معرفی سیستم های تهویه مطبوع در بیمارستان ها

هدف از تهویه مطبوع در بیمارستان

هدف از تهویه در بیمارستان، به دست آوردن هوای سالم برای تنفس، کاهش غلظت مواد آلاینده تولید شده در داخل بیمارستان و خروج آلاینده‌ها از بیمارستان است. با افزایش تعویض هوا به میزان دو برابر، غلظت ذرات هوابرد در هوا نیز به نصف کاهش می‌یابد. بهبود تهویه در مراکز بهداشتی و درمانی در پیشگیری از انتقال عفونت‌های هوابرد بسیار ضروری می باشد.

سالانه ۲ الی ۴ میلیون مورد عفونت بیمارستانی در جهان اتفاق می افتد که منجر به ۲۰ تا ۸۰ هزار مرگ می گردد . هزینه عفونت های بیمارستانی در ایالات متحده آمریکا سالانه ۴ تا ۵ میلیارد دلار گزارش شده است. همچنین تخمین زده شده است که ۱۰ درصد ار عفونت های بیمارستانی هوابرد بوده و همچنین ۱۶ درصد از عفونت های بخش مراقبت های ویژه در نتیجه انتقال پاتوژن های هوابرد می باشد.

اجزاء اصلی تهویه بیمارستانی

• میزان تهویه در بیمارستان

مقدار و کیفیت هوای بیرون که به داخل بیمارستان وارد می‌شود.

• جهت جریان هوا در بیمارستان

جهت کلی جریان هوا در بیمارستان‌ باید از بخش‌های تمیز به سمت بخش‌های آلوده باشد.

• انتشار هوا در بیمارستان

هوای بیرون باید به طریق موثر وارد هر بخش از بیمارستان شده و آلاینده‌های تولید شده در هر بخش‌ به نحو موثری خارج شوند.

چهار فاکتور اصلی که بر غلظت ذرات اطراف شخص بیمار در اتاق تاثیر می گذارد عبارتند از

• با افزایش میزان تولید ذرات در اتاق غلظت ذرات نیز افزایش می یابد.

• نسبت تأمین هوا از بیرون و مقدار هوای خروجی به اندازه اتاق مرتبط است.

• سطح فیلتراسیون هوای تأمین شده که بر توانایی سیستم تهویه در رقیق سازی غلظت ذرات هوای اتاق تاثیر می گذارد.

• تلاطم و حرکات هوا در اتاق می تواند ذرات را انتقال دهد تا آن جایی که توزیع هوا بر غلظت در هر اتاق تاثیر می گذارد.

جهت کنترل و جلوگیری از گسترش آلودگی و بیماری های ناشی از انتقال هوا، روش های زیر پیشنهاد می گردد

• تهویه عمومی

• تمیز کردن هوا ( فیلتراسیون اولیه و ثانویه )

• تهویه با تخلیه موضعی ( کنترل منبع )

تهویه بیمارستانی چیست ؟

منظور از تهویه فراهم نمودن هوای سالم و بهداشتی در داخل اتاق و بخش می باشد و هدف تهویه رقیق کردن آلودگی در داخل ساختمان با هوای تمیز و فراهم نمودن میزانی از جریان هوا برای تغییر شرایط هوا در اتاق می باشد.

سه روش اصلی برای تهویه بیمارستان به کار گرفته می شود که عبارتند از

• تهویه طبیعی

نیروهای طبیعی مانند باد و نیروی شناوری حرارتی به علت اختلاف چگالی هوای داخل و بیرون، ‌هوای بیرون را از طریق پنجره‌ها، درب‌ها، نورگیرها و هواکش‌ها به داخل ساختمان و همچنین هوای داخل را به خارج ساختمان بیمارستان هدایت می‌نمایند. میزان استفاده از تهویه طبیعی در بیمارستان به آب و هوا، نقشه ساختمان و رفتار اشخاص ساکن در بیمارستان بستگی دارد.‌

بیشترین تهویه طبیعی هنگامی که پنجره‌ها در دو طرف اتاق باز باشند فراهم می‌شود. مشکل اصلی تهویه طبیعی بستن پنجره‌ها در زمان شب و هوای سرد توسط همراهان بیمار است. استفاده از انواع فن‌های اختلاط از جمله سقفی یا اگزوز فن‌های تعبیه شده در پنجره‌ها فقط در زمان تامین میزان کافی هوای بیرون مجاز می باشد چون در غیر این صورت باعث انتشار بیشتر آلاینده‌های هوا در اتاق بیمار می‌شوند.

