W wyniku prac prowadzonych w 2015 i 2016 roku przez grupę osób, na co dzień zajmujących się problematyką wentylacji i klimatyzacji w obiektach służby zdrowia, powstał projekt wytycznych wielokierunkowo omawiający zagadnienia wynikające ze stosowania wentylacji i klimatyzacji w obiektach służby zdrowia, zatytułowany: „Wytyczne projektowania, wykonania, odbioru i eksploatacji systemów wentylacji i klimatyzacji dla podmiotów wykonujących działalność leczniczą” [1]. W niniejszym artykule zostaną przedstawione najważniejsze założenia i rozwiązania przedstawione w tym dokumencie.

Fot.: KLIMA-THERM, KLIMOR

Od Redakcji:

Ze względu na wagę poruszanych problemów oraz w celu zwrócenia uwagi całej branży went-klim na wyniki prac dot. problematyki wentylacji i klimatyzacji w obiektach służby zdrowia artykuł publikowany jest jednocześnie w czasopismach „Chłodnictwo & Klimatyzacja”, „Ciepłownictwo. Ogrzewnictwo. Wentylacja” i „Rynek Instalacyjny”.

Część druga w CH&K nr 9/2016

Wydane w 1984 roku „Wytyczne projektowania szpitali ogólnych – wentylacja i klimatyzacja” [5] były wówczas dokumentem nowatorskim, opartym na bieżących wymaganiach mających na celu zapewnienie czystości powietrza i komfortu cieplnego. Zostały w nich przedstawione stosowane na świecie nowoczesne rozwiązania systemów wentylacji i klimatyzacji. W tym samym roku dla projektantów stały się one (na mocy decyzji Ministra Zdrowia i Opieki Społecznej) materiałem pomocniczym obowiązującym przy projektowaniu nowych szpitali i zalecanym przy podejmowaniu prac modernizacyjno-remontowych w istniejących szpitalach. Niestety, z upływem czasu, dokument ten się zestarzał oraz zdezaktualizował i z tego powodu został ofi cjalnie wycofany. Większość zamieszczonych w nim zaleceń i wymagań nie odpowiada bowiem obecnym oczekiwaniom, technice wentylacyjnej oraz bieżącej wiedzy dotyczącej zagrożeń związanych z przepływem niedostatecznie oczyszczonego powietrza i/lub o niewłaściwych parametrach fizycznych.

Zakres stosowania

W odróżnieniu od poprzedniego dokumentu [5], projekt wytycznych [1] nie został ograniczony tylko do problematyki projektowania wentylacji i klimatyzacji, ale uwzględnia także zagadnienia związane z wykonaniem, odbiorami, i eksploatacją systemów. Zawarte w nich informacje można odnieść do różnorodnych pomieszczeń w obiektach, w których przeprowadzana jest działalność lecznicza rozumiana jako badanie i leczenie pacjentów, czyli w szpitalach, szpitalach jednodniowych, gabinetach lekarskich i zabiegowych w przychodniach oraz w pomieszczeniach im towarzyszącym (pomocniczych). Należą do nich: 

• bloki operacyjne (sale operacyjne, pomieszczenia przygotowania lekarza, pomieszczenia przygotowania pacjenta, śluzy dla personelu, śluzy dla pacjenta, śluzy materiałowe, szatnie personelu, pomieszczenia porządkowe, magazyny czystej bielizny, magazyny brudnej bielizny, magazyny aparatury, korytarze czyste i brudne),
• sale pooperacyjne,
• sale intensywnej opieki medycznej,
• sale łóżkowe chorych,
• izolatki,
• separatki,
• gabinety lekarskie i zabiegowe,
• pomieszczenia diagnostyki obrazowej,
• pomieszczenia pro morte i prosektoria,
• pomieszczenia odpadów medycznych i brudowniki,
• sterylizatornie.

„Wytyczne...”, które w założeniu autorów, nie miały być obszernym podręcznikiem, nie objęły swoimi zapisami wszystkich problemów projektowych mogących pojawić się w obiektach służby zdrowia. Nie dotyczą zatem instalacji elektrycznych, instalacji gazów medycznych, instalacji wentylacji oddymiającej i pożarowej oraz pozostałych instalacji sanitarnych i regulacji automatycznej, niezwiązanych z systemem wentylacji i klimatyzacji.

Projekt wytycznych [1] zamieszczono na 76 stronach w podziale na 9 rozdziałów. Zawiera cztery załączniki: 

• zalecana częstotliwość pomiarów w pomieszczeniach klasy S1,
• zalecane parametry projektowe i przykładowe mierniki funkcjonalności dla pomieszczenia klasy S1,
• zalecany skład komisji odbiorowych,
• słowniczek terminów i defi nicji, przedstawiający 36 pojęć używanych w tekście)

oraz wykaz literatury obejmujący 42 pozycje (rozporządzenia, krajowe i zagraniczne normy a także artykuły, książki).

