Le stanze di isolamento sono stanze per pazienti a letto singolo progettate per proteggere il paziente o il personale e il pubblico dalle malattie infettive. Le stanze di isolamento possono variare molto nel design, a seconda della configurazione del reparto, dei bisogni del paziente e del principio di progettazione. Tutte le stanze di isolamento richiedono un flusso d’aria direzionale sia verso l’interno che verso l’esterno della stanza, più un qualche tipo di monitor di pressione per verificare il corretto funzionamento.
Ci sono due tipi fondamentali di stanze di isolamento:
- Airborne Infectious Isolation (AII) – stanze a pressione negativa con flusso d’aria direzionale verso l’interno. Le AII sono usate per proteggere il personale e gli occupanti dell’ospedale da pazienti che hanno malattie contagiose come la tubercolosi o il vaiolo, e ora, COVID-19. Le stanze a pressione negativa sono necessarie per evitare che gli agenti patogeni trasportati dall’aria contaminino i corridoi adiacenti e altre stanze.
- Ambiente Protettivo (PE) – stanze a pressione positiva con flusso d’aria direzionato verso l’esterno. I PE sono usati per proteggere il paziente da una malattia contagiosa che può essere portata dal personale o dagli occupanti dell’ospedale. I pazienti confinati nelle stanze di isolamento PE sono generalmente immunocompromessi a causa di HIV, trattamento del cancro, trapianto di organi, o altre ragioni che rendono una persona ipersensibile, o quello che ora sappiamo comunemente come vulnerabile, all’infezione.
Ci sono generalmente tre modi per trattare il flusso d’aria nelle stanze di isolamento, che saranno trattati più avanti:
- Tracking Pair VAV
- Enhanced Tracking Pair VAV
- Constant Volume
Anteroom Pressurization
Ci sono tre approcci comuni alla pressurizzazione relativa dell’anticamera secondo la American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) con la preferenza per avere l’anticamera positiva alla stanza e al suo spazio circostante per gli ambienti protettivi (1). L’American Institute of Architects (AIA) afferma che “non esiste un metodo prescritto per la ventilazione dell’anticamera”, ma il vantaggio di un’anticamera pulita è che gli operatori sanitari non hanno bisogno di maschera prima di entrare nell’anticamera. Entrambi sembrano favorire l’opzione 1 qui sotto, con l’anticamera pressurizzata positivamente e l’aria che si muove da essa verso la stanza del paziente e il corridoio. Fare riferimento ai codici antincendio NFPA per maggiori informazioni sulla ventilazione nelle anticamere.
- L’anticamera è pressurizzata positivamente verso la stanza del paziente e il corridoio.
Stanza del paziente (-) <== Anticamera (+) ==> Corridoio (-)
2. L’anticamera è negativa allo spazio circostante.
Stanza del paziente (+) <== Anticamera (-) ==> Corridoio (+)
3. L’anticamera è positiva alla stanza e negativa al corridoio.
Stanza del paziente (-) <== Anticamera (+/-) ==> Corridoio (+)
Approccio al controllo della pressurizzazione
La grandezza del differenziale di pressione raccomandata dal CDC per l’isolamento infettivo e gli ambienti protettivi è 0,01 pollici di spessore dell’acqua (2,5 Pa) rispetto allo spazio adiacente. Mentre si concorda sul fatto che è la differenza di pressione dell’aria tra due stanze adiacenti che causa il flusso d’aria dall’interno o dall’esterno di una stanza, il modo in cui tale differenziale viene controllato può essere affrontato in due modi diversi. Un metodo, chiamato offset volumetrico, si basa sul principio di base di estrarre un volume d’aria maggiore (o minore) del volume di alimentazione, creando così un “offset”. Il secondo metodo, noto come rilevamento della pressione differenziale, impiega un dispositivo di rilevamento meccanico per misurare la pressione all’interno dei due spazi e, in base a ciò, controlla la quantità di aria di alimentazione e di scarico erogata nello spazio.
