Особенности проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха для объектов здравоохранения
А. П. Иньков, канд. техн. наук, ООО «ЭКОТЕРМ»
Системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха (ВОК) должны обеспечивать оптимальные условия микроклимата и воздушной среды помещений больницы, родильного дома или другого стационара. При проектировании, строительстве (реконструкции) и эксплуатации систем ВОК следует пользоваться основными положениями действующих специальных нормативных документов [1–6], а также ряда других документов, утвержденных Минздравом России. При этом системы ВОК для лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ) в соответствии с российскими нормами имеют ряд особенностей по сравнению с другими общественными зданиями и сооружениями. Ниже перечислены некоторые из них.
1. В зданиях ЛПУ не допускается применение вертикальных коллекторов как для приточных, так и для вытяжных систем.
2. Удаление воздуха из операционных, наркозных, реанимационных, родовых и рентген кабинетов осуществляется из двух зон (верхней и нижней).
3. Относительная влажность и температура операционных блоков поддерживается постоянно и круглосуточно.
4. В палатах больниц относительная влажность воздуха нормируется только для зимнего периода.
5. В зданиях ЛПУ в системах ВОК не допускается рециркуляция воздуха.
6. Температура теплоносителя для систем водяного отопления должна соответствовать назначению здания.
7. Уровень звукового давления от систем вентиляции в палатах и операционных больниц не должен превышать 35 дБА.
С учетом вышесказанного видно, что выполнить качественный проект системы ВОК под силу только специализированным проектным организациям, имеющим библиотеку нормативных документов и определенный опыт практической работы.
Ниже подробнее рассмотрим наиболее сложный вопрос с проектированием систем ВОК для операционных, послеоперационных палат, реанимационных залов, палат интенсивной терапии, родовых боксов, наркозных и других помещений, отнесенных по нормам [4] к категории по чистоте «ОЧ». В этих помещениях вентиляция и кондиционирование воздуха являются обязательными, и при этом кратность воздухообмена определяется по расчету из условий ассимиляции тепловыделений, но не менее десятикратного обмена
(см. табл. 1 по нормам [4, 6]).
Расчетные температуры, кратности воздухообменов, категории по чистоте помещений в лечебных учреждениях [4]
Следует сразу отметить, что принятая в работе [4] классификация помещений по степени чистоты воздуха устарела и требует переработки в соответствии с действующими в настоящее время нормативными документами [8, 13].
Новый стандарт [13] принят и введен в России 18 мая 2000 года и гармонизирован с международным стандартом ISO 14644-1-99. В настоящей статье будут использоваться термины и определения этого стандарта, в котором классы чистоты ограничены пределами от класса 1 ISO (высший класс) до класса 9 ISO (низший класс).
Известно, что длительное нахождение больных в обычных хирургических и терапевтических стационарах опасно для них [10, 12]. Через некоторое время нахождения в больнице они становятся бациллоносителями так называемых госпитальных штаммов и переносчиками возбудителей различных инфекций. Это относится и к персоналу медицинских учреждений. Такие методы профилактики и лечения инфекций, как антибиотики, иммунные и гормональные препараты, влажная уборка помещений с антисептическими растворами, ультрафиолетовое облучение и прочее не дают должного эффекта.
Чистое помещение по сравнению с этими методами имеет принципиальное отличие. Оно направлено не на борьбу и уничтожение уже имеющихся микроорганизмов в помещении. Оно не допускает их туда, а микроорганизмы, исходящие от больных или медицинского персонала, немедленно удаляются из помещения потоком воздуха. Цель чистых операционных – снизить рост микробных загрязнений, в первую очередь в зоне операционного и инструментального столов.
По современной классификации операционные залы можно отнести к чистым помещениям (ЧП) класса 5 ISO и выше. Класс чистого помещения характеризуется классификационным числом, определяющим максимально допустимую счетную концентрацию аэрозольных частиц определенного размера в одном кубическом метре воздуха. Под частицей понимается твердый, жидкий или многофазный объект с размером от 0,05 до 100 мкм. При классификации ЧП рассматриваются неживые частицы с размером от 0,1 до 5 мкм. Чистое помещение может содержать одну или несколько чистых зон (чистая зона может быть открытой или отгороженной) и находиться как внутри, так и вне чистого помещения.
В соответствии со стандартом [13] чистое помещение – это помещение, в котором контролируется концентрация взвешенных в воздухе частиц и которое построено и используется так, чтобы свести к минимуму поступление, выделение и удержание частиц внутри помещения, и в котором, по мере необходимости, контролируются другие параметры, например, температура, влажность и давление.
В соответствии со стандартом [13] следует различать три временные фазы создания и существования чистого помещения:
1. Построенное (as-built): состояние, в котором система чистых помещений завершена, все обслуживающие системы подключены, но отсутствует производственное оборудование, материалы и персонал.
2. Оснащенное (at-rest): состояние, в котором система чистых помещений укомплектована оборудованием и отлажена в соответствии с соглашением между заказчиком и исполнителем, но персонал отсутствует.
3. Эксплуатационное (operational): состояние, в котором система чистых помещений функционирует установленным образом, с установленной численностью персонала, работающего в соответствии с документацией.
Это вышеприведенное разделение имеет принципиальное значение при проектировании, строительстве, аттестации и эксплуатации чистых помещений. Чистота воздуха по частицам в чистом помещении или чистой зоне должна быть определена по одному (или более) из трех состояний чистых помещений. При проектировании и строительстве медицинских учреждений нас более всего будет интересовать последнее, эксплуатационное состояние ЧП.