• تهویه مکانیکی

تهویه مکانیکی معمولاً از طریق فن‌ها ایجاد می‌شود. فن‌ها می‌توانند به طور مستقیم در پنجره‌ها یا دیوارها، یا در کانال هوا برای تامین هوا یا خروج هوا از اتاق نصب شوند. تهویه مکانیکی می‌تواند به طور کامل کنترل شده و با سیستم‌های تهویه مطبوع و فیلتراسیون ترکیب شود‌. نوع سیستم تهویه مکانیکی مورد استفاده بستگی به آب و هوا دارد.

در آب و هوای گرم و مرطوب نفوذ هوا باید به حداقل برسد و همچنین تقطیر را نیز باید کاهش دهیم، در این نوع آب و هوا از سیستم تهویه مکانیکی فشار مثبت معمولاً استفاده می‌شود. در مقابل در اقلیم‌های سرد برای کاهش تقطیر باید خروج هوا از ساختمان به حداقل برسد. در این نوع اقلیم باید تهویه با فشار منفی استفاده شود. برای اتاق‌های محل تولید آلاینده مانند حمام، توالت و آشپزخانه اغلب از تهویه با فشار منفی استفاده می‌شود.

• تهویه ترکیبی

در تهویه ترکیبی (مرکب) جهت تامین میزان جریان هوای مورد نیاز از تهویه طبیعی همراه با تهویه مکانیکی‌ استفاده می‌شود.‌ در زمانی که تهویه طبیعی به تنهایی مناسب نباشد، می‌توان از هواکش‌هایی با قدرت مناسب برای افزایش میزان تهویه در اتاق‌ها استفاده شود. این فن‌ها باید به گونه‌ای نصب شوند که هوای اتاق به طور مستقیم از طریق دیوار یا سقف به محیط بیرون تخلیه شوند. تعداد و اندازه این هواکش‌ها به میزان تهویه مکان مورد نظر بستگی دارد و باید قبل از استفاده از قدرت آن ها اطمینان حاصل شود.

استفاده از هواکش‌ها در تهویه ترکیبی مشکلاتی مانند محل نصب مخصوصا برای هواکش‌های بزرگ‌، صدا برای هواکش‌هایی با قدرت بالا، کاهش یا افزایش دما در اتاق، نیاز به منبع برق دایمی به وجود می آورند.

تفاوت تهویه در مراکز بهداشتی و درمانی و سایر ساختمان ها

• نیاز به محدود کردن حرکت هوا در داخل و بین بخش های مختلف.
• مقررات ویژه برای تهویه و فیلتراسیون به منظور کاهش آلودگی به شکل بو، میکرو ارگانیسم، ویروس های هوابرد، مواد شیمیایی خطرناک و مواد رادیواکتیو می باشد.
• نیاز به رطوبت و دمای متفاوت برای بخش های مختلف و کنترل صحیح شرایط محیطی.
• پیچیدگی طراحی برای به حداقل رساندن خطر انتقال پاتوژن های هوابرد و نگهداری یک محیط سالم برای بیماران و کارکنان.

سیستم‌های مختلف تهویه مطبوع‌

• تهویه مطبوع منطقه‌‌ای

بهترین نوع تهویه مطبوع آن است که به تواند دما و رطوبت هر محل را به طور مستقل کنترل و تنظیم نماید. در بیمارستان‌ها که هر بخش آن با توجه به بیماران بستری، نوع بیماری، اتاق عمل و اتاق ایزوله، شرایط هوایی مخصوصی را لازم دارد و نمی‌توان از یک مرکز عمل تهویه را انجام داد باید از تهویه مطبوع منطقه‌ای استفاده نمود. به طور کلی تهویه مطبوع منطقه‌ای دارای ۲ نوع سیستم است.

• • سیستم فن کویل با توزیع هوای تازه مرکزی

سیستم پیشنهادی جهت سرمایش و گرمایش در اتاق‌های بستری، درمانگاه، اتاق پزشکان، اتاق پرستاران و اتاق‌های اداری بیمارستان استفاده از سیستم فن کویل با توزیع هوای تازه مرکزی است. در این سیستم بار سرمایی و گرمایی توسط فن کویل جبران می‌شود و هوای مورد نیاز برای هر فضا توسط یک دستگاه هواساز مرکزی تهیه و توسط شبکه کانال کشی به داخل اتاق‌ها توزیع می‌شود.

