Вентиляция ЛПУ. Кондиционирование воздуха лечебно-профилактических учреждений

Задачи проектирования систем вентиляции и кондиционирования воздуха в лечебно-профилактических учреждениях (в дальнейшем ЛПУ) остаются неизменно актуальными на протяжении нескольких десятилетий.

Поднимая вопрос о проектировании систем вентиляции ЛПУ, следует понимать, что специфика инженерных решений напрямую связана с особенностями рассматриваемых объектов, и требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха ЛПУ отличаются от предъявляемых к другим типам зданий нормативов. В статье приведены различные схемы организации воздухообмена помещений в зависимости от их назначения и планировочных особенностей.

Несмотря на то, что ЛПУ относятся к общественным зданиям [1], они выделяются в отдельную группу учреждений, к которым предъявляются иные требования в области проектирования инженерных систем. Опыт проектной работы, а также статистический анализ решений, мнений и востребованных вопросов специалистов в области проектирования медицинских учреждений позволяют сделать вывод, что процесс проектирования в данной области представляет достаточно серьезную проблему.

Лечебно-профилактические здания очень разнообразны по медико-технологическому назначению и представляют широкий спектр учреждений: специализированные, общеклинические и инфекционные больницы, родильные дома, поликлиники и диспансеры, реабилитационные, диагностические и стоматологические центры, медицинские научно-исследовательские институты, лаборатории, а также санатории, водолечебницы, санэпидстанции, виварии, подстанции скорой помощи, аптеки, производства лекарств в асептических условиях и даже молочные кухни, сауны и т.д.

Существенно изменились медицинские технологии, появились новые заболевания, что приводит к строительству медицинских объектов со специфической технологией организации вентиляции, например, больницы для ВИЧ-инфицированных, иммуннодефицитных больных и экстракорпоральных методов лечения. Такое разнообразие учреждений по типу оказываемой медицинской помощи приводит к наличию в объеме одного здания помещений с различными классами чистоты.

К воздушной среде помещений применимо такое понятие, как «внутрибольничная инфекция» (ВБИ), приводящая к гнойно-воспалительным заболеваниям, удельный вес которых достаточно велик. Пример классификации помещений по допустимым уровням бактериальной обсемененности воздуха больничных помещений, в соответствии с [2], приведен в таблице.

Допустимые уровни бактериальной обсемененности воздушной среды помещений лечебных учреждений в зависимости от их функционального назначения и класса чистоты

Класс	Название помещения	Санитарно-микробиологические показатели
		Общее количество микроорга- низмов в 1 м3 воздуха, КОЕ/м3		Количество колоний Staphylococ- cus aureus в 1 м3 воздуха, КОЕ/м3		Количество плесневых и дрожжевых грибов в 1 дм3 воздуха
		до начала работы	во время работы	до начала работы	во время работы	до начала работы	во время работы
Особо чистые (А)	Операционные, родильные залы, асептические боксы для гематологических, ожоговых пациентов, палаты для недоношенных детей, асептический блок аптек, стерилизационная (чистая половина), боксы бактериологических лабораторий	Не более 200	Не более 500	Не должно быть	Не должно быть	Не должно быть	Не должно быть
Чистые (Б)	Процедурные, перевязочные, предоперационные, палаты и залы реанимации, детские палаты, комнаты сбора и пастеризации грудного молока, ассистентские и фасовочные аптек, помещения бактериологических и клинических лабораторий, предназначенные для проведения исследований	Не более 500	Не более 750	Не должно быть	Не должно быть	Не должно быть	Не должно быть
Условно- чистые (В)	Палаты хирургических отделений, коридоры, примыкающие к операционным, родильным залам, смотровые, боксы и палаты инфекционных отделений, ординаторские, материальные, кладовые чистого белья	Не более 750	Не более 1000	Не должно быть	Не более 2	Не должно быть	Не должно быть
Грязные (Г)	Коридоры и помещения административных зданий, лестничные марши лечебно-диагностических корпусов, санитарные комнаты, туалеты, комнаты для грязного белья и временного хранения отходов	Не нормируется		Не нормируется		Не нормируется

Требования к системам вентиляции и кондиционирования воздуха

Существующая практика проектирования ЛПУ приводит к компактности, увеличению вместимости и этажности зданий, что не позволяет разобщить грязные и чистые помещения. Кроме того, в зданиях всегда имеют место перетекания воздушных потоков как между смежными помещениями в плане одного этажа, так и между этажами по высоте здания – через лестничные клетки, лифтовые узлы и другие вертикальные шахты.