Окружающий нас воздух содержит большое количество как живых, так и неживых частиц, отличающихся по своей природе и размерам. В стандарте [13] при определении класса чистоты воздуха в чистом помещении учитывается концентрация неживых аэрозольных частиц размером от 0,1 до 5,0 мкм. При оценке же класса чистоты воздуха операционных залов важным критерием является количество в нем живых микроорганизмов, поэтому этот вопрос необходимо рассмотреть более детально.
В работе [10] проанализированы основные источники микрозагрязнений воздуха. Приведены зарубежные статистические данные, показывающие, что на 1 000 взвешенных аэрозольных частиц приходится примерно один микроорганизм. Говорится, что в виду множественности факторов, влияющих на микробную загрязненность, эти данные носят приближенный, вероятностный характер. Но тем не менее они дают представление о связи между числом неживых частиц и числом микроорганизмов в воздухе.
Классы чистоты по взвешенным в воздухе частицам для чистых помещений и чистых зон [8, 13]
Для оценки требуемого класса чистоты воздуха в операционных залах в зависимости от объемной концентрации в нем микроорганизмов можно использовать данные сводной табл. 2 стандартов [8, 13].
Чистые помещения класса 5 в табл. 2 разделены на два подкласса:
— Подкласс А – с предельно допустимым количеством микроорганизмов не более 1 (достигается в однонаправленном потоке воздуха).
— Подкласс В – с предельно допустимым количеством микроорганизмов не более 5.
В чистых помещениях более высокого класса (классов от 4 до 1) микроорганизмов не должно быть вообще.
Для того чтобы перейти к рассмотрению практических вопросов, наиболее интересующих проектировщиков систем ОВК, еще раз рассмотрим некоторые требования, предъявляемые нормативными документами к системам вентиляции и кондиционирования ЧП. Попутно отметим, что помимо требований к системам ВК проектировщики должны также знать и выполнять весь перечень других обязательных требований к ЧП [8, 12]: требования к планировочным решениям, требования к конструкции и материалам ЧП, требования к оборудованию ЧП, требования к инженерным системам, требования к медицинскому персоналу и технологической одежде и т. д. В силу ограниченного объема настоящей статьи эти вопросы здесь не рассматриваются.
Ниже приведен перечень лишь только некоторых основных требований [8] к системам вентиляции и кондиционирования ЧП.
1. Система подачи воздуха в ЧП от 1 до 6 класса, как правило, должна обеспечивать организацию воздухообмена вертикальным однонаправленным потоком. Для класса 6 возможно использование неоднонаправленного воздушного потока. В стандарте [8] приводится определение: однонаправленный поток воздуха – поток воздуха с параллельными, как правило, струями (линиями тока), проходящими в одном направлении с одинаковой в поперечном сечении скоростью. Термины «ламинарный» и «турбулентный» поток для характеристики потоков воздуха в ЧП применять не рекомендуется.
2. Покрытия воздуховодов и их конструкции, находящиеся в чистых комнатах, а также покрытия фильтровальных камер и их конструкции должны допускать периодическую обработку дезинфицирующими растворами. Это требование обязательно для ЧП с контролируемым микробным загрязнением.
3. Системы вентиляции и кондиционирования воздуха должны иметь автоматическое регулирование температуры и влажности, блокировку, дистанционное управление, сигнализацию.
4. В ЧП с однонаправленным вертикальным потоком количество отверстий, отводящих воздушные потоки из ЧП, выбирается в соответствии с необходимостью обеспечить вертикальность воздушных потоков.
К перечню вышеприведенных требований для систем ВК операционных также следует добавить:
— Требование применения многоступенчатой фильтрации подведенного снаружи воздуха (не менее 3-х ступеней) и использование в качестве конечных фильтров высокой эффективности классом не менее H12 [7].
— Требование обеспечения необходимой скорости однонаправленного потока 0,2–0,45 м/с на выходе из потолочного сетчатого воздухораспределительного устройства.
— Требование наличия положительного перепада давления в операционной и окружающих помещениях в диапазоне 5–20 Па.
Новое строительство и реконструкция операционных залов больниц с выполнением всех требований, характерных для чистых помещений класса 5 и выше, является весьма дорогостоящим. Цена только ограждающих конструкций одной операционной с «ламинарным» потоком составляет от нескольких десятков тысяч долларов США и выше плюс стоимость системы центрального кондиционера. Если за рубежом разработаны и действуют стандарты на чистоту воздуха в различных помещениях больниц (в Германии и Голландии вместе взятых число действующих чистых операционных более 800), то в нашей стране вопрос о задании требований к оснащению операционной всеми системами часто решается на уровне главного врача больницы и его заместителей, которые порой просто незнакомы с нормативными требованиями к чистым помещениям, и их выбор определяется прежде всего финансовыми возможностями, особенно в бюджетных организациях.
Рассмотрев комплекс общих требований к системам вентиляции и кондиционирования ЧП, можно сделать вывод, что правильная организация потоков воздуха (однонаправленный, неоднонаправленный) является одним из важнейших условий обеспечения требуемой чистоты воздуха и безопасности больного. Воздушный поток должен уносить из чистой зоны все частицы, выделяемые людьми, оборудованием и материалами.
 |  | |
 |  | |
 | ||
 |  |
 |
