Modernizacja wentylacji w szpitalu

Dobrze funkcjonująca służba zdrowia jest wizytówką każdego kraju. W szpitalach się leczymy, dlatego jakość powietrza w obiektach tego typu powinna być utrzymana na jak najwyższym poziomie. Stare szpitale muszą być systematycznie modernizowane, gdyż rozwiązania sprzed 30 lat już nie zdają egzaminu. Są najczęściej nieefektywne i nieekonomiczne, a także zwyczajnie nie zapewniają odpowiedniej jakości powietrza. Ze względu na ograniczony budżet służby zdrowia rozwiązania te muszą być też możliwie tanie inwestycyjnie i w trakcie eksploatacji.

Wentylacja 30 lat temu

W analizowanym szpitalu przed modernizacją wentylacja realizowana była jako grawitacyjna oraz mechaniczna. W pomieszczeniach biurowych pełniących funkcje gabinetów wentylacji nie przewidziano. Wywiew powietrza z toalet dokonywany był przez kanały grawitacyjne wyprowadzone ponad dach. Wentylacja mechaniczna polegała na stosowaniu oddzielnie central wywiewnych i nawiewnych. 

Maszynownia przeznaczona dla systemów wywiewnych znajduje się na tym samym piętrze co oddział, a centrale nawiewne ulokowane są na poddaszu. Takie rozwiązania nie są już stosowane – obecnie projektuje się systemy wentylacyjne tak, żeby oprócz wysokiej skuteczności zapewniały również oszczędność energii. Wywiewane wraz powietrzem ciepło można odzyskać w wymienniku glikolowym. Projektując system wentylacyjny, należy pamiętać, że w szpitalach nie można wszystkich pomieszczeń łączyć ze sobą ze względu na wymagania sanitarne. Pomieszczenia o różnym przeznaczeniu muszą być wentylacyjnie rozdzielone i zasilane z odrębnych systemów.

Przy modernizacji może to przysporzyć wielu trudności, gdyż zwykle nie poddaje się zmianom całego szpitala, ale pojedyncze piętro lub oddział. Tym samym ilości powietrza przypadające na każdy tak projektowany i budowany system są niewielkie i z tego powodu trudniej dobrać centrale wentylacyjne z wysokim odzyskiem ciepła. 

Dodatkowym utrudnieniem, jakie pojawiło się na omawianym oddziale onkologicznym, jest fakt, że niektóre pomieszczenia wentylowane są za pomocą central obsługujących także inne piętro, zlokalizowanych w maszynowni onkologii. Nie można ich zatem usunąć, ponieważ remont nie dotyczy innych pięter. Starsze centrale nie były w stanie obsługiwać dużych wydatków powietrza, dlatego stosowano dużo niewielkich urządzeń. Obecnie tych kilka małych central można zamienić na jedną większą. W przypadku omawianego szpitala muszą one jednak pozostać na swoich miejscach, blokując w ten sposób miejsce w maszynowni. Podczas modernizacji część central obsługujących wyłącznie piętro onkologiczne zostanie usunięta, ale to za mało, by móc wykorzystać miejsce na nowe centrale. Tym samym wszystkie nowo projektowane centrale trzeba zlokalizować na poddaszu użytkowym, tak aby nie kolidowały z kanałami oraz centralami, które pozostają. 

Kluczowa jest dokumentacja projektu oraz inwentaryzacja, niestety nie zawsze taki archiwalny projekt jest dostępny (fot. 1 i 2). Czasem, żeby wiedzieć, co znajduje się obecnie na dachu budynku lub sprawdzić, gdzie są śmietniki czy parking, aby móc projektować z zachowaniem odległości wymaganych w Warunkach Technicznych, trzeba uciekać się do narzędzi takich, jak Google Maps czy Geoportal. Przy modernizacji problem stanowią także istniejące kanały wentylacyjne obsługujące systemy z innych kondygnacji budynku, połączone z centralami znajdującymi się na piętrze onkologicznym. W projekcie wykonawczym trzeba wskazać, które kanały są demontowane, które muszą zostać, a które mogą zostać zaślepione. Przeniesienie takiego rysunku z wersji papierowej na elektroniczną jest dość żmudnym zadaniem, ale dla uniknięcia późniejszych problemów na budowie – koniecznym.

