Az elkülönítő szobák egyágyas betegszobák, amelyeket arra terveztek, hogy megvédjék a beteget vagy a személyzetet és a nyilvánosságot a fertőző betegségektől. Az izolációs szobák kialakítása a kórtermek konfigurációjától, a betegek igényeitől és a tervezési elvektől függően nagyon eltérő lehet. Minden izolációs helyiségben irányított légáramlásra van szükség a helyiségből befelé vagy kifelé, valamint valamilyen nyomásellenőrzésre a megfelelő működés ellenőrzésére.
Az izolációs helyiségeknek két alapvető típusa van:
- Airborne Infectious Isolation (AII) – Negatív nyomású helyiségek, irányított légáramlással befelé. Az AII-ket arra használják, hogy megvédjék a személyzetet és a kórházban tartózkodókat az olyan fertőző betegségekben szenvedő betegektől, mint a tuberkulózis vagy a himlő, és most a COVID-19. A negatív nyomású helyiségekre azért van szükség, hogy a levegőben terjedő kórokozók ne szennyezzék a szomszédos folyosókat és más helyiségeket.
- Védő környezet (PE) – Pozitív nyomású helyiségek kifelé irányuló légáramlással. A PE-ket arra használják, hogy megvédjék a beteget egy olyan fertőző betegségtől, amelyet a személyzet vagy a kórházban tartózkodók hordozhatnak. A PE izolációs helyiségekbe zárt betegek általában HIV, rákkezelés, szervátültetés vagy egyéb olyan okok miatt legyengült immunrendszerűek, amelyek a személyt túlérzékennyé, vagy amit ma már általánosan sérülékennyé tesznek a fertőzésekkel szemben.
Az elkülönítő helyiségekben a légáramlás kezelésének általában három módja van, amelyekről később lesz szó:
- Tracking Pair VAV
- Enhanced Tracking Pair VAV
- Constant Volume
Anterroom Pressurization
Az American Society of Heating szerint három általános megközelítés létezik az előszobák relatív nyomás alá helyezésére, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) szerint előnyben részesítik, hogy az előszoba pozitív legyen a helyiséggel és az azt körülvevő térrel szemben a védőkörnyezet érdekében (1). Az American Institute of Architects (AIA) szerint “nincs előírt módszer az előszoba szellőztetésére”, de a tiszta előszoba előnye, hogy az egészségügyi dolgozóknak nem kell maszkot viselniük, mielőtt belépnek az előszobába. Úgy tűnik, hogy mindketten az alábbi 1. lehetőséget részesítik előnyben, ahol az előszoba pozitív nyomás alatt van, és a levegő onnan áramlik a betegszobába és a folyosóra. Az előszobák szellőztetésével kapcsolatos további információkért lásd az NFPA tűzvédelmi szabályzatot.
- Az előszoba pozitív nyomású a betegszoba és a folyosó felé.
Betegszoba (-) <== Előszoba (+) ==> Folyosó (-)
2. Az előszoba negatív a környező térrel szemben.
Betegszoba (+) <== Előszoba (-) ==> Folyosó (+)
3. Az előszoba negatív a környező térrel szemben. Az előszoba pozitív a szobához képest és negatív a folyosóhoz képest.
Betegszoba (-) <== Előszoba (+/-) ==> Folyosó (+)
Nyomásszabályozási megközelítés
A CDC által a fertőző izolációs és védő környezetekhez ajánlott nyomáskülönbség nagysága 0,01 hüvelykes vízmérték (2,5 Pa) a szomszédos térhez képest. Bár egyetértés van abban, hogy a két szomszédos helyiség közötti légnyomáskülönbség okozza a levegő áramlását egy helyiségen belülről vagy kívülről, azt, hogy ezt a különbséget hogyan szabályozzák, kétféleképpen lehet megközelíteni. Az egyik módszer, az úgynevezett volumetrikus eltolás, azon az alapelven alapul, hogy a beszállított térfogatnál nagyobb (vagy kisebb) légmennyiséget kell elszívni, és ezáltal “eltolást” kell létrehozni. A második módszer, az úgynevezett nyomáskülönbség-érzékelés egy mechanikus érzékelő eszközt használ a két téren belüli nyomás mérésére, és ennek alapján szabályozza a térbe szállított be- és elszívott levegő mennyiségét.