به عبارت دیگر چون هوای تازه توسط هواساز جداگانه تامین می‌شود در نتیجه می‌توان این هوا را از لحاظ دما، رطوبت و تمیزی کاملاً کنترل کرد. معمولاً هوای تازه را از روی فیلترهای هپا عبور می دهند و به شرایط هوای داخل اتاق می‌رسانند.

بزرگترین مزیت این سیستم، کنترل موضعی دمای اتاق توسط ترموستات است. ترموستات می تواند به فن کویل فرمان روشن و خاموش شدن را بدهد و همچنین میزان هوای تازه که ایجاد فشار مثبت می‌کند را کنترل کند.

در این سیستم باید برای هر اتاق از فن کویل سقفی که در بالای درب ورودی نصب می‌شود استفاده کرد. مزیت استفاده از فن کویل سقفی این است که فضای داخل اتاق را اشغال نمی‌کند. استفاده از این سیستم در طبقاتی که عایق حرارت کف نداشته باشند خیلی مناسب نیست.

• • سیستم هوا رسان چند منطقه‌ای

سیستم پیشنهادی جهت سرمایش و گرمایش اتاق‌های عمل و احیاء، اتاق‌های زایمان و جراحی در بیمارستان استفاده از هوا رسان چند منطقه‌ای است. اصولاً استفاده از هوا رسان‌های چند منطقه‌ای برای فضاهایی در بیمارستان پیشنهاد می شود که دما و رطوبت نسبی فضاهای مجاور یکسان نباشد به عبارت دیگر بخواهیم دما و درصد حذف رطوبت نسبی هر اتاق به طور جداگانه قابل کنترل و تنظیم باشد.

با توجه به این که اتاق‌های عمل باید با صد در صد هوای تازه کار کنند هواسازهای اتاق عمل باید دارای دمپر هوای برگشت نباشند و فقط دارای یک ورودی جهت هوای تازه باشند. معمولاً در هواسازهای چند منطقه‌ای دو کویل سرد و گرم به طور موازی استفاده می شود.

طرز عمل هواساز چند منطقه‌ای در بیمارستان بدین صورت است که به طور مثال در تابستان هوای بیرون وارد هواساز می شود و این هوا از دو مسیر مجزا یکی از روی کویل سرد عبور کرده و سرد می‌شود و مسیر دوم از روی کویل گرم که معمولاً در تابستان‌ها خاموش است عبور کرده و بدون تغییر به انتهای هواساز می‌‌رسند، در انتها محل خروج این دو هوا توسط دو دمپر مجزا یکی برای هوای سرد و دیگری برای هوای گرم مخلوط می شود و توسط یک شبکه کانال کشی مجزا و جداگانه به طرف فضای مورد نظر هدایت می‌شود.

کنترل دمای داخل اتاق توسط ترموستات انجام می‌شود و در صورت نیاز به کنترل دما در داخل فضا ترموستات به دمپرهای مربوطه فرمان می‌دهد که به چه نسبت باز و بسته شوند تا دمای اتاق تنظیم شود. برای گرمایش و سرمایش فضاهایی مانند آمفی تئاتر و کتابخانه و سالن‌های غذاخوری بیمارستان نیز می‌توان از هوا ساز  یک منطقه‌ای که دارای دمپر هوای برگشت نیز باشد استفاده نمود.

• تهویه با واحدهای محلی

  • فن کویل

در این سیستم سیال گرم و سرد به وسیله شبکه لوله کشی، حرارت و سرمای لازم را از مرکز به دستگاهی به نام واحد تهویه محلی می‌رساند این واحد از کویل حرارتی یا برودتی و ونتیلاتور در داخل یک جعبه تشکیل شده که هوای تازه و یا قسمتی از هوای برگشتی اتاق را گرفته از فیلتر گذرانده و پس از عبور از کویل حرارتی‌ یا برودتی وارد اتاق می‌نماید. معمولاً این واحدها با شیرهای حرارتی خودکار با سرعت‌های مختلف ونتیلاتور تنظیم می شوند. معمولا این واحدها را در زیر پنجره قرار می‌دهند که به توان از هوای تازه خارج هم استفاده نمود.

