Pokoje izolacyjne są pokojami z jednym łóżkiem przeznaczonymi do ochrony pacjenta lub personelu i społeczeństwa przed chorobami zakaźnymi. Pomieszczenia izolacyjne mogą się znacznie różnić pod względem konstrukcji, w zależności od konfiguracji oddziału, potrzeb pacjenta i zasad projektowania. Wszystkie pomieszczenia izolacyjne wymagają kierunkowego przepływu powietrza do wewnątrz lub na zewnątrz pomieszczenia oraz pewnego rodzaju monitora ciśnienia w celu weryfikacji poprawności działania.
Istnieją dwa podstawowe typy pomieszczeń izolacyjnych:
- Airborne Infectious Isolation (AII) – pomieszczenia z podciśnieniem z kierunkowym przepływem powietrza do wewnątrz. Pomieszczenia AII są używane do ochrony personelu i osób przebywających w szpitalu przed pacjentami, którzy mają choroby zakaźne, takie jak gruźlica lub ospa, a obecnie COVID-19. Pomieszczenia z ujemnym ciśnieniem są wymagane, aby zapobiec zanieczyszczeniu przez patogeny przenoszone drogą powietrzną przyległych korytarzy i innych pomieszczeń.
- Środowisko ochronne (PE) – Pomieszczenia z dodatnim ciśnieniem z kierunkiem przepływu powietrza na zewnątrz. PE są stosowane w celu ochrony pacjenta przed chorobą zakaźną, która może być przenoszona przez personel lub osoby przebywające w szpitalu. Pacjenci przebywający w izolatkach PE mają zazwyczaj obniżoną odporność z powodu zakażenia wirusem HIV, leczenia nowotworów, przeszczepu narządów lub z innych powodów, które sprawiają, że dana osoba jest nadwrażliwa lub, co obecnie powszechnie znamy, podatna na infekcje.
Istnieją generalnie trzy sposoby leczenia przepływu powietrza w pomieszczeniach izolacyjnych, które zostaną omówione później:
- Tracking Pair VAV
- Enhanced Tracking Pair VAV
- Constant Volume
Anteroom Pressurization
Według American Society of Heating istnieją trzy powszechne podejścia do względnego ciśnieniowania przedpokoju, Refrigerating & Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) z preferencją, aby przedpokój był dodatni w stosunku do pomieszczenia i otaczającej go przestrzeni dla środowisk ochronnych (1). Amerykański Instytut Architektów (AIA) stwierdza, że „nie ma zalecanej metody wentylacji przedpokoju”, ale zaletą czystego przedpokoju jest to, że pracownicy opieki zdrowotnej nie muszą stosować masek przed wejściem do przedpokoju. Obie te organizacje wydają się preferować poniższą opcję 1, w której w przedpokoju panuje dodatnie ciśnienie, a powietrze przemieszcza się z niego do sali pacjenta i na korytarz. Więcej informacji na temat wentylacji w przedpokojach można znaleźć w przepisach przeciwpożarowych NFPA.
- Przedpokój ma dodatnie ciśnienie w stosunku do sali pacjenta i korytarza.
Przedpokój (-) <== Przedpokój (+) ==> Korytarz (-)
2. Przedpokój jest ujemny w stosunku do otaczającej przestrzeni.
Przedpokój (+) <== Przedpokój (-) ==> Korytarz (+)
3. Przedpokój jest dodatni w stosunku do pokoju i ujemny w stosunku do korytarza.
Patient Room(-) <== Przedpokój (+/-) ==> Korytarz (+)
Podejście do kontroli ciśnienia
Wielkość różnicy ciśnień zalecana przez CDC dla izolacji zakaźnej i środowisk ochronnych wynosi 0,01 cala wodowskazowego (2,5 Pa) w stosunku do przestrzeni przyległej. Chociaż przyjmuje się, że to różnica ciśnienia powietrza pomiędzy dwoma sąsiednimi pomieszczeniami powoduje przepływ powietrza z wewnątrz lub z zewnątrz pomieszczenia, to sposób kontrolowania tej różnicy może być rozpatrywany na dwa różne sposoby. Jedna metoda, zwana przesunięciem objętościowym, opiera się na podstawowej zasadzie wywiewu objętości powietrza większej (lub mniejszej) od objętości nawiewanej, tworząc w ten sposób „przesunięcie”. Druga metoda, znana jako wykrywanie różnicy ciśnień, wykorzystuje mechaniczne urządzenie wykrywające do pomiaru ciśnienia w dwóch przestrzeniach i na tej podstawie kontroluje ilość powietrza nawiewanego i wywiewanego dostarczanego do przestrzeni.
