Systemy klimatyzacyjne sal operacyjnych szpitali muszą spełniać określone wymagania formalne, dotyczące głównie czystości powietrza oraz parametrów fizycznych powietrza. Wymagania te sformułowane są w normach, rozporządzeniach i wytycznych projektowych. Wymienione dokumenty są podstawą określenia wytycznych technologicznych do projektowania oraz weryfikacji rozwiązań projektowych przez uprawnione do tego instytucje. Przepisy formalne mają z reguły pewien zakres interpretacji. Dotyczy to w szczególności możliwości zastosowania recyrkulacji powietrza w salach operacyjnych, co jest bezpośrednio związane z czystością powietrza i wymaganiami higienicznymi w tym zakresie. Skrajnie rygorystyczna interpretacja tych przepisów i bezwzględny brak zgody na recyrkulację powietrza prowadzi – w zderzeniu z koniecznością wymiany coraz większych ilości powietrza wentylacyjnego w salach operacyjnych – do bardzo dużych nakładów energetycznych, kosztów eksploatacyjnych i ekologicznych. Wzrost ilości powietrza wentylacyjnego związany jest tutaj ze wzrostem wymaganej powierzchni chronionej, a zatem i wzrostem powierzchni stropów nawiewnych. Kompromis w tym zakresie jest jednak konieczny tym bardziej, iż – przy spełnieniu określonych warunków – stosowanie recyrkulacji powietrza nie musi istotnie pogorszyć czystości powietrza. Wymienione uwarunkowania higieniczne i energetyczne projektowania i eksploatacji systemów klimatyzacyjnych sal operacyjnych są przedmiotem prezentowanych analiz.

Wymagania higieniczne dla klimatyzacji sal operacyjnych
    Wymagania ogólne dla klimatyzacji sal operacyjnych sprowadzają się do spełnienia następujących funkcji:
● utrzymania odpowiednich parametrów fizycznych powietrza, tj. temperatury, wilgotności względnej oraz prędkości,
● utrzymania odpowiedniej czystości mikrobiologicznej (sterylności) oraz chemicznej powietrza,
● utrzymania odpowiedniego układu ciśnień w pomieszczeniach bloku operacyjnego (nadciśnienie w sali operacyjnej),
● wyeliminowania możliwości wybuchu gazów anestetycznych.

    Szczegółowe wymagania w tym zakresie zestawione są w pracach [2, 6, 7]. Nadrzędną funkcją klimatyzacji sal operacyjnych jest utrzymanie odpowiedniej czystości mikrobiologicznej powietrza – w celu minimalizacji ryzyka infekcji, oraz czystości chemicznej powietrza – dla ochrony zdrowia zespołu operacyjnego. Wymagania w zakresie czystości mikrobiologicznej powietrza sal operacyjnych zaprezentowano w tabeli 1. Zanieczyszczenie chemiczne powietrza w salach operacyjnych stanowią głównie gazy anestetyczne. Zestawienie podstawowych gazów anestetycznych oraz najwyższe dopuszczalne ich stężenia przedstawione zostały w tabeli 2.
    Wymagania higieniczne dla klimatyzacji sal operacyjnych dotyczą również systemu rozdziału powietrza i zakładają nawiew powietrza górą, natomiast wywiew 20% – górą i 80% – dołem (gazy anestetyczne są cięższe od powietrza). Jednocześnie rozdział powietrza nie może powodować przepływu powietrza od strony głowy pacjenta przez pole operacyjne [10]. Kontrowersyjnym zagadnieniem dotyczącym wymaganej struktury układu klimatyzacyjnego sal operacyjnych w aspekcie higienicznym, jest zagadnienie recyrkulacji powietrza. Istniejący zapis w „Warunkach technicznych jakimi powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie” §151 ust. 3 [9] interpretowany rygorystycznie, w zasadzie wyklucza możliwość stosowania recyrkulacji. Wynika to z emisji substancji szkodliwych dla zdrowia (gazów anestetycznych) oraz bakterii chorobotwórczych. Zapis ten dotyczy wszystkich pomieszczeń w budynkach i nie uwzględnia specyfiki sal operacyjnych. Warunki stosowania recyrkulacji powietrza w salach operacyjnych określają „Tymczasowe Wytyczne MZiOS stosowania recyrkulacji powietrza wentylacyjnego w Zakładach Opieki Zdrowotnej” [13], które nie mają jednak charakteru obligatoryjnego. Istotne zapisy tego dokumentu dotyczące sal operacyjnych są następujące:
● „w przypadku stosowania recyrkulacji w bloku operacyjnym, sala operacyjna powinna być wyposażona w odsysacze gazów anestetycznych”,
● „powietrze recyrkulacyjne przed powtórnym wprowadzeniem do pomieszczenia musi być poddane (oddzielnie lub wspólnie z powietrzem zewnętrznym) identycznemu uzdatnianiu jakie zastosowano dla powietrza zewnętrznego”,
● „w każdym przypadku musi być zagwarantowany dopływ do pomieszczenia, minimalnej ilości powietrza świeżego wynikający z wymogów sanitarno-higienicznych lub jak w przypadku sal operacyjnych wynikający dodatkowo z konieczności rozrzedzenia oparów środków anestezyjnych i dezynfekcyjnych oraz utrzymania odpowiednio niskiej ilości bakterii w powietrzu pomieszczenia”,
● „minimalna ilość powietrza świeżego powinna wynosić:
– przy systemie wyporowym – 2400 m³/h,
– przy systemie konwencjonalnym – 1200 m³/h”,
● „nie wolno stosować recyrkulacji, jeżeli mogłoby to spowodować zagrożenia wybuchem”.