نکته قابل توجه این است که در فن کویل امکان کنترل رطوبت نسبی هوا نیست. موارد مصرف این سیستم بیشتر برای ساختمان‌هایی است که هوای هر یک از اتاق‌ها و محل‌ها را بخواهند به طور مستقل کنترل یا متوقف نمایند. مانند بخش اداری بیمارستان که با توقف دستگاه‌ها در مواقع خارج از ساعت اداری بار کلی سیستم پایین آورده می شود و بنابراین در هزینه ها صرفه جویی می شود. همچنین در ساختمان‌های قدیمی نظیر بیمارستان‌هایی که در سال‌های گذشته ساخته شده اند و یا ساختمان‌هایی که امکان نصب کانال‌های قطور در آن ها نیست از این سیستم استفاده می‌شود.

• • کولر

در ساختمان‌هایی که قبلاً سیستم تهویه مطبوع پیش بینی نشده است و یا اتاق‌ها و مکان‌هایی که لازم باشد‌ خنک شوند از کولر استفاده می کنند. در این سیستم امکان تجدید و تعویض هوا و استفاده از هوای برگشتی اتاق وجود دارد. معایب آن صدا و عدم کنترل رطوبت است. رطوبت باعث تشدید رشد عوامل قارچی می شود.

• • هود

یکی از موثرترین راه‌های کاهش انتشار آلاینده‌ها به خصوص در آزمایشگاه بیمارستان استفاده از هود می باشد.

یک سیستم جمع آوری آلاینده شامل پنج جزء اصلی است.

• • • هود مکشی: جهت به دام انداختن ذرات خروجی از منبع

    • شبکه کانالی: جهت انتقال ذرات به دام افتاده

    • جمع آوری کننده: جهت حذف ذرات از هوا

    • فن و موتور: جهت تامین حجم مکش و انرژی مورد نیاز

پارامترهای موثر بر کارایی تهوبه مطبوع

• دما

درجه حرارت بالاتر از ۲۴ درجه سانتیگراد در بخش‌هایی که به دمای بالاتری جهت راحتی و آسایش بیماران نیاز دارند باید تامین شود. برای اکثر بخش‌های بیمارستان باید دمای بین ۲۱ الی ۲۴ درجه سانتیگراد فراهم شود. البته با توجه به شرایط، مثلاً در بعضی از موارد مانند اتاق عمل ممکن است نیاز به دمای کمتری داشته باشد.

• رطوبت

برای بیشتر بخش‌های مراکز بهداشتی و درمانی برای آسایش و راحتی رطوبت نسبی ۳۰ الی ۶۰ درصد پیشنهاد می‌شود. رطوبت نسبی بالاتر از ۶۰ درصد علاوه بر ایجاد عدم آسایش‌‌ ممکن است باعث افزایش رشد قارچ‌ها در بیمارستان شود. استفاده از آب برای شستشوی سطوح از طریق ایجاد اسپری باعث افزایش رطوبت هوای عبوری از فیلتر می شود. استفاده از رطوبت سازهای مخزنی در بیمارستان و مراکز بهداشتی درمانی مجاز نمی باشد.

• تعویض هوا

موثرترین روش برای کنترل آلاینده‌های هوا، ‌میکرو ارگانیسم‌ها، گرد و غبار، مواد شیمیایی و دود‌ در منبع تهیه هوای تمیز است. روش موثر دیگر برای کنترل آلودگی هوای داخل تهویه می باشد. میزان تهویه برای مراکز بهداشتی درمانی توسط تعداد تعویض هوای اتاق بیان می شود.

• ‌فشار

فشارهای مثبت و منفی اشاره به اختلاف فشار بین ۲ فضای مجاور دارد (به عنوان مثال اتاق و راهرو). اتاق‌های ایزوله تنفسی در بیمارستان باید دارای فشار منفی باشند تا میکرو ارگانیسم‌های از هوای اتاق وارد راهرو نشوند. اتاق‌های ایزوله محیطی در بیمارستان باید دارای فشار مثبت باشند تا از ورود پاتوژن‌های ناشی از انتقال هوا در فضاهای مجاور یا راهروها به داخل اتاق و آلوده شدن فضای اتاق برای بیماران بستری شده در این اتاق‌ها جلوگیری نماید‌. استفاده از درب‌های ورودی که به وسیله اهرم بازو به صورت خودکار باز و بسته می‌شوند در هر دو نوع اتاق فشار مثبت و منفی الزامی است.