Mindkét megközelítés nyomáskülönbséget hoz létre. A kritikus laboratóriumi környezetekben a nyomásszabályozás több éves ellenőrzése alapján azonban úgy találtuk, hogy a térfogati eltolás egy nagyon stabil, megbízható szabályozási módszer. A nyomáskülönbség érzékelése történelmileg nehezebb, kevésbé stabil, és az érzékelő pontosságától és karbantartásától függ. A Z9.5-2003 szabványban az Amerikai Nemzeti Szabványügyi Intézet (ANSI) és az Amerikai Ipari Higiéniai Szövetség (AIHA) támogatja a térfogati eltolás használatát a differenciálnyomással szemben laboratóriumi környezetben: “…a mennyiségi nyomáskülönbség megadása rossz alap a tervezéshez… Ami valójában kívánatos, az az eltolt légmennyiség. A közvetlen nyomáskülönbség-mérés és -szabályozás, illetve az eltolt térfogat szabályozása alapján történő tervezési kísérletek vagy rövid vagy hosszabb ideig tartó nyomásveszteséget eredményezhetnek nyitott ajtóknál, vagy túlzott nyomáskülönbségeket, amikor az ajtók zárva vannak, ami elegendő ahhoz, hogy befolyásolja az alacsony nyomású ventilátorok teljesítményét.” (2)
Szellőzési sebességek
Új építés esetén legalább 12 légcsere/óra (ACH) ajánlott a fertőző és védőszigetelő helyiségekben. Az előszobák és a mosdóhelyiségek valamivel kevesebb, 10 ACH lehet. Sok meglévő létesítményben alacsonyabb lehet az ACH, mivel 2001 előtt a minimum 6 ACH volt.
A helyiségek nyomásellenőrzése
Egy állandóan telepített, vizuális és hangjelzéssel ellátott nyomásellenőrző eszköz ajánlott annak biztosítására, hogy a betegszoba az előírásoknak megfelelően legyen nyomás alatt. A nyomás állapotának távfelügyelete és dokumentálása szintén ajánlott a működési információknak az épületirányítási rendszerbe történő integrálásával. A szelepáramlás visszacsatolásának nyomon követése előnyös lehet a helyiség nyomás alá helyezésének stabilitásának ellenőrzésére a térfogati eltolással szemben. Ez a jel szintén integrálható az épületirányítási rendszerbe.
Tracking Pair VAV
A tracking pair VAV alkalmazás olyan befúvó- és elszívószelep, amely együtt dolgozik egy előírt CFM eltolás (pozitív, negatív vagy semleges a folyosóhoz képest) fenntartása érdekében, függetlenül a légáramlási sebességtől és függetlenül a statikus nyomás csatornaváltozásaitól. A szelepek támogatják a levegőáramlás változásait a foglalt/nem foglalt állapotokhoz és a leforduláshoz, de fenntartják az ALL vagy PE helyiségekhez szükséges irányított légáramlást. A nyomkövető szeleppárok tartalmazzák a CVV-párok összes előnyét, de VAV-alkalmazásban és az irányított légáramlás szabályozásával.
Elősített nyomkövető szeleppár VAV
Az elkülönített helyiségek kialakításával kapcsolatos további követelmények közé tartozik a helyiség rugalmasságának maximalizálása többféle célra:
- Általános betegszoba – Nagyobb fordulatszám-arány az energiahatékonyság érdekében.
- Nyomásfigyelés – Szelepvezérléssel együtt, elkülönítő szobákhoz szükséges.
- Páratartalomszabályozás – Az égési, légzőszervi, légcsőmetszési vagy szövetérzékeny betegek speciális környezeti követelményeihez.
- Kikapcsolásvezérlés – AII-használatot követő szobaszintű fertőtlenítéshez.
Követési pár javítása VAV megfelel azon tervezők igényeinek, akik a kórházi helyiségek minél rugalmasabb kihasználását tervezik. Ez fontos azon tulajdonosok számára, akik olyan létesítményt szeretnének, amely képes reagálni a változó igényekre, új bevételeket generálni, és kielégíteni az előre nem látható események jövőbeli igényeit.
Constant Volume
A konstans térfogatú szelepek (CVV) fix áramlású működésre és stabil légáramlásra vannak beállítva az egész elkülönítő helyiségben. A szelepek párban telepíthetők és gyárilag konfigurálhatók különböző köbláb/perc (CFM) áramlási sebességekre, attól függően, hogy a helyiség AII vagy PE.
A CVV-k nem tartalmaznak elektronikát, de úgy vannak kialakítva, hogy a megfelelő CFM-et szabályozzák, függetlenül a csatorna statikus nyomásának változásától. Mint minden szelep, a CVV-k sem igényelnek karbantartást, és megbízható irányított vagy semleges légáramlást biztosítanak a végtelenségig.