Estudio CFD de la aeráulica de un laboratorio
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Laboratorios y salas blancas.

Las exigencias climáticas de un laboratorio son tan variadas como sus actividades. Mediante la simulación CFD, EOLIOS domina la concentración de partículas, los flujos laminares y las condiciones termo-aeráulicas de las salas blancas — del sector espacial a los centros farmacéuticos.

ISO 14644Flujo laminarLectura 4 min
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Flujos laminares dominados

Dirección vertical de la impulsión, ausencia de zonas muertas y de remontadas.

Contaminación controlada

Concentración de partículas ISO 14644, extracción de contaminantes y descontaminación.

Energía optimizada

Caudales de aire ajustados a la necesidad justa: reducción de los costes de explotación.

01 — Ambientes

Estudio de los ambientes específicos de los laboratorios y salas blancas

EOLIOS modeliza por CFD los ambientes de laboratorio para dominar la contaminación, los flujos y las temperaturas, del control de escenarios críticos hasta los tiempos de descontaminación.

Contaminación

  • Dispersión de contaminantes y de gas
  • Riesgos de contaminación
  • Evacuación de la contaminación

Escenarios

  • Estudio transitorio de escenario crítico
  • Laboratorios P03 y P04
  • Tiempo de descontaminación

Dominio

  • Control del flujo laminar
  • Regulación fina de las temperaturas
  • Análisis de humo

La aeráulica de las salas blancas

Varios campos de la ingeniería — la industria aeroespacial, los semiconductores, los hospitales y los centros farmacéuticos — disponen de salas blancas. Una sala blanca (o sala limpia según la norma ISO 14644) es un espacio cerrado donde la concentración de partículas está controlada con el fin de minimizar la introducción, la generación y la retención de polvo o de agentes contaminantes. En los laboratorios de química, la protección de las personas frente a las sustancias nocivas es una cuestión clave: la capacidad de retención de las vitrinas de gases depende de su construcción, del comportamiento del usuario y de la interacción con el caudal de aire ambiente, determinado a su vez por la disposición de las salidas de aire. Los laboratorios de investigación láser tienen exigencias particulares (constancia de la temperatura, bajas velocidades de flujo, evitación de las zonas muertas). En todos los casos, una optimización basada en la simulación CFD de las condiciones de caudal y de temperatura mejora el ambiente termo-aeráulico del espacio.

02 — Simulación

La simulación CFD para las salas blancas

Según los casos de estudio, analizamos:

  • la laminaridad de los flujos bajo el techo de impulsión (dirección vertical del flujo);
  • la ausencia de zonas muertas, esas regiones donde el aire no se renovaría y donde las partículas se acumulan;
  • la ausencia de remontadas de flujo de aire — y por tanto de polvo — a lo largo de las paredes o en los ángulos;
  • la homogeneidad de las temperaturas, en particular en el marco de escenarios extremos;
  • escenarios de extracción de contaminante y el tiempo de descontaminación.
Estudio CFD de la difusión de aire por las redes HVAC en un laboratorio
Difusión de aire por las redes HVAC en relación con el funcionamiento de las vitrinas de gases
03 — Costes y pericia

Reducir los costes de explotación

El transporte de aire en los edificios de tipo laboratorio representa una parte importante de los costes de explotación. Por ello siempre es útil saber si las exigencias pueden satisfacerse con menores cantidades de aire: una simulación CFD resulta enormemente valiosa para explorar este potencial, con soluciones adaptadas a cada tipología de laboratorio.

Nuestras áreas de pericia

  • Diseño de sistemas para una gran estabilidad en temperatura e higrometría;
  • Riesgo gas (tóxico, inflamable, anoxia);
  • Riesgo nanopartículas y confinamientos específicos;
  • Riesgo biológico y equipos específicos;
  • Riesgo nuclear (laboratorios calientes);
  • Dimensionamiento de sistemas específicos;
  • Difusión de nanopartículas.