Это приводит к взаимосвязи помещений между собой потоками воздуха и росту переноса инфекции между ними, с учетом того, что ВБИ передается чаще всего воздушным путем, и в 90% случаев – с потоками воздуха. Таким образом, медико-технологические, конструктивные особенности ЛПУ и санитарно-гигиенические условия воздушной среды определяют следующие требования к вентиляции ЛПУ и системам кондиционирования воздуха:

• поддержание требуемых параметров микроклимата помещений (расчетной температуры, подвижности, относительной влажности воздуха);
• поддержание требуемых санитарных и микробиологических параметров воздушной среды помещений (нормы кислорода, химической, радиологической и бактериальной чистоты воздуха помещений, отсутствие запахов);
• исключение возможности перетекания воздуха из грязных зон в чистые при функционировании системы вентиляции ЛПУ;
• создание изолированного воздушного режима палат, палатных секций и отделений, операционных и родовых блоков и других структурных подразделений ЛПУ с целью исключения переноса инфекции из помещений и обеспечения требуемого класса чистоты воздушной среды помещений;
• препятствие образованию и накоплению статического электричества и устранение риска взрыва газов, применяемых при наркозах и других технологических процессах;
• соответствие требованиям нормируемых значений уровня шума и вибрации от работы оборудования систем вентиляции и кондиционирования воздуха;
• обеспечение охраны окружающей среды от вентиляционных выбросов вредных веществ.

При этом также должны учитываться следующие неблагоприятные внешние и внутренние факторы:

• качество наружного воздуха, используемого в приточных системах;
• высокая тепловая нагрузка помещений, оснащенных технологическим оборудованием;
• выделение вредных газообразных и аэрозольных химических веществ, применяемых для наркоза и дезинфекции, наличие интенсивных специфических запахов;
• наличие источников внутрибольничной инфекции и возможных воздушных путей ее распространения.

Одним из основных способов исключения перетекания воздуха из грязных зон в чистые и создания изолированного воздушного режима основных структурных подразделений ЛПУ является правильная организация воздухообмена помещений, которая сводится к тому, чтобы задать воздушным потокам требуемое направление: из чистых помещений в менее чистые и грязные. Это возможно за счет устройства дисбалансов воздуха, подаваемых и удаляемых системами приточно-вытяжной вентиляции. Под дисбалансом обычно понимается разность между количеством подаваемого и удаляемого воздуха.

Ниже рекомендуются различные схемы организации воздухообмена помещений в зависимости от их назначения и планировочных особенностей.

Вентиляция ЛПУ — палатная секция

Как правило, согласно [2, 3], при палатах предусматривается устройство шлюза (входная группа с санузлом и душевой кабиной или без нее). Реже встречаются случаи, когда вход в палаты организован непосредственно из коридора секции. В основном это ранее построенные здания, подлежащие реконструкции, или современные проекты зарубежных авторов, работающих не по российским стандартам. Поэтому рассмотрим две планировки палат: с припалатным шлюзом и без него.

1. Палаты неинфекционные (для взрослых больных, детей и совместного пребывания матери и новорожденного ребенка)

Палаты со шлюзом, оборудованным санузлом и душевой кабиной (рис. 1)

Рисунок 1. Схема организации воздухообмена в палатах, оборудованных шлюзом с санузлом и душевой кабиной (план): а – палаты на 1–2 койки; б – палаты на 3–4 койки; 1 – палата на 1 койку; 2 – палата на 2 койки; 3 – палата на 3–4 койки; 4 – санузел; 5 – душевая кабина; 6 – шлюз припалатный; 7 – коридор палатной секции

В случае планировки палат с припалатным шлюзом движение воздуха должно быть организовано из палат и коридора в шлюз.

В палатах на 1–2 койки (рис. 1а) следует предусмотреть устройство притока с вытяжкой из шлюза (из санузла и душевой кабины) с преобладанием вытяжки над притоком. В дальнейшем превышение вытяжки над притоком в шлюз будем называть дисбалансом шлюза – L_шл. В соответствии с нормами [3], эту величину следует принимать в количестве 50 м³/ч. Это значение, которое обычно принимают проектировщики, не всегда достаточно для обеспечения стабильного движения воздуха в требуемом направлении. Поэтому по результатам исследований рекомендуемое значение L_шл может быть не менее 100 м³/ч.

