Reklama
 
 
 
Sale operacyjne i zabiegowo-operacyjne Cz. 2. Skuteczność wentylacji i dynamika usuwania zanieczyszczeń
Ocena użytkowników: / 0
SłabyŚwietny 
Data dodania: 03.03.2016

Na etapie projektowania układu klimatyzacji – wentylacji sali operacyjnej występuje szereg specyfi cznych uwarunkowań, które nie występują w układach klimatyzacji innych pomieszczeń. Punktem wyjścia podczas projektowania instalacji klimatyzacji – wentylacji jest układ funkcjonalny pomieszczeń oraz ich wyposażenie technologiczne. Kluczowym wyzwaniem dla inżynierów jest jakość powietrza wewnętrznego sal operacyjnych. Aspekt zachowania higieny jest już istotny na etapie projektowania i wentylacji i klimatyzacji. Artykuł rozpoczyna cykl publikacji na ten temat.

 

 

Czystość powietrza, filtracja powietrza

 

Podstawową metodą poprawy jakości powietrza w pomieszczeniu jest doprowadzenie czystego powietrza, w celu rozcieńczenia i wyprowadzenia zanieczyszczeń z pomieszczenia. Chcąc doprowadzić czyste powietrze do pomieszczenia, konieczne jest wyposażenie systemu klimatyzacji – wentylacji w odpowiednie filtry, których zadaniem jest usuwanie z powietrza nawiewanego zanieczyszczeń m. in. pyłów i mikroorganizmów.

 

Stosowane w instalacji klimatyzacji – wentylacji filtry powietrza odznaczają się skutecznością filtracji zależną od ich cech konstrukcyjno – materiałowych, a dla ułatwienia doboru filtrów do konkretnych zastosowań wprowadzono ich podział na klasy. Filtry stopniuje się wg skuteczności filtracji, jaką mogą one zapewnić. W oznaczeniu filtrów litera oznacza przyporządkowanie do grupy, natomiast im wyższa liczba, tym wyższą oznacza skuteczność filtracji.

 

 

2016 3 70 1

Rys. 4. Wpływ ilości doprowadzanego czystego powietrza na stężenie zanieczyszczeń powietrza w wentylowanym pomieszczeniu (kolor pomarańczowy – stan wyjściowy, kolor
żółty – stan po zmniejszeniu ilości dostarczanego powietrza o 50%) [9]

 

 

W instalacjach wentylacyjnych w zależności od potrzeb stosuje się minimum jeden filtr lub stosuje się zestaw filtrów. W praktyce dla uzyskania końcowej, wymaganej czystości powietrza, konieczne jest zastosowanie fi ltracji stopniowanej (kaskadowej), zapewniającej kaskadowe zatrzymywanie zanieczyszczeń. Są to tzw. stopnie filtracji.

 

W instalacjach klimatyzacji – wentylacji sal operacyjnych w części nawiewnej stosuje się filtrację trzystopniową [5]:

  •  I stopień filtracji – filtracja zgrubna, inaczej wstępna: filtr zgrubny min. G4, instalowany na wlocie do instalacji; 
    Zadaniem filtrów wstępnych jest ochrona całej instalacji, w szczególności zaś ochrona delikatnych powierzchni wymienników ciepła oraz elementów napędowych wraz z wentylatorem przed grubszymi zanieczyszczeniami. Ponadto stosowanie filtrów wstępnych wydłuża okres użytkowania filtrów zastosowanych w kolejnych stopniach filtracji. W przypadkach zastosowania nagrzewnic elektrycznych w centralach wentylacyjnych, zamiast filtrów wstępnych z wkładem włókninowym instaluje się niekiedy filtry z wkładem metalowym [2].
  •  II stopień filtracji – filtracja dokładna, filtr dokładny, min. F6, instalowany przed nawilżaczem powietrza; 
    Zadaniem filtrów dokładnych, z uwagi na ich większą od fi ltrów wstępnych skuteczność filtracji, jest zatrzymywanie zanieczyszczeń, które przedostały się przez I stopień filtracji. Zatrzymują one znaczną ilość zanieczyszczeń pyłowych i mikrobiologicznych, dzięki czemu zabezpieczają przewody wentylacyjne, tłumiki hałasu i filtry końcowe przed szybkim zanieczyszczeniem.
  •  III stopień filtracji z filtr absolutny, HEPA, np. H14 lub ULPA.
    Filtry absolutne przeznaczone dla sal operacyjnych zaleca się umieszczać bezpośrednio w nawiewnikach. W przypadkach zainstalowania filtrów absolutnych w przewodach wentylacyjnych poza wentylowanymi pomieszczeniami istnieje bezwzględna konieczność czyszczenia i dezynfekcji przewodów i elementów instalacji, znajdujących się za tymi filtrami. Do skażenia przewodów i elementów znajdujących się za filtrami absolutnymi może dojść np. podczas zatrzymania pracy instalacji, co jest następstwem cofania się powietrza wewnętrznego [3].

