جریان هوا و فیلتراسیون در تاسیسات بیمارستان

قاعده کنترل جریان هوا در تاسیسات بیمارستان شامل اگزازست هوا از نواحی با بالاترین احتمال آلودگی و جایگزین کردن آن با هوای تمیز است. شکل زیر کنترل جریان هوا در تاسیسات بیمارستان را از نواحی تمیز به نواحی آلوده را نشان می‌دهد. در دیاگرام فوق ساختمانی با دفاتر و اتاق‌های ایزوله که توسط راهروها و دیگر نواحی (انبارها، آزمایشگاه‌ها) مجزا شده‌اند به تصویر کشیده شده است. هوا به نواحی با بالاترین فشار مثبت، معمولاً دفاتر (با علامت ++) وارد می‌شود و از نواحی با بالاترین فشار منفی (با علامت – -) خارج می‌گردد.

هوای انتقالی (ورودی/خروجی) با فلش‌های آبی مشخص می‌شود. اتاق‌های نام گذاری نشده در دیاگرام بالا می‌تواند آزمایشگاه‌ها باشند که معمولاً هودهای مستقل یا سیستم‌های تهویه مجزا دارند. در غیر این صورت، آنها عموماً به عنوان نواحی با فشار (- -) طراحی می‌شوند.

توزیع هوا در تاسیسات بیمارستان

در تهویه هوای سنتی هوای فیلتر شده معمولاً از سقف توزیع و هوای برگشتی از سقف در سمت دیگر اتاق جمع‌آوری می‌شود. در موقعیت‌های خاص بیمارستانی (به طور مثال اتاق‌های عمل، اتاق‌های زایمان، آزمایشگاه‌های سوندگذاری، آنژیوگرافی و اتاق‌های با فیلتر HEPA برای بیماران نقص ایمنی) جهت حرکت هوا باید کنترل شود. هوا از طریق دریچه سقفی در فضای ورودی وارد و از طریق دریچه واقع در حداقل 6 اینچ بالاتر از کف خارج یا بازگشت داده می‌شود. این چینش، حرکت پایین رونده هوای تمیز از نواحی تنفسی و کاری به سمت ناحیه آلوده کف را برای خروج فراهم می‌کند.  

شکل پایین، ورود هوای با سرعت کم نزدیک سقف در ورودی اتاق و عبور آن از اتاق بیمار و خروج یا بازگشت آن نزدیک زمین جلوی تخت بیمار را نشان می‌دهد. در نتیجه الگوی جریان هوایی برقرار می‌شود که به حرکت میکروارگانیسم‌ها از بدن بیمار به هوای بازگشتی کمک می‌کند تا از استنشاق باکتری توسط کارکنان یا ملاقاتی‌ها در بیمارستان جلوگیری شود.

در این شرایط از دیفیوزرهای جریان آرام استفاده میشود. این دیفیوزرهای هوا مقادیر زیاد هوا را می‌کِشند، مخلوط خوبی فراهم می‌کنند، از جریان بالارونده جلوگیری کرده و جریان خطی هوا را فراهم می‌کنند که اتاق ایزوله را از ذرات هوابرد ناخواسته تخلیه می‌کند. دیفیوزر باید دور از تخت بیمار و ترجیحاً در نقطه‌ای که کارکنان یا ملاقاتی‌ها به اتاق وارد می‌شوند قرار گیرد. دیفیوزر را مستقیماً بالای تخت بیمار قرار ندهید زیرا منجر به جریان هوای ناخوشایند به سمت بیمار می‌شود.  

جریان خطی هوا در تاسیسات بیمارستان

دیگر مکانیزم‌های توزیع هوا در فضاهای کاملاً تمیز در بیمارستان‌ها، توزیع جریان هوای خطی یا یک‌سویه است.  سیستم‌های تهویه جریان هوای خطی برای حرکت دادن هوا در یک مسیر منفرد با خطوط جریان موازی طراحی شده است که غالباً از طریق مجموعه‌ای از فیلترهای هپا در امتداد یک دیوار یا در سقف اتفاق می‌افتد. سیستم‌های جریان خطی از گریل‌های تهویه در سرتاسر سقف یا دیوار جانبی با مقادیر جریان هوای مشخص استفاده می‌کنند تا جریان یکنواخت پیوسته‌ای از هوا را در سرتاسر اتاق ایجاد کنند، مشابه با جریان ملایم و یکنواخت از یک شیر آب در مقابل جریانی که آب از شیر به بیرون پاشیده می‌شود.  

