Klimatyzacja nowoczesnych szpitali

Duża liczba i różnorodność wymagań dla poszczególnych pomieszczeń, począwszy od sal operacyjnych, izb chorych, poprzez laboratoria i gabinety lekarskie, po magazyny i miejsca usuwania odpadów, to dla projektantów instalacji duże i odpowiedzialne wyzwanie. W Polsce brakuje jednoznacznych, zebranych w jednym opracowaniu i aktualnych wymagań, dlatego projektanci bardzo często korzystają z wytycznych innych krajów.

Inwestor – projektant – projekt

Optymalnym rozwiązaniem jest sytuacja, gdy inwestor już przy wstępnym projekcie bardzo ściśle współpracuje nie tylko z architektem, ale także z projektantem HVAC.

Zdarza się, że na wstępnym etapie projektowania obiektu nie uwzględnia się w pełni specyficznych wymagań, jakim w obiektach służby zdrowia muszą sprostać systemy wentylacji, klimatyzacji, ogrzewania i ciepłej wody oraz gazów technicznych, a także całej infrastruktury energetycznej i komunikacyjnej, w tym przesyłu danych. Wymagają one przestrzeni oraz umożliwienia przeprowadzania czynności koniecznych na etapie eksploatacji – serwisowania, remontowania, czyszczenia, konserwacji itd.

Lokowanie takich pomieszczeń jak np. sale operacyjne czy izolatki w obiekcie powinno być powiązane z zapewnieniem im niezbędnej infrastruktury technicznej. Konieczne jest też zapewnienie wygodnego dostępu dla obsługi.

Wiedza, jak dużo przestrzeni wymagają poszczególne urządzenia techniczne, nie jest niestety powszechna i na tym tle powstają niekiedy niepotrzebne napięcia między architektem a projektantem klimatyzacji, który staje przed problemem nie tylko miejsca na centralę klimatyzacyjną, ale także dostarczenia powietrza do odpowiedniej strefy szpitala.

Czystość powietrza

Ustalenie koncentracji zanieczyszczeń w powietrzu, które będzie zasysane przez instalację klimatyzacyjną, nie jest wbrew pozorom łatwe.

Rzadko mamy do dyspozycji wyniki pomiaru zanieczyszczeń i przede wszystkim informację o ich rodzaju. Z tego względu w trakcie eksploatacji instalacji mogą wystąpić problemy wynikające z przyjęcia w projekcie danych rażąco różniących się od rzeczywistych parametrów.

Dane rzeczywiste możemy ustalić, dokonując odpowiednich pomiarów dopiero po oddaniu instalacji do użytku. Znany jest przypadek szpitala powstałego wcześniej niż otaczające go budynki. Rozpoczęcie budowy w jego pobliżu spowodowało znaczny wzrost zanieczyszczeń w czerpanym powietrzu, a przez to szybsze, niż założono w projekcie, wymiany filtrów.

Zainstalowanie dodatkowego stopnia filtracji było konieczne, by instalacja pracowała poprawnie. Nie tylko powietrze zewnętrzne podlega filtrowaniu. Zadaniem wentylacji w obiektach służby zdrowia jest bowiem także wyeliminowanie ryzyka wystąpienia zakażeń przenoszonych drogą powietrzną. Są oddziały i laboratoria, gdzie usuwane powietrze musi być filtrowane, by potencjalne źródło zakażeń nie rozprzestrzeniało się po szpitalu i jego otoczeniu.

Przy projektowaniu filtracji powietrza stosuje się stopniowanie filtrów, tak aby uniknąć szybkiego zapychania się ich przez cząsteczki, które można łatwo wychwycić wcześniej.

Filtracja kaskadowa obejmuje najczęściej trzy stopnie filtracji: wstępną, dokładną oraz absolutną – realizowaną za pomocą filtrów HEPA lub ULPA.

Zaleca się badanie jakości powietrza dostarczanego przez instalację klimatyzacyjną po zainstalowaniu filtrów, by móc odpowiednio wcześnie reagować i nie dopuścić do obniżenia skuteczności filtracji, wzrostu oporów na filtrze ponad dopuszczalną dla danej instalacji wartość oraz uszkodzeń mechanicznych filtrów.

Temperatura i wilgotność powietrza

Przygotowywana jest norma europejska, która ma jednoznacznie ustalić zasady projektowania, budowy, klasyfikacji oraz działania systemów wentylacji i klimatyzacji obsługującej budynki szpitalne, gabinety lekarskie z salami zabiegowymi, centra dializy itp. Projekt normy dzieli pomieszczenia na klasy – każda ma przypisane wartości temperatury i zawartości wilgoci (minimum i maksimum dla lata i zimy).

Dla przykładu parametry powietrza dla pomieszczeń określonych literą H1a – obszar chroniony w salach operacyjnych – to: temperatura powietrza 22–24°C, zawartość wilgoci w zimie 6,5 g/kg, w lecie 11,5 g/kg. Z kolei według normy niemieckiej DIN 1946-2 temperatura dopuszczalna wynosi 26°C.

