Insolatiekamers zijn patiëntenkamers met één bed, ontworpen om zowel de patiënt als het personeel en het publiek te beschermen tegen besmettelijke ziekten. Isolatiekamers kunnen zeer verschillend van ontwerp zijn, afhankelijk van de configuratie van de afdeling, de behoeften van de patiënt en het ontwerpprincipe. Alle isolatieruimten vereisen een gerichte luchtstroom naar binnen of naar buiten, plus een soort drukmonitor om de goede werking te controleren.
Er zijn twee basistypen isolatieruimten:
- Airborne Infectious Isolation (AII) – Negatieve drukkamers met gerichte luchtstroom naar binnen. AII’s worden gebruikt om personeel en ziekenhuisbewoners te beschermen tegen patiënten met besmettelijke ziekten zoals tuberculose of pokken, en nu, COVID-19. Ruimten met negatieve druk zijn nodig om te voorkomen dat door de lucht verspreide ziekteverwekkers de aangrenzende gangen en andere ruimten besmetten.
- Protective Environment (PE) – Ruimten met positieve druk met gerichte luchtstroom naar buiten. PE’s worden gebruikt om de patiënt te beschermen tegen een besmettelijke ziekte die kan worden overgedragen door personeel of ziekenhuisbewoners. Patiënten die in PE-isolatieruimten worden opgesloten, zijn over het algemeen immuungecompromitteerd als gevolg van HIV, kankerbehandeling, orgaantransplantatie of andere redenen die een persoon overgevoelig maken, of wat we nu algemeen kennen als kwetsbaar, voor infectie.
Er zijn in het algemeen drie manieren om de luchtstroom in isolatiekamers te behandelen, die later zullen worden behandeld:
- Tracking Pair VAV
- Enhanced Tracking Pair VAV
- Constant Volume
Anteroom pressurization
Er zijn drie algemene benaderingen van anteroom relatieve pressurization volgens de American Society of Heating, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) met de voorkeur voor het hebben van de voorkamer positief ten opzichte van de kamer en de omliggende ruimte voor beschermende omgevingen (1). Het American Institute of Architects (AIA) stelt dat “er geen voorgeschreven methode is voor de ventilatie van de voorkamer”, maar het voordeel van een schone voorkamer is dat gezondheidswerkers geen masker hoeven te dragen voordat zij de voorkamer betreden. Beiden lijken de voorkeur te geven aan onderstaande optie 1, waarbij de voorkamer onder positieve druk wordt gezet en de lucht van de voorkamer naar de patiëntenkamer en de gang wordt geleid. Raadpleeg de NFPA-brandvoorschriften voor meer informatie over ventilatie in voorkamers.
- De voorkamer staat onder positieve druk ten opzichte van de patiëntenkamer en de gang.
Patiëntenkamer(-) <= Anteroom (+) ==> Gang (-)
2. De voorkamer is negatief ten opzichte van de omringende ruimte.
Patiëntenkamer(+) <= Anteroom (-) ==> Gang (+)
3. De voorkamer is positief ten opzichte van de omringende ruimte.
<= Anteroom (-) ==> Gang (+)
3. De voorkamer is positief ten opzichte van de omringende ruimte. De voorkamer is positief ten opzichte van de kamer en negatief ten opzichte van de gang.
Patiëntenkamer(-) <== Anteroom (+/-) ==> Gang (+)
Aanpak drukregeling
De grootte van het drukverschil dat door de CDC wordt aanbevolen voor besmettelijke isolatie en beschermende omgevingen is 0,01 inch watermeter (2,5 Pa) ten opzichte van de aangrenzende ruimte. Hoewel men het erover eens is dat het luchtdrukverschil tussen twee aangrenzende ruimten ervoor zorgt dat lucht van binnen naar buiten een ruimte stroomt, kan de wijze waarop dat verschil wordt beheerst op twee verschillende manieren worden benaderd. De ene methode, volumetrische compensatie genoemd, berust op het basisprincipe dat een groter (of kleiner) volume lucht wordt afgevoerd dan het toegevoerde volume, waardoor een “offset” ontstaat. De tweede methode, bekend als drukverschilmeting, maakt gebruik van een mechanische sensor om de druk in de twee ruimten te meten en regelt op basis daarvan de hoeveelheid toevoer- en afvoerlucht die aan de ruimte wordt toegevoerd.