 

Do filtrów absolutnych zalicza się: filtry HEPA – High Efficiency Particulate Air Filter (H10 – H14), i filtry ULPA – Ultra Low Penetration Air Filter (U15 – U17). Zaleca się stosowanie filtrów absolutnych o klasie nie niższej od H14.

 

Filtry absolutne instalacji klimatyzacji – wentylacji pomieszczeń czystych w obiektach służby zdrowia stanowią ostatnią barierę dla zanieczyszczeń mikrobiologicznych nawiewanych z instalacji. Filtry te umożliwiają ponadto oddzielanie pyłów, takich jak np. pyły radioaktywne, pyły respirabilne. Stosowanie filtrów absolutnych jest jednym z elementów zapewniających uzyskanie właściwej jakości, a dokładniej mówiąc czystości powietrza w pomieszczeniach czystych obiektów służby zdrowia [3].

 

Zastosowanie filtrów absolutnych w instalacjach klimatyzacji – wentylacji sal operacyjnych jest niezbędne z uwagi na fakt, że jedną z dróg przedostawania się zanieczyszczeń zewnętrznych do pomieszczeń jest powietrze wentylacyjne. Do tych pomieszczeń mogą być również wprowadzane zanieczyszczenia pochodzące bezpośrednio z samej instalacji wentylacyjnej. Należy jednak pamiętać, że sprawne i prawidłowo zainstalowane filtry absolutne zapobiegają wprowadzaniu do pomieszczenia zanieczyszczeń, w tym również zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Dzięki tym filtrom możliwe jest zatrzymywanie zanieczyszczeń o bardzo małych wymiarach w tym m. in. mikroorganizmów. Bakterie i grzyby mikroskopijne mają średnice od 0,2 do 100 μm. Dla porównania pyłki kwiatowe i inne cząstki biologiczne osiągają od 10 μm do nawet kilkuset mikrometrów. 

 

Niestety, zatrzymywane w materiale filtracyjnym zanieczyszczenia sprzyjają rozwojowi mikroorganizmów. Zagrożenie takie jest tym większe, im większe jest zanieczyszczenie i zawilgocenie materiałów, z których wykonane są filtry [3]. Należy pamiętać, że wraz ze wzrostem czasu eksploatacji filtrów absolutnych maleje skuteczność ich filtracji. Powoduje to jednocześnie wzrost zanieczyszczeń mikrobiologicznych w dostarczanym do pomieszczeń czystych powietrzu. 

 

Należy także zwrócić uwagę na fakt, że nie istnieje gwarantowany okres, w którym skuteczność filtracji powietrza deklarowana przez producentów filtrów jest zachowana [20]. Zdarza się, że czystość powietrza w sali operacyjnej jest kojarzona wyłącznie z filtrami absolutnymi. Należy jednak mieć na uwadze, że filtry te są jedynie jednym z elementów umożliwiających osiąganie wymaganej czystości powietrza. 

 

Wpływ na czystość mikrobiologiczną powietrza w sali operacyjnej podczas pracy instalacji klimatyzacji – wentylacji mają następujące procesy [5]:

  •  pobieranie z otoczenia powietrza zewnętrznego wraz z jego zanieczyszczeniami pyłowymi i mikrobiologicznymi,
  •  emisja własna na skutek kolonizacji instalacji przez mikroorganizmy, na ogół środowiskowe,
  •  oczyszczanie przepływającego przez instalację powietrza z zanieczyszczeń pyłowych i środowiskowych zanieczyszczeń mikrobiologicznych i doprowadzanie go do wentylowanych pomieszczeń,
  •  usuwanie zanieczyszczeń powietrza powstałych na skutek emisji wewnętrznej w pomieszczeniach poprzez rozcieńczanie lub wypieranie zanieczyszczeń przez czyste powietrze dostarczane z instalacji.

 

W przypadku wentylacji pomieszczeń, w których występuje emisja drobnoustrojów chorobotwórczych wyższej grupy ryzyka, w celu uniemożliwienia ich uwolnienia do otoczenia, konieczne jest stosowanie filtrów absolutnych na wywiewach z tych pomieszczeń [3].

 

 

Skuteczność wentylacji i dynamika usuwania zanieczyszczeń

(...)

 

 

Zjawisko usuwania zanieczyszczeń powietrza z wentylowanego pomieszczenia cechuje się inercją zależną od ilości nawiewanego powietrza, sposobu rozdziału powietrza itd. Po włączeniu instalacji wentylacyjnej doprowadzającej czyste powietrze, w pomieszczeniu następuje rozciągnięte w czasie oczyszczanie powietrza z zanieczyszczeń. Czas niezbędny do obniżenia stężenia zanieczyszczeń do wymaganego poziomu wyznaczony na podstawie modelu teoretycznego jest z reguły krótszy od rzeczywistego. 