Zagadnienia omówione w projekcie „Wytycznych…” W „Wytycznych…” [1] omówiono następujące zagadnienia: 

• Założenia projektowe i zalecenia dotyczące projektowania systemów wentylacji i klimatyzacji w zależności od klasy pomieszczenia,
• Czystość pyłowa i mikrobiologiczna powietrza – wymagania i metody pomiarowe;
• Parametry mikroklimatu (m.in. wymagane zakresy wartości temperatury i wilgotności względnej powietrza wewnętrznego, różnica temperatury pomiędzy temperaturą powietrza w pomieszczeniu i powietrza nawiewanego, prędkość powietrza nawiewanego w odległości 30 cm od powierzchni stropu laminarnego i na wysokości stołu operacyjnego – dla wentylacji laminarnej i mieszającej, dopuszczalny poziom ciśnienia akustycznego), wymagane strumienie powietrza wentylacyjnego i/lub krotności wymian powietrza, układ ciśnienia powietrza;
• Budowa i działanie elementów systemu rozdziału powietrza (stropy laminarne, nawiewniki skośne i nawiewniki z wypływem turbulentnym, wywiewniki);
• Budowa i działanie elementów systemu wentylacji i klimatyzacji (m.in. centrale i szafy klimatyzacyjne w wykonaniu higieniczny, filtry powietrza, nagrzewnice, chłodnice, urządzenia do odzysku ciepła, nawilżacze, wentylatory, tłumiki, przewody wentylacyjne, otwory rewizyjne, system automatycznej regulacji);
• Problem recyrkulacji powietrza;
• Dokumentacja projektowa;
• Odbiór instalacji wentylacji i klimatyzacji;
• Zalecenia dotyczące eksploatacji instalacji;
• Szczelność przewodów wentylacyjnych;
• Czystość instalacji – częstotliwość kontroli poszczególnych elementów instalacji, dopuszczalne ilości zanieczyszczeń pyłowych w pyle pobranym z wnętrza przewodów wentylacyjnych, akceptowana ilość zanieczyszczeń po czyszczeniu w użytkowanych i nowych instalacjach, dopuszczalne stężenie drobnoustrojów w pyle pobranym z wnętrza przewodów wentylacyjnych, lokalizacja otworów rewizyjnych.

Fot.: IES International Polska

Wybór rozwiązania przepływu powietrza wentylacyjnego

W projekcie wytycznych [1], w zależności od przeznaczenia pomieszczenia, zaproponowano stosowanie wentylacji laminarnej lub mieszającej. W budynkach, w których wykonywana jest działalność lecznicza, należy ze szczególną troską rozważyć kierunek oraz burzliwość (lub raczej jej ograniczenie) przepływającego powietrza wentylacyjnego, gdyż wpływa to istotnie na rozprzestrzenianie się zanieczyszczeń oraz zwiększenie ich emisji w porównaniu z mniej burzliwym ruchem powietrza. Szczególnego znaczenia ten problem nabiera w pomieszczeniach i obszarach czystych, w których ze względu na zdrowie ludzi niezbędne jest ograniczenie do minimum obecności zanieczyszczeń (przede wszystkim drobnoustrojów) w powietrzu wewnętrznym. W salach operacyjnych za podstawowe źródło zanieczyszczeń (przy założeniu, że powietrze dostarczane przez instalację klimatyzacyjną jest bardzo dobrze oczyszczone, a w pomieszczeniu zastosowano materiały budowlane i materiały wykończeniowe o niskim poziomie emisji zanieczyszczeń do otaczającego powietrza) uważa się ludzi (personel medyczny oraz pacjent). Wzmożony ruch powietrza powoduje większe wydzielanie zanieczyszczeń z odsłoniętej skóry oraz z powierzchni odzieży medycznej i ich rozprzestrzenienie w pomieszczeniu.

Przepływ burzliwy (turbulentny), realizowany za pomocą wentylacji mieszającej, charakteryzuje się ruchem współbieżnym, któremu towarzyszą nieregularne zawirowania związane z przekazywaniem momentu pomiędzy warstwami płynu [9]. Jest to wentylacja rozcieńczająca [6], polegająca na wymieszaniu powietrza nawiewanego z powietrzem wewnętrznym, czego efektem jest uśrednienie i obniżenie stężeń zanieczyszczeń powietrza w przestrzeni wentylowanej lub klimatyzowanej.

Stosując natomiast wentylację przemieszczającą (zgodnie z nazewnictwem w [6]), polegającą na bezpośrednim wprowadzeniu powietrza nawiewanego do strefy przebywania ludzi wykorzystuje się tłokowe działanie napływającego powietrza do wypierania powietrza zanieczyszczonego, czego skutkiem jest utrzymanie niskich stężeń zanieczyszczeń w tej strefi e. Uzyskuje się kontrolowany przepływ powietrza o stałej prędkości i w przybliżeniu równoległych liniach prądu [1].