Oba podejścia tworzą różnicę ciśnień. Jednak na podstawie lat kontrolowania ciśnienia w krytycznych środowiskach laboratoryjnych stwierdziliśmy, że kompensacja objętościowa jest bardzo stabilną i niezawodną metodą kontroli. Wykrywanie różnicy ciśnień było historycznie trudniejsze, mniej stabilne i zależne od dokładności czujnika i jego konserwacji. W normie Z9.5-2003, American National Standards Institute (ANSI) i American Industrial Hygiene Association (AIHA) popierają stosowanie offsetu objętościowego zamiast ciśnienia różnicowego w środowiskach laboratoryjnych: „…określanie ilościowej różnicy ciśnień jest słabą podstawą do projektowania… To, co jest naprawdę pożądane, to przesunięcie objętościowe powietrza. Próby projektowania przy użyciu bezpośredniego pomiaru i kontroli różnicy ciśnień vs. kontrola objętości przesunięcia mogą skutkować krótkimi lub przedłużonymi okresami utraty ciśnienia gdy drzwi są otwarte lub nadmiernymi różnicami ciśnień gdy drzwi są zamknięte, wystarczającymi do wpłynięcia na wydajność wentylatorów niskociśnieniowych” (2).
Wentylacja Rates
W przypadku nowych konstrukcji, zalecane jest minimum 12 wymian powietrza na godzinę (ACH) dla pomieszczeń zakaźnych i pomieszczeń izolacji ochronnej. Przedpokoje i toalety mogą mieć nieco mniejszą wartość 10 ACH. Wiele istniejących obiektów może mieć niższe ACH, ponieważ przed 2001 rokiem minimum wynosiło 6 ACH.
Monitorowanie ciśnienia w pomieszczeniu
Zalecane jest zainstalowane na stałe urządzenie monitorujące ciśnienie z alarmami wizualnymi i dźwiękowymi w celu zapewnienia, że ciśnienie w pomieszczeniu pacjenta jest zgodne z wymaganiami. Zalecane jest również zdalne monitorowanie i dokumentowanie stanu ciśnienia poprzez zintegrowanie informacji operacyjnych z systemem zarządzania budynkiem. Monitorowanie sprzężenia zwrotnego przepływu przez zawór może być korzystne w celu weryfikacji stabilności ciśnienia w pomieszczeniu w stosunku do offsetu objętościowego. Sygnał ten może być również zintegrowany z systemem zarządzania budynkiem.
Śledząca para VAV
Aplikacja śledząca parę VAV to zawór nawiewny i wywiewny, które współpracują ze sobą w celu utrzymania określonego przesunięcia CFM (dodatniego, ujemnego lub neutralnego w stosunku do korytarza) niezależnie od natężenia przepływu powietrza i niezależnie od zmian ciśnienia statycznego w kanale. Zawory obsługują zmiany w przepływie powietrza dla stanów zajętych/niezajętych oraz zmniejszenie przepływu, ale utrzymują kierunkowy przepływ powietrza wymagany dla pomieszczeń typu ALL lub PE. Pary zaworów nadążnych zawierają wszystkie korzyści par CVV, ale w aplikacji VAV i kontroli kierunkowego przepływu powietrza.
Zwiększona para nadążna VAV
Dodatkowe wymagania dotyczące projektowania pomieszczeń izolacyjnych obejmują maksymalizację elastyczności pomieszczenia dla wielu celów:
- Ogólna sala pacjentów – Wyższy współczynnik turndown dla efektywności energetycznej.
- Monitorowanie ciśnienia – Dołączone do elementów sterujących zaworami, wymagane dla pomieszczeń izolacyjnych.
- Kontrola wilgotności – Dla specjalnych wymagań środowiskowych pacjentów z oparzeniami, oddychaniem, tracheotomią lub wrażliwych na tkanki.
- Kontrola wyłączenia – Do dekontaminacji na poziomie pomieszczenia po użyciu AII.
Enhance tracking pair VAV spełnia potrzeby projektantów, którzy projektują najbardziej elastyczne wykorzystanie przestrzeni w szpitalu. Jest to ważne dla właścicieli, którzy chcą, aby obiekt mógł reagować na zmieniające się wymagania, generować nowe przychody i spełniać przyszłe potrzeby wynikające z nieprzewidzianych zdarzeń.
Zawory o stałej objętości
Zawory o stałej objętości (CVV) są ustawione na pracę ze stałym przepływem i stabilny przepływ powietrza w całym pomieszczeniu izolacyjnym. Zawory mogą być instalowane parami i konfigurowane fabrycznie dla różnych przepływów stóp sześciennych na minutę (CFM), w zależności od tego, czy pomieszczenie jest AII czy PE.
Zawory CVV nie zawierają elektroniki, ale są zaprojektowane do regulowania właściwego CFM niezależnie od zmian ciśnienia statycznego w kanale. Jak wszystkie zawory, CVV nie wymagają konserwacji i zapewniają niezawodny kierunkowy lub neutralny przepływ powietrza bezterminowo.
.