توزیع جریان خطی نیازمند حجم بسیار زیاد جریان هواست و برای سرعت 20 ft/min طراحی شده است. این رویکرد تک جهته، جریان هوا را بهبود بخشیده و آشفتگی هوا را به حداقل می‌رساند و اطمینان حاصل می‌کند که هر گونه آلودگی تولید شده در محیط به سرعت و به طور مؤثر حذف شود. سیستم‌های جریان خطی اغلب در اتاق‌های عمل برای کمک به کاهش خطر عفونت‌های هوابرد مختص فضاهای بیمارستانی به کار می‌رود.  

فیلتراسیون هوا در تاسیسات بیمارستان

تمام هوایی که به داخل تاسیسات بیمارستان کشیده می‌شود تا اندازه‌ای آلوده خواهد شد. این مسئله معمولاً پذیرفته است که ذرات هوابرد (ذرات جامد، مایعات، فوم‌ها، دود و باکتری) بزرگ‌تر از 5 میکرون اغلب به سرعت از هوا جدا شده و روی سطوح افقی قرار می‌گیرند. ذرات هوابردی که کوچک‌تر از 5 میکرون باشند (به خصوص ذرات کوچک‌تر از 2 میکرون) اغلب به آهستگی از هوا جدا شده و برای مدت طولانی‌تری معلق (هوابرد) باقی می‌مانند.

نگرانی‌ها برای مسئله عفونت‌های بیمارستانی راهکارهای فیلتراسیون را به عنوان ابزار اصلی کنترل عفونت در خط مقدم قرار داده است. پنج روش فیلتراسیون در تاسیسات بیمارستان وجود دارد:

1. الک کردن- ذرات در هوا بزرگ‌تر از روزنه‌های بین الیاف فیلتر هستند. این تکنیک برای حذف کلی ذرات بزرگ مناسب است. راندمان فیلتراسیون پایین است.
2. جداسازی برخوردی- ذرات با الیاف فیلتر برخورد نموده و به الیاف گیر می‌کنند. الیاف را می‌توان با مواد چسبنده اندود. راندمان فیلتراسیون پایین است.
3. گیرش- ذرات وارد فیلتر شده و محبوس شده و به الیاف فیلتر گیر می‌کنند. راندمان فیلتراسیون متوسط است.
4. انتشار- ذرات کوچک با حرکتی نامنظم با الیاف فیلتر برخورد کرده و به آنها گیر می‌کنند. راندمان فیلتراسیون بالا است.
5. الکترواستاتیکی- ذرات دارای بار الکترواستاتیک منفی به الیاف با بار مثبت گیر می‌کنند. راندمان فیلتراسیون بالا است.

تمام فضاهای عمومی بیمارستان‌ها ملزم به داشتن دو مخزن از فیلترها هستند؛ یک پیش فیلتر 30% (ASHRAE  52.1) و فیلتر نهایی 90%.  در صورتی که فیلتر نهایی به درستی نصب و راه‌اندازی شده و مشروط بر اینکه اطراف فیلتر مسیر انحرافی وجود ندارد، راندمان دو مخزن فیلتر برای حذف ذرات با قطر 1 تا 5 میکرومتر 100% است. سیستم فیلتراسیون در بیشتر بخش‌های بستری سرپایی بیمارستانی و محیط اتاق عمل کفایت می‌کند.  

یک مقیاس رایج برای عملکرد فیلتر، گزارش حداقل راندمان فیلتر (MERV) است که سنجشی بر اساس شیوه تست طراحی شده توسط اشری می‌باشد. درجه‌بندی MERV بیان می‌کند که توانایی فیلتر برای گرفتن ذرات با قطر بین 0.3 و 10 میکرون چه میزان است. مقدار بیشتر MERV نشان‌دهنده فیلتراسیون بهتر است، بنابراین یک فیلتر MERV-13 بهتر از فیلتر MERV-8 عمل می‌کند. در بیمارستان‌ها فیلتر نهایی MERV-14 رضایت‌بخش است.

