مستشفى التصميم HVAC للتقليل من حساسية الحساسيات والملوثات

الدور الحاسم للمستشفى HVAC في مراقبة الأمراض والجودة الجوية

إن نظم الرعاية الصحية (التدفئة والتخصيب والتكييف الجوي) في المستشفيات هي من أهم عناصر البنية التحتية في أي مرفق للرعاية الصحية، وخلافا للمباني التجارية التي تؤثر فيها نوعية الهواء في المقام الأول على الراحة، فإن نظم العلاج العالي الفيروس تؤثر تأثيرا مباشرا على بقاء المرضى، وسلامة الموظفين، ونتائج مكافحة العدوى، وتستلزم هذه النظم تقليل مستويات الحساسية والملوثات المنقولة جوا وجود هندسة متطورة تتوازن بين كفاءة التدفق، وديناميات الارتفاعى، واختلاف في المستشفيات، والامتثال للضياع الضياف.

الحالة الطبية للطيران النظيف داخل المباني في مؤسسات الرعاية الصحية

وتُركّز المستشفيات على السكان الذين يعانون من ضعف شديد: فالمرضى الذين يخضعون للعلاج الكيميائي، والمستفيدون من زراعة الأعضاء، والضحايا المحترقين، والمواليد الذين يعانون من أمراض الجهاز التنفسي المزمن، ويُسهم التعرض للمصابين بأمراض مسببة للمرض في هذه الفئات، والملوثات البكتيرية، والمناخات المتطايرية، أو المركبات العضوية المتقلبة (VOCs) في ردود فعل شديدة على المرض، أو في المستشفيات المؤيدة

فهم التهديد: الحساسيات الرئيسية والملوثات في المستشفيات

(ب) تشمل المواد الكيميائية [المنشورة] [المتفجرة]، والملوثات ذات الصلة بالإيجاب، والحطام الصرصوري، والبقايا المُنَقَّلة في الملبس، والملوثات الخافضة للتوتر السطحي، والملوثات التي تُعدّ من خلال المضاربة.

الكائنات الحية وتأثيراتها الصحية

وتفرض الحساسيات من الفطريات، ولا سيما Aspergillus] الأنواع، مخاطر خطيرة على المرضى الذين يُعدون بمواد غير مجهزة، ويمكن أن تسبب في تفشي الارتداد في معدلات الوفيات تتجاوز 50 في المائة في بعض السكان.

الملوثات الكيميائية المطلوبة للتخفيف

ويحتوي الدخان الجراحي الذي يُنتج أثناء عمليات الحرق الكهربائي والليزر على غازات سمية وجسيمات تتطلب نظم إجلاء متخصصة، وتُطلق منتجات التنظيف والتطهي من الأوعية المغلقة التي يمكن أن تتراكم في الأماكن المغلقة والأنسجة التنفسية المتهيجة، وتستلزم مواد البناء والأثاث والرش والرشيات من خارج الغازات الكيمائية وغيرها من المركبات، ولا سيما في مرافق جديدة أو متجددة لمكافحة التكاثر.

HVAC System Fundamentals for Healthcare Environments

وتختلف نظم الرعاية الصحية الأولية في المستشفيات اختلافاً جوهرياً عن النظم التجارية في أهدافها التصميمية ومواصفات المكونات ومعايير التشغيل، وفي حين أن الراحة لا تزال تمثل اعتباراً ثانوياً، فإن الأهداف الرئيسية هي مكافحة العدوى، وتآكل الملوِّثات، ودرجة الحرارة، وثبات الرطوبة، وإدارة التكرير، وهي عادة ما تستخدم 100 في المائة من الهواء الطلق أو النسب المئوية المرتفعة من الهواء المختلط مع مستويات الهواء المضغوطة التي اجتتت من خلال أجهزة الاسترخاء ذات الكفاءة العالية.

اتحادات النظام المشتركة في الرعاية الصحية

وتستخدم معظم المستشفيات نظماً مختلفة لحجم الهواء مع إعادة تدويرها في مناطق الرعاية العامة للمرضى، بينما تستخدم أماكن حرجة مثل غرف التشغيل ووحدات الرعاية المكثفة وغرف العزل وحدات مخصصة للمناولة الجوية ذات قدرات محددة على التحكم، وتزود محطات التبريد المركزية ونظم التجميل بمناطق التدفئة والتبريد، مع وجود فائض في التطبيقات الحرجة.

الترشيح العالي الكفاءة: من ميرفن إلى وكالة حماية البيئة البحرية وشركة ULPA

:: إن التخزين هو أول وأهم خط دفاع ضد الجسيمات المحمولة جواً، حيث تستخدم نظم المستشفى HVAC عادة نهجاً متعدد المراحل، حيث تستوعب أجهزة القياس المسبق للجسيمات الأكبر حجماً والمرشحات النهائية أعلى درجات الكفاءة.

