Qué tener en cuenta al integrar una sala blanca dentro de una planta industrial existente
Integrar una sala blanca o cleanroom dentro de una planta industrial que ya está en funcionamiento es un proyecto muy diferente a construir una instalación desde cero.
En una nueva planta, el diseño puede plantearse desde el principio teniendo en cuenta los flujos de personal y materiales, las necesidades de climatización, las instalaciones auxiliares, las alturas disponibles o los requisitos de mantenimiento. En una instalación existente, en cambio, la nueva sala blanca tiene que convivir con una infraestructura que ya está construida y, en muchos casos, con una actividad productiva que no puede detenerse.
Por eso, antes de comenzar el proyecto, es fundamental analizar no solo cómo será la sala blanca, sino también cómo va a integrarse en el edificio y en el proceso productivo existente.
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Empezar por conocer las necesidades reales del proceso
El primer paso no debería ser decidir qué paneles, puertas o filtros se van a instalar.
Lo primero es definir qué se va a hacer dentro de la sala blanca.
El proceso determinará aspectos como:
- Nivel de limpieza requerido.
- Clasificación ISO necesaria.
- Número de trabajadores.
- Equipos que estarán dentro de la sala.
- Calor generado por maquinaria y equipos.
- Materias primas y productos que entrarán y saldrán.
- Necesidades de temperatura y humedad.
- Requisitos de presión respecto a las zonas adyacentes.
- Necesidad de esclusas para personas y materiales.
- Requisitos específicos de cada sector.
En otras palabras, la sala blanca debe diseñarse alrededor del proceso y no al contrario.
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Analizar el edificio existente antes de diseñar
Uno de los errores más habituales en un proyecto de integración es comenzar el diseño sin conocer suficientemente bien las características de la planta.
Antes de proyectar una sala blanca conviene realizar un estudio de las condiciones existentes:
- Altura libre disponible.
- Estructura y capacidad de carga.
- Estado de paredes, suelos y techos.
- Instalaciones eléctricas existentes.
- Bandejas y canalizaciones.
- Tuberías.
- Redes de aire comprimido y gases.
- Instalaciones contra incendios.
- Sistemas de climatización y ventilación.
- Sistemas de control y BMS.
- Accesos para maquinaria y materiales.
- Espacios disponibles para mantenimiento.
En instalaciones antiguas, estos aspectos pueden convertirse en una de las principales limitaciones del proyecto.
Por ejemplo, el techo existente puede no estar preparado para soportar el peso adicional de falsos techos técnicos, filtros, luminarias, conductos o instalaciones.
También puede ocurrir que la altura disponible no permita instalar el plenum necesario para conseguir una distribución de aire adecuada.
Por eso, un levantamiento técnico preciso del edificio debe formar parte de las primeras fases del proyecto.
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La altura disponible: mucho más importante de lo que parece
Una sala blanca necesita espacio no solo para las personas y los equipos.
Por encima de la zona limpia pueden ser necesarios:
- Plenums.
- Conductos de impulsión y retorno.
- Filtros HEPA.
- Fan Filter Units (FFU).
- Instalaciones eléctricas.
- Tuberías.
- Sistemas de extracción.
- Elementos de control y mantenimiento.
En una planta existente, la altura puede ser una de las principales restricciones.
En edificios antiguos, las limitaciones de altura obligan a optimizar el diseño del techo y del espacio técnico disponible para poder integrar correctamente los sistemas de filtración y climatización.
Por tanto, no basta con comprobar si «cabe» la sala blanca. Hay que comprobar si caben también todas las instalaciones que hacen posible que esa sala funcione correctamente.
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Diseñar los flujos de personas y materiales
La circulación es uno de los puntos críticos.
Una sala blanca integrada dentro de una fábrica no debería convertirse en un punto de conflicto entre trabajadores, materias primas, producto terminado, residuos y mantenimiento.
Siempre que sea posible, conviene estudiar por separado:
Flujo de personal → acceso, vestuarios, cambio de ropa, esclusas y entrada a la zona limpia.
Flujo de materiales → recepción, preparación, entrada a la sala, proceso y salida del producto.
Flujo de residuos → retirada de residuos y materiales utilizados.