L_{п пал} = L_тр; L_{у шл} = L_{п пал} + L_{у с.у.} + L_{у д.к.} + L_шл,

где L_{п пал} – расход воздуха, подаваемого в палату, м³/ч;

L_тр – требуемое значение расхода воздуха, подаваемого в палату, определяемое по санитарной норме;

L_шл – дисбаланс шлюза, принимаемый 50 м³/ч;

L_{у шл}; L_{у с.у}; L_{у д.к} – нормативный расход воздуха, удаляемого из шлюза, санитарного узла и душевой кабины, соответственно, м³/ч.

По [5] L_{у с.у} = 50 м³/ч; L_{у д.к.} = 75 м³/ч.

Пример. Две палаты на 1 койку (рис. 1а): L_п пал = 80 м³/ч.

В шлюз перетекает L_{пер пал} = 80 х 2 = 160 м³/ч, L_у шл = 160 + 50 + 75 + 50 = 335 м³/ч.

В палатах на 3–4 койки (рис. 1б) следует устраивать приточно-вытяжную вентиляцию. Тогда количество приточного воздуха в палату составит L_{п пал} = L_тр, вытяжного – 50 % от объема притока. Остальной объем удаляемого воздуха компенсируется вытяжкой из санузла и душевой кабины с преобладанием вытяжки над притоком в палату на 50 м³/ч.

L_{п пал} = 100%, L_{у пал} = 0,5 L_{п пал},

L_{у шл} = 0,5 L_{п пал} + L_{у с.у} + L_{у д.к.} + L_шл,

где L_{у пал} – расход воздуха, удаляемого из палаты.

Пример. Две палаты на 3 койки (рис. 1б):

L_тр = 80 м³/ч; L_{п пал} = 80 х 3 = 240 м³/ч; L_{у пал} = 0,5 x 240 = 120 м³/ч; L_{у шл} = 120 + 50 + 75 + 50 = 295 м³/ч.

В коридоре палатной секции следует устраивать приток воздуха, расход которого определяется по балансу выходящих в него помещений:

L_{п кор} = L_{шл х m} + L_{пом кор},

где m – число припалатных шлюзов, выходящих в коридор;

L_{пом кор} – дисбаланс других лечебно-вспомогательных помещений, выходящих в коридор.

Такая схема организации воздухообмена палат исключает перетекание воздуха из палат в коридор и из коридора в палаты.

Рисунок 2. Схема организации воздухообмена в палатах без шлюза (план): 1 – палата; 2 – коридор палатной секции

В случае, когда проектом шлюз не предусмотрен, перетекание воздуха нужно организовать из палат в коридор, как более грязное помещение. Для этого в палату следует подавать воздух в размере: L_{п пал} = L_тр = 100%, а удалять L_{у пал} = 0,5 L_{п пал}. Остаток приточного воздуха L_{пер пал} перетекает из палат в коридор. Расход воздуха, удаляемого из коридора: L_у кор = L_{пер пал} х m + L_{пом кор}, м³/ч.

Пример. Палатная секция состоит из десяти 2-коечных палат, 1 процедурной (L_п = 80 м³/ч, L_у = 120 м³/ч), 1 кабинета врача (L_п = 60 м³/ч, L_у = 60 м³/ч). L_п пал = 80 х 2 = 160 м³/ч (рис. 3). Найти объем вытяжки из коридора.

L_{у пал} = 0,5 х 160 = 80 м³/ч; перетекает в коридор L_{пер пал} = 80 х 10 = 800 м³/ч, дисбаланс процедурной L_пр = 120 – 80 = 40 м³/ч, кабинета врача – 0. L_{у кор} = 800 – 40 = 760 м³/ч.

Рисунок 3. Схема организации воздухообмена в палатной секции, состоящей из 10 палат: 1 – палата на 2 койки; 2 – процедурная; 3 – кабинет врача; 4 – коридор

2. Палаты психиатрические (рис. 4)

Особенность эксплуатации таких палат заключается в необходимости фиксирования дверных проемов в открытом положении. Приток в палаты осуществляется из коридора через дверные проемы, удаление непосредственно из палат: L_{п пал} = L_{у пал} = L_тр. В коридоре требуется подпор в 0,5-кратном размере.