تطبيقات التصوير في مجال الرعاية الصحية

وتُعتبر مؤسسة الصحة العامة ملزمة لغرفة التشغيل التي تؤدي عمليات النظير والزرع وغيرها من العمليات ذات المخاطر العالية التي يكون فيها الوقاية من العدوى أمراً بالغ الأهمية، وتحتاج غرف البيئة المحمية للمرضى غير المجهزين بالدموع إلى هواء إمداد مجهز بالأشعة فوق البنفسجية للحفاظ على العقم، وتُستخدم غرف عزل الأمراض المعدية التي تنقل جواً في الهواء لمنع إطلاق مواد الترميم في البيئة.

مواضع الهواء الاختراقية من طراز Ultra-Low للفضاء المتخصص

تحقق أجهزة التصفح الجوي فوق الأرضي 99.999 في المائة من الكفاءة للجسيمات عند 0.1 إلى 0.2 ميكروميترات وتستخدم في غرف التنظيف المركب للمستحضرات الصيدلانية، ومستوى السلامة البيولوجية 3 و4 مختبرات، ومواقع جراحية متخصصة، ويزيد ارتفاع ضغط مرشحات ULPA من استهلاك الطاقة ومتطلبات الطاقة، وبالتالي فإن استخدامها يقتصر على التطبيقات التي لا تتوفر فيها شهادات التليف في محطة هيبست.

العلاقات مع الصحافة واستراتيجيات إدارة التدفقات الجوية

وتُعد مراقبة مسارات التدفق الجوي بين أماكن المستشفى أمراً أساسياً لاحتواء الملوثات، وتحافظ غرف الضغط الإيجابي على ضغط جوي أعلى من المناطق المتاخمة، مما يُجبر على تدفق الهواء إلى الخارج لمنع دخول الهواء غير المسلَّح، وتُستخدم غرف التشغيل، وغرف البيئة الواقية، ومناطق تخزين الإمدادات النظيفة ضغطاً إيجابياً، وتحافظ غرف الضغط الزنجية على ضغط أقل، وتُدخل في ذلك إلى غرف الضغط المُزيلة من المواد الملوثة داخلها.

تصميم القدرة على تحمل الضغط

وتُحافظ علاقات الضغط من خلال تحقيق توازن دقيق بين حجم العرض وحجم الهواء العادم، مع وجود ضوابط آلية لتعديل أجهزة الرماة وسرعة المعجبين للتعويض عن تحميل المرشات، وفتح الأبواب، والتغيرات في الطلب على التهوية، وترصد أجهزة الاستشعار الضغط باستمرار الفروقات وأجهزة الإنذار عند تجاوز العتبات، وتسجل نظم التشغيل الآلي بيانات ضغط الامتثال لوثائق وتشويهات الاضطرابات.

معدلات الاستخدام ومعايير التبادل الجوي

وتتوقف التغيرات الجوية في الساعة على القياس الرئيسي لفعالية التهوية في أماكن الرعاية الصحية، وتحتاج معدلات ارتفاع معدل تسدّد الهواء إلى زيادة سرعة الحدّ من وقت الإقامة في الجسيمات، وتخفض مخاطر الإصابة، كما أن معيار خفض الانبعاثات في الهواء الذي يحدد الحد الأدنى من المواد الكيميائية في مختلف أنواع الغرف: تحتاج غرف التشغيل إلى 20 تغييراً جوياً إجمالياً في الساعة مع 4 تغييرات في الهواء الطلق؛ وتحتاج غرف المرضى إلى 6 تغييرات في مجموع الهواء

Dilution Versus Displacement Ventilation Approaches

وتزود خليط التهوية التقليدية بجو في الغرفة لتقليل تركيزات الملوثات في جميع أنحاء الفضاء، وتستحدث التهوية في التشريد الهواء في سرعة منخفضة بالقرب من الأرض، وتخلق تدفقاً متداخلاً يحمل ملوثات فوق حدود الوعرة القصوى من العادم، ويمكن أن تحقق نظم التشريد السيطرة على العدوى مع انخفاض معدلات التغير الجوي في بعض التطبيقات، مع الحد من استهلاك الطاقة.

مراقبة الوطأة للوقاية من الإصابة وخفض الحساسية

ويؤثر الرطوبة النسبية تأثيرا مباشرا على بقاء الميكروبيات، ونشاط الحساسية، والراحة التنفسية، ويزيد الرطوبة التي تقل عن 30 في المائة من الرش من انتقال الفيروسات وبقائه في حين يتطلب التصفح التنفسي في إطار مجموعة من المواد الكيميائية، ويزيد من نسبة الهيمنة على المناطق التي تسودها المادة 60 في المائة من المواد الخاملة، ويزيد من نسبة انتشار المواد الكيميائية في المستشفيات على السطحية.