Cuanto menos se crucen estos recorridos, menor será el riesgo de contaminación cruzada y más sencillo será controlar la operación.
En instalaciones existentes, sin embargo, no siempre es posible crear circuitos completamente independientes. Las situaciones de retrofit pueden obligar a introducir compromisos debido al espacio disponible, haciendo que algunos flujos compartan corredores y requieran controles y procedimientos adicionales.
Por eso, el análisis de flujos debe realizarse antes de fijar definitivamente la distribución de la sala.
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Prestar especial atención a accesos y esclusas
Las puertas no son simplemente elementos arquitectónicos.
Cada apertura supone una alteración temporal de las condiciones ambientales y de la presión de la sala.
En función del proceso, pueden ser necesarias:
- Esclusas de personal.
- Esclusas de materiales.
- Pass-through o pasamateriales.
- Puertas enclavadas.
- Vestuarios.
- Zonas de preparación.
El objetivo es evitar que la apertura de una puerta provoque una entrada de contaminantes o altere de forma significativa el equilibrio de presiones.
Los diseños actuales de salas blancas utilizan precisamente sistemas de separación de flujos y pasamateriales para introducir herramientas, componentes o materias primas sin comprometer la integridad de la zona limpia.ç
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Integrar la climatización y el HVAC
Probablemente este sea uno de los puntos más delicados del proyecto.
Una planta industrial existente puede disponer de un sistema de climatización perfectamente adecuado para su actividad habitual, pero eso no significa que pueda asumir las exigencias de una sala blanca.
El sistema HVAC debe analizar, entre otros aspectos:
- Caudal de aire.
- Renovaciones.
- Filtración.
- Temperatura.
- Humedad.
- Presión diferencial.
- Recuperación de la sala.
- Cargas térmicas.
- Extracciones de proceso.
- Ubicación de retornos.
- Necesidades de mantenimiento.
Además, aumentar simplemente el número de renovaciones de aire no garantiza por sí mismo una mejor clasificación. El patrón de circulación, la posición de las impulsiones y retornos, los equipos y las fuentes de contaminación también influyen en el comportamiento de la sala.
En muchos proyectos de integración resulta más adecuado disponer de una climatización específica o parcialmente independiente para la sala blanca.
Esto permite controlar de manera más precisa sus condiciones y evita sobrecargar sistemas existentes.
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Controlar las diferencias de presión
La presión es otro elemento fundamental para evitar que el aire de zonas menos limpias entre en las zonas controladas.
ISO 14644 contempla diferentes estrategias de segregación y destaca la importancia de mantener una dirección de flujo estable entre espacios con distintos niveles de limpieza.
En términos prácticos, el diseño debe establecer una jerarquía clara entre las diferentes zonas.
Por ejemplo:
Zona menos limpia → zona de transición → zona limpia → zona crítica
La diferencia de presión debe mantenerse estable incluso cuando se producen situaciones normales de funcionamiento, como la apertura de puertas, entrada de personas o movimiento de materiales.
Por ello, el sistema HVAC, los sensores de presión, las puertas y los sistemas de control deben considerarse como un único conjunto.
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Tener en cuenta las instalaciones existentes
Una nueva sala blanca raramente se instala en un espacio vacío.
Puede encontrarse con:
- Bandejas eléctricas.
- Tuberías.
- Conductos.
- Sprinklers.
- Columnas.
- Vigas.
- Equipos existentes.
- Redes de gases.
- Sistemas de detección y extinción de incendios.
Cada uno de estos elementos puede condicionar la posición de paredes, puertas, techos, filtros o conductos.
Por eso, herramientas como BIM pueden aportar un valor considerable durante la fase de diseño, especialmente en instalaciones con una elevada densidad de servicios.
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Planificar la obra sin comprometer la producción
Este es probablemente el mayor reto de una sala blanca integrada en una fábrica en funcionamiento.
La obra debe convivir con la actividad productiva.
Eso obliga a definir previamente:
- Zonas de obra.
- Accesos de trabajadores.
- Rutas de entrada de materiales.
- Zonas de almacenamiento.
- Horarios de intervención.
- Cortes de suministros.
- Trabajos que requieren parada.
- Sistemas provisionales.
- Medidas para evitar contaminación de las zonas productivas.