Projektanci korzystają też z francuskiej normy NF S 90-351, która m.in. określa rygorystyczne wymagania związane z ochroną przed skażeniem przenoszonym drogą powietrzną. Wyznacza ona cztery strefy poziomu ryzyka (od minimalnego – strefa 1, do bardzo wysokiego – strefa 4), na jakie narażony jest pacjent przebywający w poszczególnych pomieszczeniach obiektów ochrony zdrowia. Strefa 4 obejmuje m.in. sale operacyjne i transplantacyjne [2].

Nawiewniki i kratki wywiewne

Projektant ma do dyspozycji wiele rozwiązań rozdziału powietrza w klimatyzowanym pomieszczeniu, takich jak np. nawiewniki z filtrem HEPA (lub bez – w zależności od przeznaczenia danej strefy w szpitalu) czy stropy laminarne, które doprowadzają powietrze do strefy roboczej strumieniem laminarnym.

Nawiewniki montuje się najczęściej w sufitach podwieszonych przystosowanych do sal operacyjnych, które zapewniają nie tylko przykrycie kanałów i innych elementów klimatyzacji oraz instalacji, pełnią także funkcję tłumików akustycznych [3].

Stosowanie sufitów podwieszanych w pomieszczeniach o bardzo wysokim ryzyku infekcji było dotychczas stosunkowo rzadkie. Oferta rynkowa jest jednak coraz szersza i obejmuje np. płyty pokryte farbą antybakteryjną, z silikonowymi połączeniami uszczelniającymi, które jednocześnie zapewniają dostęp do przestrzeni ponadsufitowej (płyty uchylne).

Ciśnienie a sąsiednie pomieszczenia

Sposób usuwania powietrza zależy od rodzaju i funkcji pomieszczeń. Jedne pracują przy nadciśnieniu w stosunku do pomieszczeń sąsiednich, inne w podciśnieniu. Wzajemne relacje ciśnieniowe sąsiadujących ze sobą pomieszczeń powinny być ustalone już na etapie projektu wstępnego.

Architekt i technolog powinni poinformować projektanta klimatyzacji, jak będzie przebiegać komunikacja między poszczególnymi pomieszczeniami, czy tylko poprzez otwarcie drzwi, czy też potrzebna będzie śluza. Zbyt duża różnica ciśnień może spowodować utrudnione otwieranie drzwi lub wystąpienie nadciśnienia w momencie otwarcia drzwi do pomieszczenia, które ma ciśnienie niższe.

Utrzymanie odpowiednich relacji ciśnieniowych wymaga bardzo starannej analizy, uwzględniającej sytuacje, gdy personel zapomina o zamknięciu drzwi lub transport chorego trwa zbyt długo.

Eksploatacja instalacji

Na przykładzie warszawskiego szpitala Medicover można pokazać, jak działa instalacja HVAC w nowoczesnym szpitalu. Wentylacja i klimatyzacja sal operacyjnych to układ w całości oparty na świeżym powietrzu.

Piętro techniczne, gdzie znajdują się centrale klimatyzacyjne, to przykład dobrego zagospodarowania powierzchni – wszystkie urządzenia mieszczą się tam bez problemu (fot. 1 i 2).

Przygotowane powietrze jest doprowadzane nawiewnikami laminarnymi do sal operacyjnych. Zastosowano automatyczną ilościową i jakościową kontrolę nawiewanego powietrza.

Utrzymywana jest stała różnica ciśnień bez względu na warunki atmosferyczne występujące na zewnątrz budynku. Jest to układ samoregulujący się do warunków atmosferycznych i niezależny od stanu filtrów.

W salach operacyjnych możliwa jest regulacja parametrów powietrza w pełnym zakresie. Nowoczesny system BMS (fot. 5) pozwala stale kontrolować ilość, temperaturę i wilgotność powietrza oraz stan zabrudzenia filtrów.

Literatura

1.  Kaiser K., Filtry powietrza w szpitalnych instalacjach klimatyzacji i wentylacji, „Rynek Instalacyjny” nr 3 i 4/2012.
2. Charkowska A., Klimatyzacja i wentylacja w szpitalach, „Rynek Instalacyjny” nr 3/2011.
3. Materiały techniczne firmy Armstrong.
4. www.clinikka.pl/utrzymanie-czystosci-powietrza-w-bloku-operacyjnym.
5. PN-EN 1822-1:2009 Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA, ULPA). Część 1. Klasyfikacja, badanie parametrów, znakowanie (ang.)
6. Charkowska A., Metody czyszczenia instalacji klimatyzacyjnych, „Rynek Instalacyjny” nr 11 i 12/2009.
7. Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 10 listopada 2006 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym i sanitarnym pomieszczenia i urządzenia zakładu opieki zdrowotnej (DzU nr 213, poz. 1568, z późn. zm.).

Chcesz być na bieżąco? Zapisz się do naszego newslettera!