نظام اختيار المصادقة

ويفضل الرطوبة في تطبيقات الرعاية الصحية لأنها تستحدث بخار معقم لا يدعم النمو البيولوجي، كما أن نظم الرطوبة الحاضنة التي تستخدم وسائل الإعلام المبتلة أو الطوابع فوق الصوتية تتطلب معالجة دقيقة للمياه لمنع التحلل من المعادن والبكتيريا، ويجب تصميم نظم مباشرة للتحكم في البخار لمنع تراكم المواد التي يمكن أن تلحق بأجهزة قياسية باردة.

تكنولوجيا التأهيل الجوي المتقدم في المستشفى HVAC

فبعد التليف والتهوية التقليديين، يمكن أن تعزز عدة تكنولوجيات متقدمة إزالة الملوثات في بيئات الرعاية الصحية، بينما تُركَّب نظم التكاثر البنفسجية في ثاني أكسيد النيتروز في وحدات معالجة التحلل المبردة في الهواء، على أن تُعدَّل أجهزة التكتل المسببة للاختلالات.

كربون مفعم بالتشغيل وتصوير المواد الكيميائية

(ج) أن تُحدث أجهزة تكييف الكربون المنشطة في الأوعية المحتوية على خامات، والأوزون، والغازات الاصطناعية، والمركبات البخارية التي لا يمكن لمرشحي أجهزة التحلل العالي التحلل أن تلتقطها، وتُتيح أجهزة التكفير الكيميائي ذات الصبغة العالية إزالة فعالة للملوثات الكيميائية في مناطق تركيب الصيدلة، وهواء العادم المختبري، وأجهزة الامداد العامة الموجودة بالقرب من مصادر التلوث الحضري.

المعايير التنظيمية والتوجيهات المتعلقة بالتصميم

ويجب أن يمتثل تصميم المرفق الخاص بالمستشفى لأطر تنظيمية متعددة تختلف حسب الولاية القضائية، وفي الولايات المتحدة، فإن المبادئ التوجيهية الصادرة عن لجنة التنمية البشرية لمراقبة الآثار البيئية في المرافق الصحية تقدم توصيات شاملة بشأن التهوية والتهوية وإدارة الضغط، وينشر معهد التوجيه في المرفق المبادئ التوجيهية المتعلقة بتحديد المستشفيات وبناءها، التي تعتمدها ولايات عديدة باعتبارها متطلبات معيارية.

التكليف والصيانة والتحقق من الأداء

وحتى نظام HVAC الذي يُعتمد على أفضل وجه، سيفشل في مراقبة الحساسيات والملوثات إذا لم يتم التكليف به وصيانته على النحو المناسب، ويستلزم إجراء عمليات تفتيش منتظمة على جميع المكونات، معايرة، وتشغيل كل مواصفات التصميم، ويتحقق التوازن بين الهواء وحجم الازدواج من وجود علاقات ضغط ومعدلات تغير الهواء، ويجب تأكيد جودة تركيب التصفية مع وضع إطار للتصفية لمنع تسرب الارتداد.

الاحتياطات المتعلقة بالبناء والتجديد

وتزيد أنشطة بناء وتجديد المستشفيات زيادة كبيرة من الغبار المحمول جوا، والزوابق القالبة، والملوثات الأخرى، وتضع عملية تقييم مخاطر مكافحة العدوى تدابير احتواء تشمل الحواجز المختومة، ومناطق البناء السلبية، والعادم المجهز بالأشعة فوق البنفسجية، ويجب حماية نظم HVAC التي تخدم مناطق البناء من التلوث، وينبغي أن تغلق الممرات الجوية العائدة أو تصمم، وتستلزم إعادة تجهيز أماكن التطهير ذات نوعية جديدة.

إدماج الاستدامة في مكافحة الإصابة

ويمكن أن يكمل تصميم " HVAC " الذي يتسم بالكفاءة في استخدام الطاقة أهداف مكافحة العدوى عند تنسيقها بعناية، كما أن استراتيجيات التهوية التي تخضع لرقابة الطلب والتي تكيف أحجام الهواء الطلق على أساس مستويات الشغل والملوثات يمكن أن تقلل من استهلاك الطاقة مع الحفاظ على نوعية الهواء في المناطق المنخفضة الصدر.

خاتمة

ونظراً لأن نظم الرعاية الصحية التي تحددها المستشفيات من أجل تقليل الحساسيات والملوثات إلى أدنى حد، فإنها تتطلب نهجاً متكاملاً يعالج مسألة التخزين، وإدارة التدفق الجوي، ومعدلات التهوية، والتحكم في الرطوبة، وتكنولوجيات التنقية المتقدمة، ويجب اختيار كل عنصر من عناصر الرعاية الصحية وتهيئته لتلبية الاحتياجات المحددة لمختلف الأماكن السريرية مع الامتثال للمعايير التنظيمية الصارمة، وتتحقق المخاطر العالية: