Isolierzimmer sind Einbett-Patientenräume, die entweder den Patienten oder das Personal und die Öffentlichkeit vor ansteckenden Krankheiten schützen sollen. Isolierzimmer können sehr unterschiedlich gestaltet sein, je nach Konfiguration der Station, den Bedürfnissen der Patienten und dem Gestaltungsprinzip. Alle Isolierzimmer benötigen einen gerichteten Luftstrom entweder nach innen oder nach außen sowie eine Art von Drucküberwachung, um den ordnungsgemäßen Betrieb zu überprüfen.
Es gibt zwei Grundtypen von Isolierzimmern:
- Airborne Infectious Isolation (AII) – Unterdruckräume mit gerichtetem Luftstrom nach innen. AIIs werden verwendet, um Personal und Krankenhausinsassen vor Patienten zu schützen, die ansteckende Krankheiten wie Tuberkulose oder Pocken und jetzt COVID-19 haben. Unterdruckräume sind erforderlich, um zu verhindern, dass durch die Luft übertragene Krankheitserreger die angrenzenden Flure und andere Räume kontaminieren.
- Schutzumgebung (PE) – Überdruckräume mit nach außen gerichtetem Luftstrom. PEs werden verwendet, um den Patienten vor einer ansteckenden Krankheit zu schützen, die vom Personal oder von Krankenhausinsassen übertragen werden kann. Patienten, die in PE-Isolierzimmern untergebracht sind, sind in der Regel aufgrund von HIV, Krebsbehandlung, Organtransplantation oder anderen Gründen, die eine Person überempfindlich oder, wie wir heute wissen, anfällig für Infektionen machen, immungeschwächt.
Es gibt im Allgemeinen drei Möglichkeiten, den Luftstrom in Isolierzimmern zu behandeln, die später behandelt werden:
- Tracking Pair VAV
- Enhanced Tracking Pair VAV
- Konstantes Volumen
Vorraumdruckbeaufschlagung
Es gibt drei gängige Ansätze zur relativen Vorraumdruckbeaufschlagung laut der American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) gibt es drei gängige Ansätze für die Überdruckbeaufschlagung von Vorräumen, wobei der Vorraum in Bezug auf den Raum und die ihn umgebende Umgebung als schützende Umgebung bevorzugt wird (1). Das American Institute of Architects (AIA) stellt fest, dass es „keine vorgeschriebene Methode für die Vorraumbelüftung“ gibt, dass aber ein sauberer Vorraum den Vorteil hat, dass das Gesundheitspersonal keine Maske tragen muss, bevor es den Vorraum betritt. Beide scheinen die nachstehende Option 1 zu bevorzugen, bei der der Vorraum unter Überdruck steht und die Luft aus dem Vorraum in das Patientenzimmer und den Korridor strömt. Weitere Informationen über die Belüftung von Vorräumen finden Sie in den NFPA-Brandschutzvorschriften.
- Der Vorraum steht zum Patientenzimmer und zum Flur unter Überdruck.
Patientenzimmer(-) <== Vorraum (+) ==> Flur (-)
2. Der Vorraum ist negativ zum umgebenden Raum.
Patientenzimmer(+) <== Vorraum (-) ==> Flur (+)
3. Der Vorraum ist positiv zum Zimmer und negativ zum Korridor.
Patientenzimmer(-) <== Vorraum (+/-) ==> Korridor (+)
Druckkontrollansatz
Die von der CDC für infektiöse Isolations- und Schutzumgebungen empfohlene Größe des Druckunterschieds beträgt 0,01 Zoll Wassersäule (2,5 Pa) im Verhältnis zum angrenzenden Raum. Es besteht zwar Einigkeit darüber, dass der Luftdruckunterschied zwischen zwei benachbarten Räumen dazu führt, dass Luft von innen oder außen in einen Raum strömt, aber es gibt zwei verschiedene Methoden, wie dieser Unterschied kontrolliert werden kann. Die eine Methode, der so genannte volumetrische Ausgleich, beruht auf dem Grundprinzip, dass ein größeres (oder kleineres) Luftvolumen als das Zuluftvolumen abgesaugt wird, wodurch ein „Ausgleich“ entsteht. Bei der zweiten Methode, der so genannten Differenzdruckmessung, wird mit einem mechanischen Messgerät der Druck in den beiden Räumen gemessen und auf dieser Grundlage die Menge der an den Raum gelieferten Zu- und Abluft gesteuert.