Podział na zespoły wentylacyjne

Przy projektowaniu poszczególnych stref w szpitalu wydziela się sale chorych wraz z sanitariatami. Kolejną grupą pomieszczeń są gabinety lekarskie, które można łączyć z przestrzeniami komunikacyjnymi, przestrzeniami wspólnymi oraz nawiewem do pomieszczeń technicznych czy magazynowych. Dla sal zabiegowych i pomieszczeń służących do chemioterapii wykonuje się odrębny system pracujący w nadciśnieniu w stosunku do pomieszczeń przyległych. Bardzo ważne jest zachowanie kierunku przepływu powietrza od pomieszczeń czystych do brudnych. Odrębnie można także potraktować pomieszczenia, w których przewiduje się dużą zmienność przebywania ludzi, np. sale konferencyjne. W ramach poszukiwania oszczędności można dla nich wykonać oddzielny system z regulatorami VAV sterowanymi przez czujniki CO₂. 

Bezwzględnie należy wydzielić wywiewy z pozostałych pomieszczeń brudnych, takich jak pomieszczenia techniczne, magazyn odpadów medycznych, magazyn leków, brudnik czy pomieszczenia porządkowe. Wywiewy z sanitariatów można łączyć z wywiewem z łazienek dla personelu, ale dla WC pacjentów należy przewidzieć oddzielny system. Pomimo że oddział onkologiczny nie jest oddziałem zakaźnym, trzeba rozdzielać wywiew powietrza z tych pomieszczeń. W szpitalach znajdują się też izolatki – wyrzut z nich powinien być realizowany oddzielnym kanałem wyrzutowym z wentylatorem kanałowym lub dachowym.

Wymagania dla wybranych pomieszczeń

Dla sal chorych na oddziale onkologicznym nie ma szczególnych wymagań, poza odpowiednią liczbą wymian – ok. 2 w/h – oraz oddzielną wentylacją. Jeżeli przy każdej z sal znajduje się oddzielna łazienka, ilość powietrza uzależnia się od liczby urządzeń sanitarnych. Obliczona ilość świeżego powietrza nawiewana jest do sali, a następnie przez kratkę w drzwiach łazienkowych powietrze przeciągane jest do WC i tam wywiewane. Przyjmuje się, że na pisuar przypada 30 m³/h, na ustęp 50 m³/h, a na prysznic od 80 do 100 m³/h. Trzeba przy tym pamiętać, że przez kratkę w drzwiach może przepłynąć maksymalnie 100 m³/h powietrza i wyposażyć w nią drzwi łazienkowe. Na projekcie należy zawsze zaznaczać kierunek przepływu powietrza oraz miejsca, w których drzwi powinny mieć kratkę lub podcięcie. 

Jeśli chodzi o lokalizację nawiewników – nie można ich umieszczać bezpośrednio nad łóżkami, ale w takiej odległości, by ruch powietrza był jak najmniej odczuwalny dla pacjenta. Nie zaleca się też stosowania klimatyzatorów, ponieważ chorzy są bardziej wrażliwi i wyczuleni na chłód. Funkcja osuszania i odbioru zysków wilgoci realizowana jest w centrali wentylacyjno-klimatyzacyjnej.

W szpitalach oraz obiektach ochrony zdrowia należy bezwzględnie rozdzielać w centrali powietrze nawiewane oraz wywiewane. Takie wymaganie spełniają centrale z wymiennikiem krzyżowym oraz glikolowym. W przypadku sal chorych możemy nawiewać powietrze z tej samej centrali, która obsługuje łazienki pacjentów. Warunek rozdzielenia systemów i tak musi zostać dotrzymany, a centrala jest dzięki temu dobrze zbilansowana pod kątem wydatku powietrza. Sporo informacji o warunkach, jakie powinny być zapewnione pacjentom, przedstawia inwestor, czyli szpital. Centrale obsługujące sale chorych latem mają za zadanie osuszać powietrze i wykraplać nadmiar wilgoci. Spadek temperatury na chłodnicy można przyjąć jako 11–13°C.