En algunos proyectos es necesario trabajar por fases, ejecutar determinados trabajos durante paradas programadas y mantener el resto de la producción operativa.
Existen incluso proyectos de renovación de salas blancas en los que la mayor parte de los trabajos se ha realizado mientras la instalación continuaba funcionando, con periodos de parada muy limitados.
La planificación de obra, por tanto, debe formar parte del proyecto técnico desde el principio y no considerarse una cuestión exclusivamente constructiva.
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Pensar en el mantenimiento desde el diseño
Otro aspecto que suele olvidarse es cómo se va a mantener la instalación una vez terminada.
Hay que garantizar el acceso a:
- Filtros.
- Ventiladores.
- Equipos HVAC.
- Sensores.
- Cuadros eléctricos.
- Válvulas.
- Conductos.
- Sistemas de control.
Una solución aparentemente perfecta puede convertirse en un problema si para cambiar un filtro o reparar un equipo es necesario desmontar parte de la sala blanca o interrumpir la producción.
El mantenimiento debe formar parte del diseño desde el principio.
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Validación y puesta en marcha
Una sala blanca no está terminada simplemente porque se hayan instalado los paneles y los equipos.
Después de la construcción hay que comprobar que el conjunto cumple las condiciones especificadas.
Dependiendo de la aplicación y de la normativa aplicable, pueden ser necesarias verificaciones relacionadas con:
- Clasificación de partículas.
- Presiones diferenciales.
- Caudales.
- Velocidades de aire.
- Integridad de filtros.
- Temperatura.
- Humedad.
- Recuperación.
- Patrones de flujo.
- Alarmas y sistemas de monitorización.
ISO 14644-2 establece precisamente un marco para el seguimiento del comportamiento de una sala limpia mediante un plan de monitorización basado en la evaluación de riesgos y parámetros como presión, partículas y flujo de aire.
En instalaciones reguladas, además, la estrategia de cualificación debe plantearse desde las primeras fases del proyecto.
En los proyectos de retrofit es fundamental realizar inicialmente una evaluación detallada del edificio, equipos, servicios, HVAC, estructura y flujos para establecer posteriormente un análisis de las necesidades y las posibles modificaciones.
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¿Sala blanca modular o construcción convencional?
En una planta existente, la solución modular puede ofrecer ventajas importantes.
Los sistemas modulares permiten adaptar paredes, techos, puertas y otros elementos a las condiciones concretas del edificio y facilitan futuras ampliaciones o modificaciones.
Además, pueden reducir los tiempos de intervención en obra al incorporar componentes prefabricados.
Sin embargo, la elección entre una solución modular, una construcción convencional o una combinación de ambas debe realizarse teniendo en cuenta:
- Clasificación requerida.
- Dimensiones.
- Altura disponible.
- Estructura existente.
- Instalaciones.
- Posibilidades de ampliación.
- Plazos.
- Presupuesto.
- Requisitos de validación.
- Actividad de la planta durante la obra.
No existe una solución universal. La solución adecuada es la que consigue integrar los requisitos de contaminación, proceso, instalaciones y producción en un único diseño coherente.
Una sala blanca debe diseñarse como parte de la fábrica, no como un elemento aislado
Integrar una sala blanca dentro de una planta industrial existente exige mucho más que construir un recinto estanco y colocar filtros HEPA.
Es necesario estudiar el edificio, los flujos de personas y materiales, la estructura, las instalaciones existentes, la climatización, las presiones, los accesos, el mantenimiento y la forma en que se desarrollará la obra.
La fase de análisis inicial es especialmente importante porque muchos problemas que aparecen durante la construcción —falta de altura, interferencias con instalaciones, insuficiente capacidad HVAC, dificultades de acceso o problemas de circulación— podrían haberse identificado antes de comenzar.
En definitiva, un proyecto de cleanroom integrado debe plantearse como un proyecto global de ingeniería y no únicamente como un proyecto constructivo.
En Isobox Systems trabajamos en el diseño e integración de soluciones de salas blancas adaptadas a las necesidades específicas de cada instalación, teniendo en cuenta tanto los requisitos técnicos de la zona limpia como las características de la planta existente.
El objetivo no es simplemente crear una sala blanca, sino conseguir que funcione correctamente dentro del conjunto de la instalación industrial.