فیلترهای هپا در تاسیسات بیمارستان 

فیلترهای هپا راندمان حداقل ابتدایی 99.97% برای حذف ذرات با سایز 0.3 میکرون دارند. این یک نقطه بحرانی است زیرا این فیلترها برای حذف کپک و باکتری استفاده می‌شوند که معمولاً وقتی هوابرد هستند 1 تا 5 میکرون اندازه دارند و همین‌طور ذرات ویروسی که اندازه آنها کوچک‌تر از میکرون است (به عنوان مثال، هاگ‌های آسپرژیلوس 2.5 تا 3 میکرومتر قطر دارند).  هر فیلتر هپا به طور مجزا در کارخانه تست می‌شود تا متابعت آن از این استاندارد تأیید شود. همچنین می‌توان آنها را به صورت میدانی نیز آزمایش نمود تا پیروی آنها از الزامات کارایی مورد تأیید قرار گیرد.  

این فیلترها باید در بخش های زیر در تاسیسات بیمارستان به کار گرفته شود:  

1. بر روی توزیع هوای ورودی اتاق‌های محافظتی PE
2. بر روی هوای بازگشتی اتاق‌های ایزوله عفونی هنگامی که هوا درون فضا بازگردش می‌شود تا ACH افزایش یابد و در عین حال نیاز به خروجی کل را کاهش می‌دهد. به طور ایده‌آل اتاق‌های ایزوله عفونی باید برای 100% هوای تازه و خروجی طراحی گردند.
3. بر روی هواکش اتاق‌های ایزوله عفونی و هودهای موضعی هنگامی که خروج هوا به بیرون عملی نیست یا هواکش نزدیک یک دریچه ورود هوا قرار دارد. (به نکته پایین رجوع شود)
4. وقتی ساختار تاسیسات بیمارستان بازگردش هوا از اتاق ایزوله به دیگر بخش‌های ساختمان را اجبار می‌کند.

نکته- دستورالعمل‌ها  فیلتر شدن با هپا را برای هوای خروجی از اتاق ایزوله عفونی پیش از تخلیه شدن به فضای بیرون الزام نمی‌کنند مگر آنکه احتمال این وجود داشته باشد که هوای خروجی بتواند مجدد به سیستم بازگردد. با این وجود، همیشه احتمال ورود مجدد هوای خروجی تحت شرایط باد و اقلیمی وجود دارد. بنابراین فیلتر کردن تمام هوای خروجی ترجیح داده می‌شود.  

نگهداری فیلتر هپا در تاسیسات بیمارستان 

کارآمدی سیستم فیلتراسیون بستگی به تراکم فیلترها دارد که افت فشار ایجاد نشود و این کار با فن‌های قوی‌تر و کارآمدتر جبران شود تا جریان هوا حفظ گردد. وقتی فیلترهای هپا در کاربری با کنترل عفونت به کار می‌رود ضروری است که برنامه تعمیر و نگهداری دقیقی صورت گیرد. برای عملکرد بهینه حیاتی است که: 

1. فیلترهای هپا طوری نصب شوند که فیلتر در محل کاملاً محکم شود تا از عبور هوای آلوده جلوگیری شود.
2. فیلترهای هپا پس از نصب و سپس هر شش ماه در محل تست شوند تا عملکرد آنها با راندمان طراحی تأیید شود.
3. فیلترهای هپا به طور مستمر با مانومتر یا دیگر تجهیزات مشخص کننده فشار نظارت شوند و مطابق با توصیه سازنده و اقدامات تعمیر و نگهداری پیش گیرانه استاندارد تعویض گردند.

فیلترهای هپا آیتمی با بودجه سنگین هستند. برای بالا بردن طول عمر فیلتر و کاهش هزینه‌های تعویض، به شدت توصیه می‌شود که پیش از هپا از پیش فیلتر استفاده شود. مطالعات نشان داده که یک پیش فیلتر با راندمان پایین می‌تواند عمر فیلتر هپا را تا 25% افزایش داده، در حالی که اضافه کردن فیلترهای متوسط با راندمان بالاتر مانند فیلتر MERV 14 با مشخصات (95% by ASHRAE 52.1 dust spot test) عمر فیلتر هپا را تا حد 90% افزایش می‌دهد. این مفهوم که «فیلتراسیون تدریجی» نامیده می‌شود به فیلترهای هپا در فضاهای مراقبت‌های ویژه اجازه می‌دهد تا برای 10 سال یا بیشتر مورد استفاده قرار گیرند. راندمان فیلتر هپا با تست ذرات دی اکتیل فتالات (DOP) با استفاده از ذراتی با 0.3 میکرومتر قطر کنترل می‌شود. 

برای دسترسی به آموزش ویدیویی بیمارستان کلیک کنید