 

Niestety, bardzo duże zmiany emisji zanieczyszczeń powodują równie gwałtowne zmiany stężenia zanieczyszczeń. Dynamika usuwania zanieczyszczeń z obszaru chronionego w dużym stopniu zależy od zastosowanego systemu rozdziału powietrza. Najkrótszy, teoretyczny czas usuwania zanieczyszczeń z obszaru chronionego osiągają systemy wyporowe z laminarnym przepływem powietrza.

 

W następnej części zostanie przedstawiona ocena stanu instalacji wentylacji – klimatyzacji w sali operacyjnej oraz ocena czystości mikrobiologicznej powietrza.

 

 

mgr inż. Krzysztof KAISER
specjalista w zakresie eksploatacji
szpitalnych instalacji technologicznych,
w tym instalacji wentylacji i klimatyzacji

 

POLECAMY WYDANIA SPECJALNE

  • Pompy ciepła 2015

  • Pompy ciepła 2016

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2015

  • Katalog klimatyzatorów typu SPLIT. Edycja 2016

  • Pompy ciepła 2014

  • Pompy ciepła 2012

  • Pompy ciepła 2013

  • Termografia w podczerwieni 2009

  • Pompy ciepła 2010

  • Pompy ciepła 2011

 

 

  02 ss2  omii   kig 134x45 left  

Katalog firm chłodnictwo, klimatyzacja, wentylacja

CHŁODNICTWO: Agregaty (chillery) chłodzone powietrzem, Agregaty (chillery) chłodzone wodą, Agregaty absorpcyjne, Agregaty skraplające, Aparatura kontrolno-pomiarowa, Chłodnice, Chłodnictwo w transporcie, Chłodziwa i nośniki ciepła, Czynniki chłodnicze, Dry-coolery, Drzwi chłodnicze (okucia, akcesoria), Elementy rozprężające, Filtry - osuszacze czynnika chłodniczego, Komory chłodnicze i zamrażalnicze, Kontenery chłodnicze, Maszyny do produkcji lodu (płatkarki, kostkarki), Materiały termoizolacyjne, Meble chłodnicze i zamrażalnicze, Monobloki chłodnicze, Odolejacze, separtory, Oleje sprężarkowe, Płyty warstwowe, Pompy cyrkulacyjne, Silniki, Siłowniki, Sprężarki chłodnicze, Tunele mroźnicze (kriogeniczne), Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Urządzenia rozmrażające, Wieże chłodnicze, Wyłączniki i przekaźniki czasowe, Wymienniki ciepła (parowacze, skraplacze), Wymienniki płytowe, Zasobniki chłodu, Zawory, Zespoły spręzarkowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

KLIMATYZACJA i WENTYLACJA: Aparatura kontrolno-pomiarowa, Aparaty grzewczo-wentylacyjne, Centrale klimatyzacyjne monoblokowe, Centrale klimatyzacyjne rooftop, Centrale klimatyzacyjne sekcyjne, Chłodnice/nagrzewnice kanałowe, Czerpnie i wyrzutnie, Filtry powietrza, Kanały wentylacyjne, Klapy ppoż. (oddymiające, odcinające), Klimakonwektory, Klimatyzacja samochodowa, Klimatyzatory kompaktowe (przenośne, okienne), Klimatyzatory split, Klimatytory multi splity, Kolektory słoneczne, Kratki, nawiewniki, dysze, Kurtyny powietrzne, Materiały termoizolacyjne, Nasady kominowe, wywietrzniki, Nawilżacze (parowe, zraszające, ultradźwiękowe, komory zraszania), Oczyszczacze powietrza, Odciągi miejscowe, Okapy kuchenne, Osuszacze powietrza, Pompy ciepła, Pompy cyrkulacyjne, Przepustnice, Rekuperatory i regeneratory do odzysku ciepła, Siłowniki, Stropy, belki chłodząco-grzejące, Systemy Super Multi, Szafy klimatyzacji precyzyjnej, Tłumiki hałasu, Układy i aparatura regulacyjna, zabezpieczająca i nadzorująca, Wentylatory dachowe, Wentylatory oddymiające, przeciwwybuchowe, chemoodporne, Wentylatory osiowe, Wentylatory promieniowe, Wentylatory strumieniowe (oddymiające), Wymienniki gruntowe, Pozostałe akcesoria, Projektowanie, badania, doradztwo techniczne, certyfikacja.

MATERIAŁY, NARZĘDZIA, PRZYRZĄDY, AKCESORIA: Izolacje akustyczne, termiczne, Materiały i przyrządy lutownicze i spawalnicze, Materiały uszczelniające, Narzędzia, Rury, kształtki, akcesoria, Urzadzenia i środki czyszczące, Urządzenia do inspekcji i czyszczenia systemów wentylacyjno-klimatyzacyjnych, Urządzenia do usuwania i napełniania instalacji chłodniczych; recyklingu czynników chłodniczych, Wibroizolacje, Zamocowania i tłumiki drgań.

INNE: Zrzeszenia i organizacje, Oprogramowanie komputerowe, Portale internetowe, Targi, wystawy, szkolenia.