Zastosowane w wytycznych nazewnictwo – przepływ laminarny, wentylacja laminarna, strop laminarny – jest pewnym uproszczeniem, gdyż idealny ruch laminarny, bez występujących w rzeczywistym pomieszczeniu przeszkód i źródeł ciepła zakłócających równoległy układ bardzo drobnych strug powietrza (np. lampy operacyjne, ludzie, aparatura medyczna znajdująca się w strumieniu powietrza nawiewanego), realizowany jest jedynie w warunkach laboratoryjnych. Na deformację równoległego układu strug laminarnego strumienia powietrza ma także wpływ lokalizacja otworów wywiewnych, intensywne przemieszczanie się mas powietrza podczas otwierania i zamykania drzwi lub też przemieszczanie się pracowników. Dodatkowo, ze względu na indukcję powietrza z otoczenia, na obrzeżach nawiewanego strumienia tworzą się strefy mieszania o zwiększonej, w stosunku do niezaburzonej części strumienia, turbulencji prowadząc do przewężenia strumienia laminarnego [2]. Jednak, ze względu na zwyczajowe stosowanie w Polsce przymiotnika „laminarny”, pozostawiono go w projekcie wytycznych, pamiętając jednak o opisanej powyżej nieścisłości. Zjawisko rzeczywistego przewężenia strumienia laminarnego stało się natomiast argumentem za zdefiniowaniem wymaganej powierzchni chronionej strumieniem powietrza nawiewanego przez strop laminarny.

Klasyfikacja pomieszczeń

(...)

Zasady projektowania systemu wentylacji i klimatyzacji

(...)

Czystość powietrza wewnętrznego

(...)

W pierwszej części artykułu omówiono założenia dla klasyfikacji pomieszczeń przyjętej w projekcie „Wytycznych…” [1] oraz opisano wymagania względem czystości powietrza w pomieszczeniach poszczególnych klas. W drugiej części artykułu w wydaniu 9/2016 skupimy się na poruszanych w „Wytycznych…” zagadnieniach procesów: inwestycyjnego, odbiorowego oraz eksploatacyjnego.

dr inż. Anna CHARKOWSKA
Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa,
Wydział Instalacji Budowlanych,
Hydrotechniki i Inżynierii Środowiska
Politechniki Warszawskiej

mgr inż. Andrzej RÓŻYCKI
 „SAR PW Spółka z o.o.”
Spółka komandytowa


mgr inż. Radosław LENARSKI
„SAR PW Spółka z o.o.”
Spółka komandytowa


mgr inż. Agata SOBIERAJSKA
„SAR PW Spółka z o.o.”
Spółka komandytowa

LITERATURA:

[1] CHARKOWSKA A., RÓŻYCKI A., LENARSKI R., SOBIERAJSKA A.: Wytyczne projektowania, wykonania, odbioru i eksploatacji systemów wentylacji i klimatyzacji dla podmiotów wykonujących działalność leczniczą – projekt, 2016

[2] CHARKOWSKA A.: Stropy laminarne vs. instalacja centralnego ogrzewania w salach operacyjnych. Informacja INSTAL, 1/2012, s. 21-24

[3] DIN 1946-4:2008:12, Raumlufttechnik – Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Gebäuden und Raumen des Gesundheitswesens

[4] Heating and ventilation systems – Health Technical Memorandum 03-01: Specialised ventilation for healthcare premises, Part A: Design and validation

[5] KRUCZKOWSKI P.: Wytyczne projektowania szpitali ogólnych. Instalacje sanitarne. Zeszyt 5. Wentylacja i klimatyzacja, Biuro Projektów Służby Zdrowia, 1984

[6] PN-B-01411:1999, Wentylacja i klimatyzacja – Terminologia (norma wycofana 15.08.2004)

[7] PN-EN 12237:2005P, Wentylacja budynków – Sieć przewodów – Wytrzymałość i szczelność przewodów z blachy o przekroju kołowym

[8] PN-EN 12599:2013-04E, Wentylacja budynków – Procedury badań i metody pomiarowe stosowane podczas odbioru instalacji wentylacji i klimatyzacji

[9] PN-EN 12792:2006, Wentylacja budynków – Symbole, terminologia i oznaczenia na rysunkach

[10] PN-EN 13779:2008P, Wentylacja budynków niemieszkalnych – Wymagania dotyczące właściwości instalacji wentylacji i klimatyzacji

[11] PN-EN 1507:2007P, Wentylacja budynków – Przewody wentylacyjne z blachy o przekroju prostokątnym – Wymagania dotyczące wytrzymałości i szczelności

[12] PN-EN 1822-1:2009E,Wysokoskuteczne filtry powietrza (EPA, HEPA i ULPA). Część 1: Klasyfi kacja, badanie parametrów, znakowanie

[13] PN-EN 779:2012E, Przeciwpyłowe fi ltry powietrza do wentylacji ogólnej – Określanie parametrów filtracyjnych

[14] PN-EN ISO 14644-1:2016-03E, Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane – Część 1: Klasyfi kacja czystości powietrza na podstawie stężenia cząstek

[15] PN-EN ISO 14644-3: 2006E, Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane – Część 3: Metody badań

[16] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 26 czerwca 2012 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać pomieszczenia i urządzenia podmiotu wykonującego działalność leczniczą, Dz.U.2012.739