    Normy zagraniczne (Niemcy, USA) dopuszczają stosowanie recyrkulacji powietrza w salach operacyjnych. Określana jest przy tym – poza innymi warunkami – minimalna ilość powietrza zewnętrznego. Według normy niemieckiej DIN 1946-4 [3] minimalna ilość powietrza zewnętrznego wynosi 800 m³/h (w poprzedniej wersji tej normy 1200 m³/h).
    Przy zakładanej emisji reprezentatywnego gazu anestetycznego – halotanu równej 500 ml/h, wynikowe średnie stężenie po rozcieńczeniu wynosi 0,6 ppm << 5 ppm (2 ppm) – tabela 2. Oczywiście lokalne stężenie w otoczeniu źródła emisji może być większe, dlatego też bardzo ważny dla ochrony zdrowia zespołu operacyjnego jest tutaj odpowiedni rozdział powietrza.

Czystość mikrobiologiczna – uwarunkowania
(...)

Zużycie energii, model symulacyjny
(...)

Podsumowanie
    Rosnące ceny nośników energii oraz względy ekologiczne wymuszają zastosowanie energooszczędnych rozwiązań systemów klimatyzacyjnych. Dla klimatyzacji sal operacyjnych, ze względu na ciągłą pracę i duże ilości powietrza wentylacyjnego ma to szczególnie istotne znaczenie. Stosowanie układów otwartych bez recyrkulacji powietrza dla sal operacyjnych wysokoaseptycznych o powierzchni strefy chronionej około 9 m² generuje – jak wykazały obliczenia symulacyjne – 3÷4-krotnie większe zużycie energii, w stosunku do układów z częściową recyrkulacją. W tej sytuacji wykorzystanie w takich przypadkach częściowej recyrkulacji powietrza z energetycznego punktu widzenia nie ma alternatywy. Jednocześnie – przy spełnieniu określonych warunków – zastosowanie recyrkulacji nie powoduje istotnego pogorszenia czystości chemicznej powietrza w sali operacyjnej. Warunki te dotyczą odpowiedniej minimalnej ilości powietrza zewnętrznego w powietrzu nawiewanym, rozdziału powietrza w sali operacyjnej (wywiew 80% – dołem za głową pacjenta, niskoturbulentny przepływ tłokowy w obszarze całej strefy chronionej), zastosowania szczelnych odsysaczy gazów anestetycznych. Skrajnie rygorystyczna interpretacja zapisów formalnych dotyczących możliwości zastosowania recyrkulacji w salach operacyjnych według polskich przepisów – w świetle doświadczeń i unormowań zagranicznych – również nie znajduje merytorycznego uzasadnienia.