Entrambi gli approcci creano un differenziale di pressione. Tuttavia, sulla base di anni di controllo della pressurizzazione in ambienti di laboratorio critici, abbiamo scoperto che l’offset volumetrico è un metodo di controllo molto stabile e affidabile. Il rilevamento della pressione differenziale è stato storicamente più difficile, meno stabile e dipendente dalla precisione del sensore e dalla manutenzione. Nello standard Z9.5-2003, l’American National Standards Institute (ANSI) e l’American Industrial Hygiene Association (AIHA) sostengono l’uso dell’offset volumetrico rispetto alla pressione differenziale per gli ambienti di laboratorio: “…specificare la pressione differenziale quantitativa è una base povera per la progettazione… Ciò che si desidera veramente è un volume d’aria di compensazione. I tentativi di progettare usando la misurazione e il controllo diretto della pressione differenziale rispetto al controllo del volume di compensazione possono risultare in periodi brevi o estesi di perdita di pressione quando le porte sono aperte o differenziali di pressione eccessivi quando le porte sono chiuse, sufficienti a influenzare le prestazioni dei ventilatori a bassa pressione” (2).
Tassi di ventilazione
Per le nuove costruzioni, si raccomanda un minimo di 12 cambi d’aria all’ora (ACH) per stanze infettive e di isolamento protettivo. Le anticamere e i bagni possono essere leggermente inferiori a 10 ACH. Molte strutture esistenti possono avere ACH inferiori perché prima del 2001, il minimo era 6 ACH.
Monitoraggio della pressurizzazione della stanza
Si raccomanda un dispositivo di monitoraggio della pressione installato in modo permanente con allarmi visivi e acustici per assicurare che la stanza del paziente sia pressurizzata come specificato. Si raccomanda anche il monitoraggio remoto e la documentazione dello stato della pressione, integrando le informazioni operative con il sistema di gestione dell’edificio. Il monitoraggio del feedback del flusso della valvola può essere vantaggioso per verificare la stabilità della pressurizzazione della stanza rispetto all’offset volumetrico. Questo segnale può anche essere integrato nel sistema di gestione dell’edificio.
Tracking Pair VAV
Un’applicazione VAV di tracking pair è una valvola di alimentazione e di scarico che lavorano insieme per mantenere un offset CFM prescritto (positivo, negativo o neutro rispetto al corridoio) indipendentemente dalla portata d’aria e indipendente dalle variazioni di pressione statica del condotto. Le valvole supportano le variazioni del flusso d’aria per gli stati occupati/non occupati e il turndown, ma mantengono il flusso d’aria direzionale richiesto per le stanze ALL o PE. Le coppie di valvole di inseguimento includono tutti i vantaggi delle coppie CVV ma in un’applicazione VAV e il controllo del flusso d’aria direzionale.
Pacco di inseguimento migliorato VAV
I requisiti aggiuntivi per la progettazione delle stanze di isolamento includono la massimizzazione della flessibilità della stanza per scopi multipli:
- Sala paziente generale – Rapporto di turndown più alto per l’efficienza energetica.
- Monitoraggio della pressione – Incluso nei controlli delle valvole, richiesto per le stanze di isolamento.
- Controllo dell’umidità – Per i requisiti ambientali speciali di pazienti ustionati, respiratori, tracheotomici o sensibili ai tessuti.
- Controllo dello spegnimento – Per la decontaminazione a livello della stanza dopo l’uso dell’AII.
La coppia di inseguitori VAV soddisfa il bisogno dei progettisti che stanno ingegnerizzando l’uso più flessibile dello spazio in un ospedale. Questo è importante per i proprietari che vogliono una struttura che può rispondere ai requisiti mutevoli, generare nuove entrate e soddisfare le esigenze future di eventi imprevisti.
Volume costante
Le valvole a volume costante (CVV) sono impostate per un funzionamento a flusso fisso e un flusso d’aria stabile in una stanza di isolamento. Le valvole possono essere installate in coppia e configurate in fabbrica per diversi piedi cubi al minuto (CFM), a seconda che la stanza sia AII o PE.
Le CVV non sono dotate di elettronica ma sono progettate per regolare i CFM adeguati indipendentemente dai cambiamenti nella pressione statica del condotto. Come tutte le valvole, le CVV non richiedono manutenzione e forniscono un flusso d’aria direzionale o neutro affidabile a tempo indeterminato.
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