W gabinetach lekarskich powinno zostać zapewnione 1,5–2 w/h, nie mają one poza tym żadnych wyjątkowych wymagań. Można je łączyć z innymi pomieszczeniami, a także nawiewać z tego samego systemu powietrze do pomieszczeń brudnych. W bilansie powietrza pojawia się wtedy duża różnica pomiędzy ilością powietrza nawiewanego a wywiewanego w ramach jednego systemu. Przy tak dużych różnicach trudniej dobiera się centralę. W przypadku analizowanego szpitala onkologicznego rozwiązano to w ten sposób, że wywiewy z toalet ogólnych, czyli przeznaczonych dla personelu medycznego, włączono w jeden system wywiewny o wydajności ponad 500 m3/h. Dobrano dla niego centralę glikolową, którą połączono poprzez wymiennik glikolowy z centralą przeznaczoną dla gabinetów. Dzięki temu z wywiewanego z toalet powietrza można odzyskać ciepło.

Wymagania dotyczące sal zabiegowych zależą od tego, jakie czynności będą w nich wykonywane. Przykładowo w sali do chemioterapii projektuje się równowagę ciśnień w stosunku do pomieszczeń przyległych. Ze względu na silne leki podawane na sali, pomimo że pomieszczenie to uznawane jest za „czyste”, dla bezpieczeństwa nie występuje w nim nadciśnienie. Salą zabiegową określa się także pomieszczenie do poboru krwi, gdzie nie ma dodatkowych wymagań dotyczących wentylacji i filtracji powietrza, poza obowiązującymi dla całego szpitala. Jeśli pojawia się konieczność dodatkowej filtracji, nawiewniki powinny być wykonane z filtrami absolutnymi HEPA o klasie min. H13. Ważną kwestią jest także regulacja takiego systemu. Filtry generują duże opory i najlepiej umieścić je na jednym wspólnym odgałęzieniu od głównego kanału z jedną przepustnicą. Dla pozostałych odgałęzień bez filtrów trzeba dodać dodatkowe przepustnice, by dokładniej wyregulować instalację. W salach zabiegowych powinno być zapewnione nadciśnienie.

Pomieszczeniem znajdującym się w każdym szpitalu jest brudownik. To miejsce do przechowywania, czyszczenia i dezynfekowania kaczek czy basenów i niszczenia przedmiotów jednorazowego użytku. Przechowywana jest w nim także brudna bielizna [1]. Brudownik powinien mieć oddzielny wyciąg wyprowadzony na dach. Nawiew powietrza realizuje się poprzez transfer z pomieszczenia przyległego – przez kratkę lub podcięcie w drzwiach. Jeżeli nie ma innych ustaleń i odrębnych wymogów technologicznych, w brudowniku projektuje się 4 w/h powietrza usuwanego. Niekiedy na wywiewie z brudownika wymagany jest dodatkowo montaż filtra.

Na oddziale onkologicznym znajduje się także pomieszczenie pro morte. Przechowuje się w nim ciała zmarłych przez 2 h po stwierdzeniu zgonu. Po potwierdzeniu zgonu ciało przewożone jest do chłodni. Wentylację realizuje się w takim pomieszczeniu poprzez oddzielny wyciąg wyprowadzony na dach, zaprojektowany na podciśnienie z 4 w/h. Temperatura w pro morte jest nieco niższa niż w pozostałych salach, jednak nie tak jak w chłodni. Utrzymuje się ją na poziomie ok. 16–18°C, ponieważ istnieje jeszcze możliwość przywrócenia funkcji życiowych.

Izolatki

Można rozróżnić dwa rodzaje izolatek: pomieszczenia, w których umieszcza się zakaźnie chorych, chroniąc pozostałych pacjentów oraz personel medyczny przed zarażeniem, oraz miejsca dla pacjentów z obniżoną odpornością. Te pierwsze to tzw. pomieszczenia septyczne, czyli „brudne” [1]. Panuje w nich podciśnienie względem pomieszczeń przyległych. Na nawiewie wystarczy dwustopniowa filtracja, czyli np. M5 lub F7, a następnie F9 w centrali. Na wywiewie zaleca się natomiast zastosować trzeci stopień filtracji – F9 lub H13, w zależności od ustaleń z inwestorem [2]. 

