tiene cabida en un archivo, en parte porque incrementa la humedad relativa. En cualquier caso, solo es efectivo en ambientes muy secos.

Un hecho crítico del diseño de sistemas de control ambiental es que calentar el aire reduce la humedad relativa y enfriar el aire la aumenta. Tanto una temperatura estable como una humedad estable son importantes y su control está interrelacionado. Por esta razón todo control de temperatura debe estar en sintonía con el control de la humedad (3.2.3).

4.3.2 Principios de la deshumidificación. La mayor parte del tiempo casi todos los ambientes de almacenamiento requieren deshumidificación para extraer la humedad del aire, y así cumplir con las condiciones que se especifican en esta publicación. La necesidad de humidificar, añadir humedad al aire, es mucho más rara, y si se necesita se puede lograr de manera muy sencilla. La humedad relativa, que es la manera más común de expresar la humedad en el aire, es una medida porcentual proporcional a la cantidad de humedad que el aire puede contener a cierta temperatura y presión. Esta última depende de la altitud.

La deshumidificación es la remoción de la humedad del aire para reducir la humedad relativa. Como se indicó arriba, enfriar el aire aumenta la humedad relativa. Si se baja la temperatura del aire a la larga se alcanzará un punto en el que la humedad se condense en forma de pequeñas gotas de agua. La temperatura a la que la humedad se condensa es conocida como “punto de rocío”.

Figura 30: Tabla de los niveles del punto de rocío (por Easchiff, trabajo propio). [CC-BY- SA-3.0-2.5-2.0-1.0 (http://creativecommons.org/licences/b-sa/), vía Wikimedia Commons.]

La manera más común de deshumidificar un ambiente es enfriar el aire tratándolo a una temperatura muy por debajo del punto de rocío; de este modo se extrae la humedad del aire como gotas muy pequeñas. Posteriormente, el aire tratado se calienta hasta la temperatura requerida y la humedad relativa resultante es producto de la cantidad de humedad eliminada por enfriamiento y la temperatura final del aire procesado.

Esta estrategia, aunque práctica, sencilla y común, tiene muchos problemas. Primero, el costo de la energía para enfriar y luego calentar el aire es bastante elevado, y debe considerarse como un factor en el funcionamiento a largo plazo de cualquier ambiente. Segundo, la cantidad de humedad extraída del aire es proporcional a la temperatura diferencial, y un sistema, a menudo, tendrá que ser recalculado para que sea compatible con una amplia gama de condiciones ambientales experimentadas en diversos lugares. Este es un problema particular en ambientes frescos. Y, finalmente, es muy difícil lograr un control preciso usando estos tipos de sistemas, pues puede llevar a variaciones cíclicas, de tal manera que el sistema constantemente esté buscando ajustar las condiciones, lo cual ocasionará incrementos y reducciones regulares de temperatura y humedad. Esto, por sí mismo, resulta perjudicial para el almacenamiento de materiales de la colección.

La deshumidificación desecante [N. del T, de tipo fisicoquímica] es la remoción de humedad del aire dentro de un área de almacenamiento usando una sustancia (desecante) que sea capaz de absorber la humedad. El desecante es subsecuentemente calentado, fuera del área controlada, para extraer la humedad absorbida, después de lo cual puede reutilizarse. Tales sistemas pueden alcanzar los niveles bajos de deshumidificación requeridos para el almacenamiento de archivos en la mayoría de los ambientes, y son más eficientes que los descritos arriba.

4.3.3 Sensores. Los sensores son aparatos que se emplean para detectar la humedad de la temperatura y otros aspectos de la calidad y condición del aire. La mayoría de los sensores de oficina tienen tolerancias de ±5% o mayores. Aun cuando esto es adecuado para controlar ambientes de oficina, al utilizarse en sistemas de presición, como lo es el almacenamiento de archivos, no pueden alcanzar los índices de tolerancia que se especifican en este documento.

Los sensores detectan las condiciones en el ambiente controlado y comunican esa información al sistema de aire acondicionado. En su forma más simple, cuando las condiciones están fuera de las requeridas, el sistema se enciende; cuando se cumplen, el sistema se apaga. Cuando el sistema opera de esta forma, las condiciones del ambiente controlado pueden alternar entre temperaturas altas y bajas, lo cual tiene un efecto adverso en los materiales almacenados. Para solucionar esto, los sistemas modernos con sensores de alta calidad y tecnología de control (sistemas inteligentes) se encienden y se apagan gradualmente, calentando y enfriando, lo cual crea un ambiente de almacenamiento estable.

Una práctica común es colocar sensores en los ductos de retorno del aire que se extrae del área de almacenamiento. Sin embargo, un sistema mal diseñado puede dar como resultado bolsas de aire o espacios dentro del ambiente de almacenamiento que pueden estar fuera de la especificación, pero que no sean detectados por el sistema (microclimas). Se recomienda contar con múltiples sensores, que deben ser ponderados en función de las condiciones por cumplirse en el recinto.

4.3.4 Calidad del aire y filtrado. Los sistemas de aire acondicionado están, generalmente, diseñados para reciclar el aire en un medio ambiente cerrado, añadiendo una proporción predeterminada de aire fresco proveniente del exterior. Mientras más pequeña sea la proporción de aire fresco, más fácil y más barato será mantener las condiciones que se requieren. La cantidad de aire fresco es una cuestión de salud, y la mayoría de los países tienen estándares que especifican una cifra mínima de alrededor de 10% de aire fresco. Aunque el ambiente de almacenamiento podría tener un porcentaje más bajo de aire fresco, se necesitarían sensores para determinar la acumulación de bióxido de carbono y otros gases no deseados en las áreas de almacenamiento. También es probable que los plásticos almacenados en el medio despidan gases que se acumulan en el ambiente. Por lo tanto, las cifras cercanas al 10% son una elección entre costo y aire limpio. La corriente de aire a través del recinto debe llegar a todas partes para prevenir cualquier acumulación localizada de contaminantes.

Bombear aire tratado de un área a un ambiente conllevará un aumento de polvo y de otras partículas aéreas. Los sistemas de aire acondicionado deben tener filtros que remuevan esas partículas. El tipo de filtro y el tamaño de las partículas por extraer dependerán de la calidad del aire. Además de los filtros con un buen mantenimiento, la cantidad de polvo en un ambiente puede minimizarse manteniendo una presión más alta en el recinto que la del área circundante.

La categoría de cuarto limpio ISO 8, preferiblemente ISO 7, de acuerdo con ISO 14644-1, debería ser la meta para las áreas de almacenamiento y los laboratorios.²⁵

La presencia de bióxido de sulfuro, bióxido de nitrógeno, óxidos de nitrógeno y otros gases contaminantes degradarán la expectativa de vida de los soportes almacenados en un ambiente. La mayoría de los países tienen una especificación para la calidad del aire y recomendarán la clases de filtrado necesario.

Todos los filtros requieren mantenimiento y limpieza regular para ser efectivos.

25. La clasificación de cuarto limpio 100.000 de ISO 8 es igual a su antecedente US FED STD 209E, ISO 7, clasificación 10.000. [N. del T. Los cuartos limpios se clasifican de acuerdo con la pureza del aire. Existen cuartos limpios de 100000, 10000, 1000, 100, 10 y hasta una partícula por pie cúbico. Y se conocen como clase 100K (ISO 8), 10K (ISO 7), 1K (ISO 6), 100 (ISO 5), 10 (ISO 4) y 1 (IS0 3), respectivamente.]