Beide Methoden erzeugen einen Druckunterschied. Aufgrund jahrelanger Erfahrung mit der Steuerung der Druckverhältnisse in kritischen Laborumgebungen haben wir jedoch festgestellt, dass der volumetrische Offset eine sehr stabile und zuverlässige Steuerungsmethode ist. Die Messung des Differenzdrucks war in der Vergangenheit schwieriger, weniger stabil und abhängig von der Genauigkeit und Wartung der Sensoren. In der Norm Z9.5-2003 unterstützen das American National Standards Institute (ANSI) und die American Industrial Hygiene Association (AIHA) die Verwendung des volumetrischen Offsets gegenüber dem Differenzdruck in Laborumgebungen: „…die Angabe einer quantitativen Druckdifferenz ist eine schlechte Grundlage für die Auslegung…Was wirklich gewünscht wird, ist ein ausgeglichenes Luftvolumen. Der Versuch, eine direkte Druckdifferenzmessung und -regelung gegenüber der Regelung des Offset-Volumens zu verwenden, kann entweder zu kurzen oder längeren Druckverlusten bei offenen Türen oder zu übermäßigen Druckdifferenzen bei geschlossenen Türen führen, die die Leistung der Niederdruckventilatoren beeinträchtigen können“ (2).
Lüftungsraten
Für Neubauten wird ein Mindestluftwechsel von 12 Luftwechseln pro Stunde (ACH) für Infektions- und Schutzisolationsräume empfohlen. Vorräume und Toilettenräume können mit 10 ACH etwas niedriger liegen. Viele bestehende Einrichtungen haben möglicherweise niedrigere ACH, da vor 2001 das Minimum bei 6 ACH lag.
Überwachung des Raumdrucks
Ein fest installiertes Drucküberwachungsgerät mit optischen und akustischen Alarmen wird empfohlen, um sicherzustellen, dass der Druck im Patientenzimmer wie angegeben ist. Empfehlenswert ist auch die Fernüberwachung und -dokumentation des Druckstatus durch Einbindung der Betriebsinformationen in das Gebäudemanagementsystem. Die Überwachung der Ventilrückführung kann von Vorteil sein, um die Stabilität des Raumdrucks gegenüber dem volumetrischen Offset zu überprüfen. Dieses Signal kann auch in das Gebäudemanagementsystem integriert werden.
Tracking Pair VAV
Eine Tracking Pair VAV-Anwendung ist ein Zu- und Abluftventil, das zusammenarbeitet, um einen vorgeschriebenen CFM-Versatz (positiv, negativ oder neutral zum Korridor) unabhängig von der Luftstromrate und unabhängig von Kanalschwankungen des statischen Drucks aufrechtzuerhalten. Die Ventile unterstützen Änderungen des Luftstroms für belegte/unbelegte Zustände und Turndown, halten aber den für ALLE oder PE-Räume erforderlichen Richtungsluftstrom aufrecht. Tracking-Ventilpaare bieten alle Vorteile von CVV-Paaren, jedoch in einer VAV-Anwendung und zur Steuerung des gerichteten Luftstroms.
Enhanced Tracking Pair VAV
Zusätzliche Anforderungen für die Auslegung von Isolierzimmern umfassen die Maximierung der Flexibilität des Raums für mehrere Zwecke:
- Allgemeines Patientenzimmer – Höhere Turndown-Rate für Energieeffizienz.
- Drucküberwachung – In Verbindung mit Ventilsteuerungen, die für Isolierzimmer erforderlich sind.
- Feuchteregelung – Für die besonderen Umgebungsanforderungen von Verbrennungs-, Beatmungs-, Tracheotomie- oder gewebeempfindlichen Patienten.
- Abschaltsteuerung – Für die Dekontaminierung auf Raumebene nach der Verwendung von AII.
Nachlaufpaar VAV erfüllt die Anforderungen von Planern, die eine möglichst flexible Raumnutzung in einem Krankenhaus anstreben. Dies ist wichtig für Eigentümer, die eine Einrichtung wünschen, die auf sich ändernde Anforderungen reagieren, neue Einnahmen generieren und den zukünftigen Bedarf an unvorhergesehenen Ereignissen erfüllen kann.
Konstantvolumenstrom
Konstantvolumenstromventile (CVV) sind für einen festen Durchflussbetrieb und einen stabilen Luftstrom in einem Isolierraum eingestellt. Die Ventile können paarweise installiert und werkseitig für unterschiedliche Durchflussraten von Kubikfuß pro Minute (CFM) konfiguriert werden, je nachdem, ob es sich um einen AII- oder PE-Raum handelt.
CVVs verfügen über keine Elektronik, sondern sind so konzipiert, dass sie unabhängig von Änderungen des statischen Kanaldrucks die richtige CFM regulieren. Wie alle Ventile sind CVVs wartungsfrei und liefern auf unbestimmte Zeit einen zuverlässigen gerichteten oder neutralen Luftstrom.