Na oddziale onkologii mogą się znajdować izolatki, w których przebywają pacjenci o bardzo obniżonej odporności. Są to pomieszczenia aseptyczne i należy w nich utrzymywać nadciśnienie. 

W łazience, która należy do izolatki, stosuje się oddzielny wywiew powietrza. Zastosowanie dla izolatek trzeciego stopnia filtracji jest zalecane na nawiewie, tj. w centrali M5 oraz F9, a następnie H13 na nawiewniku. Na omawianym oddziale onkologicznym nie ma konieczności stosowania izolatki. Zamiast niej do dyspozycji pacjentów jest sala jednoosobowa, w której wymagania sanitarno-higieniczne są takie same jak dla pozostałych sal.

Dobór urządzeń

W szpitalach i obiektach służby zdrowia konieczne jest rozdzielanie strumieni powietrza nawiewanego i wywiewanego, więc można w nich stosować jedynie centrale z wymiennikiem krzyżowym lub glikolowym. Typoszeregi central z wymiennikami glikolowymi zaczynają się od wydajności ok. 1000 m³/h, dlatego trudno dobrać centralę z odzyskiem glikolowym na mniejsze ilości powietrza, która pracowałaby efektywnie. Z kolei przy większych wydatkach urządzenia te osiągają znacznie wyższą sprawność niż centrale z wymiennikiem krzyżowym. Niektórzy producenci sugerują projektantom dobór central z wymiennikiem przeciwprądowym zamiast krzyżowym, podpierając się odpowiednimi certyfikatami. Centrale z wymiennikiem przeciwprądowym mają wyższą sprawność niż te z krzyżowym, ale to, czy można je stosować w obiektach służby zdrowia, zależy w dużej mierze od rzeczoznawcy ds. sanitarno-higienicznych, który będzie uzgadniać projekt.

We wszystkich centralach pracujących w szpitalu konieczna jest dwustopniowa filtracja, niezależnie od obsługiwanego systemu. Trzeci stopień realizowany jest bezpośrednio w pomieszczeniach o najwyższych wymaganiach dotyczących jakości powietrza. Centrala powinna mieć filtry minimum M5 i F9 na nawiewie oraz M5 na wywiewie.

W szpitalach ważne jest także, żeby urządzenia były bardzo ciche i przy tym energo­osz­czędne. Zapis dotyczący dopuszczalnego poziomu hałasu 35 dB(A) musi się obowiązkowo znaleźć w każdym opisie technicznym. Dobrze sprawdzają się wentylatory kanałowe w tzw. wykonaniu cichym, które należy montować z tłumikiem od strony instalacji. Dodatkowo wentylatory powinny być wyposażone w przepustnice zwrotne i wyłącznik serwisowy oraz płynną regulację obrotów.Poprawnie zaprojektowana wentylacja to jeden z kluczowych elementów dobrze funkcjonującego budynku szpitalnego. Pacjenci mogą powracać do zdrowia tylko w pomieszczeniach o wysokiej jakości powietrza. W trakcie choroby ich odporność jest na tyle niska, że łatwo może dojść do zakażeń. Duże znaczenie ma też systematyczne czyszczenie urządzeń, a w szczególności filtrów. Nawet najlepiej dobrane urządzenia o wysokiej jakości nie spełnią oczekiwań, jeśli nie będą prawidłowo eksploatowane.

Literatura

1. Kaiser K., Wentylacja izolatek szpitalnych (cz. 1), „Rynek Instalacyjny” nr 12/2011.
2. Charkowska A., Różycki A., Lenarski R., Sobierajska A., Projekt wytycznych projektowania, wykonania, odbiorów i eksploatacji systemów wentylacji i klimatyzacji obiektów służby zdrowia, „Rynek Instalacyjny” nr 7–8/2016.
3. Materiały producentów central wentylacyjnych.mgr inż. Kamil Kowalczyk