Рисунок 4. Организация воздухообмена в психиатрических палатах (план): 1 – палата; 2 – шлюз при палате; 3 – коридор; 4 – открытая дверь; 5 – санузел; 6 – душевая кабина

3. Палаты для новорожденных, недоношенных и травмированных детей

Это палаты для размещения детей грудного возраста в перинатальных (родильных) и специализированных детских учреждениях. Следует пояснить, что родильные дома (отделения) состоят из двух функциональных частей. Одна из них, называемая «физиологическим» отделением, служит для размещения здоровых пациентов, другая – «обсервационная» – является коллектором всех больных, поступивших с улицы или заболевших в стационаре. Иными словами, палаты, как для матерей, так и для детей, следует условно разделять на «очень чистые» и «грязные». В любом случае, организация воздухообмена палатных секций должна исключать перетекание воздуха между палатами. Для «очень чистых» палат рекомендуются следующие способы организации воздухообмена (причем независимо от того, в каком направлении задается перетекание воздуха, палаты остаются «защищенными» от примыкающих помещений):

• Воздух из палат не поступает в коридор, из коридора – в палаты (рис. 5а). Перетекание воздуха организовано из шлюза в палаты и коридор секции. В этом случае припалатный шлюз находится под подпором воздуха и является «чистым». В палату следует подавать воздух в количестве L_{п пал} = 0,5 L_тр, а удалять в количестве L_{у пал} = L_тр. В шлюзе при палате обеспечивается подпор L_{п шл} = 0,5 L_{п пал} х r + L_шл, где r – число палат, L_шл – дисбаланс шлюза, принимаемый в 1,5-кратном размере, м³/ч.

Пример. Дано: полубокс из 4-х детских палат на 1 койку, объединенных общим шлюзом. Размер шлюза: длина 10 м, ширина 2 м, высота 3 м. Найти расход воздуха, подаваемого, удаляемого в полубоксе. Две палаты на 3 койки (рис. 1б): L_тр = 80 м³/ч; L_{п пал} = 80 х 3 = 240 м³/ч; L_{п пал} = 0,5 х 80 = 40 м³/ч; из шлюза перетекает в коридор L_{пер пал} = 80 – 40 = 40 м³/ч; объем шлюза V_шл = 10 х 2 х 3 = 60 м³/ч, L_шл = 1,5 х 60 = 90 м³/ч, L_{п шл} = 40 х 4 х 90 = 250 м³/ч.

• Воздух перетекает из помещений палат, как в операционном блоке, в направлении убывания асептических требований: из палат – в шлюз, затем в коридор секции (рис. 5б). В палату следует подавать воздух в количестве L_{п пал} = L_тр, а удалять в количестве L_{у пал} = 0,5 L_{п пал}. В шлюзе следует предусмотреть приточно-вытяжную вентиляцию с подпором («чистый» шлюз): L_{п шл} = L_шл; L_{у шл} = 0,5 L_{п пал} х r.

Пример. Дано: полубокс из 3-х детских палат на 2 койки, припалатного шлюза с размерами: длина 7,5 м, ширина 2 м, высота 3 м. Найти расход воздуха, подаваемого, удаляемого в полубоксе: L_{п пал} = 80 х 2 = 160 м³/ч; L_{у пал} = 0,5 х 160 = 80 м³/ч; из палаты перетекает в шлюз L_{пер пал} = 80 х 3 = 240 м³/ч; объем шлюза V_шл = 7,5 х 2 х 3 = 45 м³/ч, L_{у шл} = 240 м³/ч, L_{п шл} 1,5 х 45 = 67,5 = 70 м³/ч.

• В обсервационном отделении (рис. 6) воздух не должен попадать из палат в коридор секции и из коридора в палаты. Перетекание воздуха организовано из помещений палат и коридора в шлюз. В палатах рекомендуется подавать воздух в количестве L_п пал = L_тр, а удалять – L_у пал = 0,3 L_п пал, м³/ч. В шлюзе – предусмотреть вытяжку («грязный» шлюз) в объеме L_{у шл} = 0,7 L_{п пал} х r + L_шл, м³/ч. Дисбаланс шлюза L_шл принимать в 1,5-кратном размере.

Пример. Дано: полубокс из 3-х детских палат на 1 койку (рис. 6) и палатного шлюза размерами: длина 7,5 м, ширина 2 м, высота 3 м. Найти расход воздуха, подаваемого, удаляемого в полубоксе: L_п пал = 80 м³/ч; L_{у пал} = 0,3 х 80 = 24 м³/ч; из палаты перетекает в шлюз L_{пер пал} = 80 – 24 = 56 м³/ч; объем шлюза V_шл = 7,5 х 2 х 3 = 45 м³/ч, L_шл = 1,5 х 45 = 67,5 м³/ч. L_{у шл} = 56 х 3 + 67,5 = 235,5 = 240 м³/ч.

