Aspectos clave en el diseño de ingeniería y la construcción de salas blancas

Entre las instalaciones de salas blancas para fábricas, las de clase 10 000 y clase 100 000 son las más comunes. Para proyectos de salas blancas a gran escala en empresas, aspectos como el diseño, la infraestructura y la adquisición de equipos deben cumplir con los requisitos del mercado y las normas de ingeniería de construcción.

1. Sistemas de telefonía y alarma contra incendios

La instalación de teléfonos e intercomunicadores en salas blancas reduce el movimiento de personal dentro del área limpia —minimizando así la generación de partículas— y facilita la comunicación externa oportuna en caso de incendio, además de apoyar la comunicación operativa rutinaria. Asimismo, es necesario instalar sistemas de alarma contra incendios para prevenir grandes pérdidas económicas derivadas de incendios que pasen desapercibidos para quienes se encuentren fuera de las instalaciones.

2. Requisitos de los conductos de ventilación: Equilibrio entre economía y eficiencia

En los sistemas de aire acondicionado centralizados o de purificación, los conductos deben ser rentables y eficientes en la distribución del aire. Entre las consideraciones económicas se incluyen el bajo costo, la facilidad de instalación, los bajos costos operativos y las superficies internas lisas con mínima resistencia al flujo de aire. Los requisitos de eficiencia exigen una alta hermeticidad (sin fugas), resistencia a la generación y acumulación de partículas, propiedades no contaminantes y resistencia al fuego, la corrosión y la humedad.

3. Priorizar la eficiencia energética en los sistemas de aire acondicionado y purificación.

Los sistemas de aire acondicionado y purificación son grandes consumidores de energía; por lo tanto, es fundamental priorizar las medidas de ahorro energético durante el diseño y la construcción. El consumo de energía se ve influenciado por numerosos factores, como la distribución del sistema y las zonas, el cálculo del volumen de aire de impulsión, la configuración de temperatura y humedad, los niveles de limpieza y las tasas de renovación del aire, la proporción de aire fresco, el aislamiento de los conductos, los tipos de juntas (que afectan a las tasas de fuga), los ángulos de conexión entre los conductos principales y secundarios (que afectan a la resistencia al flujo de aire), la integridad del sellado de las bridas y la selección de equipos como unidades de tratamiento de aire (UTA), ventiladores y enfriadoras. En consecuencia, es necesario considerar cuidadosamente todos estos detalles.

4. Selección de unidades de tratamiento de aire en función de las condiciones climáticas

La selección de unidades de tratamiento de aire debe tener en cuenta el clima local. Por ejemplo, en regiones del norte caracterizadas por bajas temperaturas invernales y altos niveles de polvo en suspensión, las unidades estándar deben complementarse con una sección de precalentamiento de aire fresco y utilizar un método de tratamiento de aire por pulverización de agua; esto permite la eliminación simultánea de polvo y el intercambio de calor/humedad para alcanzar los niveles de temperatura y humedad requeridos. En regiones del sur caracterizadas por climas húmedos y menores concentraciones de polvo en suspensión, el precalentamiento del suministro de aire fresco durante el invierno es innecesario. La filtración del aire y la regulación de la temperatura y la humedad se gestionan mediante un proceso de varias etapas: filtración primaria, seguida del ajuste de la temperatura y la humedad mediante serpentines de enfriamiento superficial (que también pueden incluir deshumidificación) y, finalmente, filtración de eficiencia media seguida de filtración terminal de alta o subalta eficiencia. Es recomendable equipar las unidades de tratamiento de aire con ventiladores de frecuencia variable; esto no solo ahorra energía, sino que también permite un ajuste flexible del volumen y la presión del flujo de aire.

5. Las salas de unidades de tratamiento de aire deben estar ubicadas junto a la sala limpia.

Ubicar la sala de la unidad de tratamiento de aire junto a la sala limpia ofrece varias ventajas: ahorra energía, facilita una disposición eficiente de los conductos de aire, optimiza los patrones de flujo de aire y reduce los costos de construcción.

6. Los sistemas de enfriamiento de unidades múltiples ofrecen mayor flexibilidad.

Cuando se requiere una alta capacidad de refrigeración, una sola unidad enfriadora grande es menos conveniente que un sistema de varias unidades. Los motores deben utilizar control de velocidad de frecuencia variable para reducir los requisitos de potencia de arranque. Una configuración de varias unidades permite un funcionamiento flexible, evitando el desperdicio de energía asociado con "equipos sobredimensionados para cargas pequeñas" (es decir, hacer funcionar una unidad grande a baja capacidad).

7. Los sistemas de control automático garantizan una regulación continua.

Actualmente, algunos fabricantes utilizan métodos manuales para ajustar el flujo y la presión del aire. Sin embargo, dado que las válvulas de control se ubican en espacios técnicos intersticiales —y los techos suelen estar formados por paneles suspendidos de acero prelacado—, estos ajustes generalmente se establecen solo durante la instalación y puesta en marcha iniciales; rara vez, o nunca, se modifican posteriormente y, en la práctica, suelen ser inaccesibles para su ajuste. Para garantizar la producción y las operaciones normales dentro de la instalación limpia, se debe instalar un sistema de control automático integral que realice las siguientes funciones: monitorear la limpieza del aire de la sala limpia, la temperatura, la humedad y las diferencias de presión, así como regular las compuertas de aire; detectar la temperatura, la presión y los caudales de gases de alta pureza, agua purificada y agua de refrigeración circulante; y monitorear la pureza del gas y la calidad del agua purificada.