Beide benaderingen creëren een drukverschil. Op basis van jarenlange ervaring met het regelen van de druk in kritische laboratoriumomgevingen, hebben wij echter ondervonden dat volumetrische compensatie een zeer stabiele, betrouwbare methode van regeling is. Drukverschilmeting is in het verleden moeilijker geweest, minder stabiel en afhankelijk van de nauwkeurigheid en het onderhoud van de sensoren. In de Z9.5-2003 norm ondersteunen het American National Standards Institute (ANSI) en de American Industrial Hygiene Association (AIHA) het gebruik van volumetrische compensatie boven differentiële druk voor laboratoriumomgevingen: “…het specificeren van een kwantitatief drukverschil is een slechte basis voor het ontwerp…Wat werkelijk gewenst is, is een gecompenseerd luchtvolume. Pogingen om te ontwerpen met behulp van directe drukverschilmeting en -regeling in plaats van het regelen van het compensatievolume kan resulteren in ofwel korte of langere perioden van drukverlies wanneer de deuren open zijn of buitensporige drukverschillen wanneer de deuren gesloten zijn, voldoende om de prestaties van de lagedrukventilatoren te beïnvloeden” (2).
Ventilatiesnelheden
Voor nieuwbouw wordt een minimum van 12 luchtwisselingen per uur (ACH) voor besmettelijke en beschermende isolatieruimten aanbevolen. Anterooms en toiletruimten mogen met 10 ACH iets minder zijn. Veel bestaande faciliteiten kunnen een lagere ACH hebben omdat vóór 2001 het minimum 6 ACH was.
Ruimte drukbewaking
Een permanent geïnstalleerd drukbewakingsapparaat met visuele en hoorbare alarmen wordt aanbevolen om ervoor te zorgen dat de patiëntenkamer op de gespecificeerde druk wordt gebracht. Bewaking op afstand en documentatie van de drukstatus wordt ook aanbevolen door de bedrijfsinformatie te integreren met het gebouwbeheersysteem. Het bewaken van de stroomterugkoppeling van de kleppen kan voordelig zijn om de stabiliteit van de ruimtedruk ten opzichte van de volumetrische afwijking te verifiëren. Dit signaal kan ook worden geïntegreerd in het gebouwbeheersysteem.
Tracking Pair VAV
Een tracking pair VAV-toepassing is een toevoer- en afvoerklep die samenwerken om een voorgeschreven CFM-offset te handhaven (positief, negatief of neutraal ten opzichte van de gang), ongeacht de luchtstroomsnelheid en onafhankelijk van variaties in de statische druk in het kanaal. De kleppen ondersteunen veranderingen in luchtstroom voor bezette/onbezette toestanden en turndown, maar handhaven de gerichte luchtstroom die vereist is voor ALLE of PE-ruimten. Volgkleppenparen bieden alle voordelen van CVV-paren, maar in een VAV-toepassing en regeling van de gerichte luchtstroom.
Enhanced Tracking Pair VAV
Extra vereisten voor het ontwerp van isolatieruimten omvatten het maximaliseren van de flexibiliteit van de ruimte voor meerdere doeleinden:
- Algemene patiëntenkamer – Hogere turndown ratio voor energie-efficiëntie.
- Drukbewaking – Meegeleverd met klepbedieningen, vereist voor isolatiekamers.
- Vochtigheidsregeling – Voor speciale omgevingseisen van brandwonden-, beademings-, tracheotomie- of weefselgevoelige patiënten.
- Uitschakelingsregeling – Voor ontsmetting op ruimteniveau na AII-gebruik.
Enhance tracking pair VAV komt tegemoet aan de behoefte van ontwerpers die een zo flexibel mogelijk gebruik van de ruimte in een ziekenhuis willen ontwerpen. Dit is belangrijk voor eigenaars die een faciliteit willen die kan reageren op veranderende eisen, nieuwe inkomsten kan genereren, en aan de toekomstige behoeften van onvoorziene gebeurtenissen kan voldoen.
Constant Volume
Constant Volume Kleppen (CVV) zijn ingesteld voor een vaste debietwerking en een stabiele luchtstroom in een isolatieruimte. De kleppen kunnen in paren worden geïnstalleerd en in de fabriek worden geconfigureerd voor verschillende kubieke voet per minuut (CFM) debieten, afhankelijk van of de ruimte AII of PE is.
CVV’s bevatten geen elektronica, maar zijn ontworpen om de juiste CFM te regelen, ongeacht veranderingen in de statische druk van het kanaal. Zoals alle kleppen, CVVs vereisen geen onderhoud en zorgen voor een betrouwbare richting of neutrale luchtstroom voor onbepaalde tijd.