Рисунок 5. Схема организации воздухообмена в детских полубоксах (чистого) физиологического отделения (план): а) перетекание воздуха организовано из шлюза в палаты и коридор секции; б) перетекание воздуха организовано из палат в направлении убывания асептических требований; 1 – палата для новорожденного; 2 – припалатный шлюз

В коридоре палатной секции следует устраивать приток или вытяжку (определяется расчетом по балансу объединяемых коридором помещений) в количестве L_{п(у) кор} = L_шл х n + L_{пом кор}, где n – число шлюзов, выходящих в коридор, L_{пом кор} и дисбаланс всех помещений, объединяемых коридором, может быть положительным или отрицательным.

При организации вентиляции ЛПУ для исключения перетекания воздуха между секциями палатных отделений необходимо устройство между ними и лестнично-лифтовым узлом «нейтральной зоны» и шлюзов при входе в каждую секцию. В «нейтральной зоне» следует обеспечить подпор в 5-кратном размере, в шлюзе – вытяжную вентиляцию с самостоятельным каналом (от каждого шлюза) в размере не менее 10 крат.

В коридорах палатных секций требуется устройство приточной вентиляции с кратностью воздухообмена 0,5 объема коридора. Допускается устройство одной приточной установки для вентиляции палатных секций и нейтральной зоны при условии подачи воздуха в нейтральную зону самостоятельным каналом непосредственно от приточной установки.

Рисунок 6. Схема организации воздухообмена в детских полубоксах обсервационного отделения (план): 1 – палата для новорожденных; 2 – припалатный шлюз

Литература

1. СНиП 2.08.02–89*. Общественные здания и сооружения.
2. СанПиН 2.1.3.1375–03. Гигиенические требования к размещению, устройству, оборудованию и эксплуатации больниц, родильных домов и других лечебных стационаров.
3. Инструктивно-методические указания по организации воздухообмена в палатных отделениях и операционных блоках больниц.
4. Инструктивно-методические указания по гигиеническим вопросам проектирования и эксплуатации инфекционных больниц и отделений.
5. Пособие к СНиП 2.08.02–89* по проектированию учреждений здравоохранения. ГипроНИИздрав Минздрава СССР. М., 1990.
6. ГОСТ ИСО 14644-1–2002. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Ч. 1. Классификация чистоты воздуха.
7. ГОСТ Р ИСО 14644-4–2002. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Ч. 4. Проектирование, строительство и ввод в эксплуатацию.
8. ГОСТ Р ИСО 14644-5–2005. Чистые помещения и связанные с ними контролируемые среды. Ч. 5. Эксплуатация.
9. ГОСТ 30494–96. Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях.
10. ГОСТ Р 51251–99. Фильтры очистки воздуха. Классификация. Маркировка.
11. ГОСТ Р 52539–2006. Чистота воздуха в лечебных учреждениях. Общие требования.
12. ГОСТ Р МЭК 61859–2001. Кабинеты лучевой терапии. Общие требования безопасности.
13. ГОСТ 12.1.005–88. Система стандартов.
14. ГОСТ Р 52249–2004. Правила производства и контроля качества лекарственных средств.
15. ГОСТ 12.1.005–88. Система стандартов безопасности труда. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
16. Инструктивно-методическое письмо. Санитарно-гигиенические требования к лечебно-профилактическим учреждениям стоматологического профиля.
17. МГСН 4.12-97. Лечебно-профилактические учреждения.
18. МГСН 2.01-99. Нормативы по теплозащите и тепловодоэлектроснабжению.
19. Методические указания. МУ 4.2.1089-02. Методы контроля. Биологические и микробиологические факторы. Минздрав России. 2002.
20. Методические указания. МУ 2.6.1.1892-04. Гигиенические требования по обеспечению радиационной безопасности при проведении радионуклидной диагностики с помощью радиофармпрепаратов. Классификация помещений ЛПУ.

Технологически организация ЛПУ предполагает соседство помещений, которые относятся к разным классам чистоты и выполняют разные функции.

Соответственно, вентиляция ЛПУ должна быть продумана так, чтобы гармонично дополнить прочие факторы лечебного процесса:

• обеспечить очистку и циркуляцию воздуха в соответствии с потребностями каждого типа помещения;
• дать возможность поддерживать на необходимом уровне микроклимат всех помещений;
• обладать низким уровнем шума.

Предлагаемые нами качественные и современные системы кондиционирования и вентиляции воздуха позволят обеспечить необходимую воздушную среду в помещениях любого типа.

Автор статьи – А. П. Борисоглебская, доцент Московского государственного строительного университета (МГСУ).