Cualificación de las vitrinas de gases

Las fichas técnicas de los fabricantes (vitrinas de gases, campanas, PSM, BAG, PSPN…) dan, mediante ábacos, las condiciones termo-aeráulicas de uso de sus sistemas. Pero el uso simultáneo de diferentes sistemas en un mismo espacio puede provocar perturbaciones en el retorno, limitando o incluso suprimiendo la eficacia esperada. Para evitar estas problemáticas, realizamos la cualificación numérica de las vitrinas de gases desde la fase de diseño.

Pericia: cualificación de vitrina de gases de laboratorio

04 — Quirófanos

Optimización de la aeráulica de los quirófanos

Más allá de los laboratorios, el mismo enfoque se aplica a los quirófanos: la CFD compara una aeráulica deficiente con un flujo eficaz, garantizando la protección del campo operatorio y el confort de los equipos.

Aeráulica CFD deficiente de un quirófano
Aeráulica deficiente
Flujo de aire eficaz en un quirófano
Flujo de aire eficaz tras optimización

Pericia: optimización del confort termo-aeráulico

Pericia: estudio del polvo en sala blanca

FAQ

Preguntas frecuentes

Lo que proyectistas, explotadores y responsables de calidad nos preguntan más a menudo sobre la aeráulica de laboratorios y salas blancas.

¿Por qué simular la aeráulica de una sala blanca con CFD?

La limpieza de una sala blanca no depende solo del caudal instalado, sino de cómo circula realmente el aire alrededor de los puestos y equipos. La CFD calcula velocidades, temperaturas y concentraciones de partículas en cada punto del volumen y revela desde el diseño las zonas muertas y las recirculaciones invisibles a la medición puntual. Este enfoque prolonga de forma natural una auditoría del aire in situ, cuyas mediciones aprovecha para recalibrar el modelo.

¿Cómo se garantiza la laminaridad de los flujos bajo el techo de impulsión?

La simulación verifica que el flujo se mantenga vertical y regular desde el retorno hasta el techo, sin remontar por las paredes ni en las esquinas. Localiza las zonas de turbulencia creadas por el mobiliario, los equipos calientes o el paso del personal. Se ajustan entonces la posición de los difusores, los caudales y la implantación para preservar un barrido homogéneo sobre las superficies sensibles.

¿La CFD ayuda a reducir los costes de explotación?

Sí: el transporte de aire representa una parte importante del coste de explotación de un laboratorio. La simulación permite verificar si los requisitos de limpieza pueden cumplirse con caudales más bajos, sin degradar el control particular. Las instalaciones se dimensionan así a medida en lugar de sobredimensionarse por exceso de precaución.

¿Qué cubre el estudio más allá de las salas blancas clásicas?

Nuestros estudios abarcan también los laboratorios con riesgo de gas, nanopartículas, biológico o nuclear, cada uno con sus limitaciones de confinamiento. El mismo método se aplica a los quirófanos, donde la CFD compara una aeráulica defectuosa con un flujo eficaz que protege el campo operatorio. Cada tipología recibe una solución adaptada a sus exigencias de estabilidad en temperatura y humedad.

¿Cómo asegura la CFD el uso simultáneo de varias vitrinas?

Las tablas de los fabricantes dan las condiciones de uso de una vitrina aislada, pero el uso simultáneo de varios sistemas en un mismo local puede crear perturbaciones en el retorno que anulan la eficacia esperada. La simulación reproduce esas interacciones y previene el problema en el diseño. Es el objetivo de nuestra cualificación numérica de vitrinas, realizada antes de cualquier puesta en servicio.

Mediateca · Salas blancas

La sala blanca, simulada primero.

Flujos laminares, vitrinas de gases y captura de partículas finas: nuestras simulaciones CFD muestran el comportamiento real del aire en entorno controlado.

Toda la mediateca
Aeráulica de alta fidelidad de un laboratorioFlujos de baja velocidad en sala limpia
Laboratorio equipado con vitrinas de gases
Captura de partículas finas
Casos de uso · Sectores

¿Dónde se simula la aeráulica de las salas blancas?

Allí donde la concentración de partículas y la estabilidad de las condiciones condicionan la calidad o la seguridad, la CFD ilumina el diseño de los entornos controlados. Estos son los contextos típicos.

Recursos

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