Diseño y modelado computacional de un sistema de ventilación para disminuir el riesgo de contagio de Covid‐19 en aulas universitarias

• Sofía Holguín‐Briceño ^[1] ; Jorge Andrés León ^[1] ; Andrés Eduardo Penagos‐Carranza ^[1] ; Brian David Zapata‐Henao ^[1] ; Camilo Jesús Marín‐Jiménez ^[1] ; Carlos Mario Morales‐Ramírez ^[1] ; Cristian Alejandro Castrillón‐Ayala ^[1] ; Cristian Alejandro Hernández‐López ^[1] ; Juan Felipe Rodríguez‐Navarro ^[1] ; Juan Pablo Ariza‐Hernández ^[1] ; Julián Ricardo Rodríguez‐Suesca ^[1] ; Julián Santiago Serrano‐Rincón ^[1] ; Nicolás David Ávila‐Rey ^[1] ; Sara Valentina García‐Martínez ^[1] ; Sebastián Cardona‐Pesca ^[1] ; Sergio Daniel Cardozo‐Franco ^[1] ; Aldo Germán Benavides‐Moran ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional de Colombia

     Universidad Nacional de Colombia

     Colombia

     
• Localización: Desarrollo e Innovación en Ingeniería / Edgar Serna M. (ed. lit.), 2021, ISBN 9789585327856, págs. 723-743
• Idioma: español
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• Resumen

  • Cada vez se hace más evidente la necesidad de una reapertura económica, lo que implica, entre otras cosas, la reapertura de los centros educativos. El reciente receso que ocasionó la pandemia de Covid-19 ha complicado la realización de actividades con aglomeraciones en espacios cerrados, puesto que favorecen las altas concentraciones de aerosoles en el ambiente que están fuertemente relacionados con el contagio del virus. En este capítulo se plantea el proceso de diseño de un sistema de ventilación que disminuye la probabilidad de contagio del SARS-CoV-2 en espacios cerrados. El plan piloto estudia un aula ubicada en la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Colombia, Sede Bogotá, el cual cuenta con tasas de renovación de aire insuficientes para un retorno a clases seguro. Mediante cálculos teóricos de las cargas y flujos de aire y la implementación de software comercial, se aseguró que el sistema cumpla con los estándares y últimas recomendaciones sobre ventilación para la disminución de contagio. Como resultado se obtuvo un diseño de un sistema de extracción local que permite una renovación completa del aire del recinto cada 10 minutos. Posteriormente, el diseño se comprobó mediante simulaciones de dinámica de fluidos computacional, en las cuales se rastrearon, de manera indirecta, las partículas del Covid-19 a través del seguimiento de la concentración de CO2 emitido por las personas. Se puso en evidencia que dentro de un aula ocupado por 24 personas es posible difundir el CO2 lo suficientemente rápido como para que no se mezcle el aire contaminado entre estudiantes