Jakość i czystość powietrza wewnętrznego w salach operacyjnych w szpitalach

Transkrypt

1 Jakość i czystość powietrza wewnętrznego w salach operacyjnych w szpitalach Sala operacyjna: początek XX w. University Hospital of the Good Shepherd, Syracuse, 1903 Dr inż. Anna Charkowska Zakład Klimatyzacji i Ogrzewnictwa Wydział Inżynierii Środowiska Indiana University School of Medicine, Indianapolis, 1914 Politechnika Warszawska 2 Sala operacyjna kabina Charney a r. Sala operacyjna 3 ISO klasa 5 (Fed- Std 209 e : Klasa M 3.5 / Fed-Std 209d : klasa 100) 4 1

2 Stolik narzędziowy St Thomas' Hospital, Londyn Zadania instalacji klimatyzacyjnych w salach operacyjnych DIN :1999 4:1999 utrzymać określony poziom czystości mikrobiologicznej powietrza wewnętrznego w obszarze o specjalnych wymaganiach (pole operacyjne i stoliki narzędziowe oraz stanowiska pracy zespołu operacyjnego, oprócz stanowiska anestezjologa, stanowiące tzw. obszar chroniony) zapewnić wymagany kierunek przepływu powietrza pomiędzy pomieszczeniami (układ ciśnienia powietrza) 5 6 Zadania instalacji klimatyzacyjnych w salach operacyjnych - DIN :1999 utrzymać na dopuszczalnym poziomie stężenie gazów anestezyjnych i innych zanieczyszczeń w strefie pracy zapewnić wymagane warunki w pomieszczeniu (usunięcie zysków ciepła i zanieczyszczeń wydzielanych przez ludzi i materiały) Akty prawne i wytyczne - szpitale Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 2 lutego 2011 r. w sprawie wymagań, jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym i sanitarnym pomieszczenia i urządzenia zakładu opieki zdrowotnej (Dz. U. Nr 31, poz. 158) Wytyczne projektowania szpitali ogólnych. Instalacje sanitarne. Zeszyt 5 Wentylacja i Klimatyzacja, oprac. Biuro Studiów i Projektów Służby Zdrowia, Warszawa, 1984 Tymczasowe wytyczne MZiOS stosowania recyrkulacji powietrza wewnętrznego w Zakładach Opieki Zdrowotnej, MZiOS,

3 Akty prawne i wytyczne - szpitale Najbardziej znane i powszechnie stosowane wytyczne dotyczące wentylacji i klimatyzacji w szpitalach opracowano w: Szwajcarii (wytyczne SWKI Guideline 99-3 z roku 1987, 2004) Niemczech (norma DIN 1946, part 4 z roku 1999 oraz najnowsza wersja z grudnia 2008 r.) Austrii (norma ÖNORM H-6020: 2007) Francji (norma NF S z roku 2003: Etablissement de santé: salles propres et environnements maîtrisés et apparentés ) Stanach Zjednoczonych (ASHRAE; zalecenia American Academy of Orthopaedic Surgeons z roku 1976) 9 Normy i wytyczne niemieckie DIN , Ventilation and air conditioning Part 4: Ventilation in hospital, 1999, 2005 draft DIN : , Ventilation and air conditioning Part 4: VAC systems in buildings and rooms used in the health care sector, december 2008 VDI 2167, Part 1, Building services in hospitals. Heating, ventilation and air-conditioning, December 2004 draft VDI 6022, Part 3, Hygienic standards for ventilation and air-conditioning systems in factories, September draft 10 Normy i wytyczne europejskie FINAL DRAFT TECHNICAL REPORT FprCEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals 11 Akty prawne i wytyczne pomieszczenia czyste PN-EN ISO : 2005, Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane - Część 1: Klasyfikacja czystości powietrza PN-EN ISO :2005, Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane - Część 2: Wymagania techniczne dotyczące badania i monitorowania w celu wykazania ciągłej zgodności z normą ISO PN-EN ISO , Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane - Część 4: Projekt, konstrukcja i uruchomienie PN-EN ISO :2005 (ang.), Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane - Część 5: Obsługa PN-EN ISO :2005 (ang.), Pomieszczenia czyste i związane z nimi środowiska kontrolowane - Kontrola biozanieczyszczeń - Część 2: Ocena i interpretacja danych o biozanieczyszczeniach 12 3

4 Narada szkoleniowa, Warszawa, Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158, Akty prawne i wytyczne Stany Zjednoczone Rozdział 6 Wymagania dotyczące instalacji Federal Standard 209e, Airborne Particulate Cleanliness Classes in Cleanrooms and Clean Zones, September 11, 1992 (wycofana ) 35. W blokach operacyjnych, izolatkach oraz pomieszczeniach dla pacjentów o obniżonej odporności stosuje się wentylację nawiewno-wywiewną lub klimatyzację zapewniającą parametry jakości powietrza dostosowane do funkcji tych pomieszczeń. Definition of surgical microbiologic clean air, CORE (the Committee on Operating Room Environment), American College of Surgeons, January 1976, Bulletin of the College of Surgeons Podział pomieszczeń na 4 strefy według ryzyka infekcji, na jakie narażony jest pacjent Wytyczne dot. ochrony przed skażeniem - NF S : 2003 Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158, Rozdział 6 Wymagania dotyczące instalacji 36. W salach operacyjnych oraz innych pomieszczeniach, gdzie stosowany jest podtlenek azotu, nawiew powietrza powinien odbywać się górą, a wyciąg powietrza w 20 % górą i w 80 % dołem i zapewniać nadciśnienie w stosunku do korytarza; rozmieszczenie punktów nawiewu nie może powodować przepływu powietrza od strony głowy pacjenta przez pole operacyjne. 20% 80% ( 15 ( 4

5 Przygotowanie lekarzy poziom ryzyka 2 lub 3 Strefy ryzyka wg NF S :2003 Sale operacyjne poziom ryzyka 3 lub 4 Strefy ryzyka wg NF S :2003 rodzaj przepływu powietrza, krotność wymian Korytarz czysty poziom ryzyka 3 Sterylizatornia poziom ryzyka 2 Strefa ryzyka 4 przepływ laminarny n>50 1/h Strefa ryzyka 3 przepływ laminarny lub turbulentny n= /h Strefa ryzyka 2 przepływ turbulentny n= /h Endoskopia poziom ryzyka 3 lub 4 Sale pooperacyjne poziom ryzyka 3 ( Nawiew skośny sala ryzyka 2 wg NF S Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158, 2011 Rozdział 6 Wymagania dotyczące instalacji Instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji powinny podlegać okresowemu przeglądowi lub czyszczeniu lub wymianie elementów instalacji zgodnie z zaleceniami producenta. 2. Dokonanie czynności, o których mowa w ust. 1, powinno być udokumentowane. ( (Airpower) (Danduct) 20 5

6 Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158, 2011 Rozdział 6 Wymagania dotyczące instalacji Instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji powinny podlegać okresowemu przeglądowi lub czyszczeniu lub wyminie elementów instalacji zgodnie z zaleceniami producenta. 2. Dokonanie tych czynności powinno być udokumentowane. Dziennik Ustaw Nr 213 poz. 1568, 2006 Nieaktualne rozporządzenie Rozdział 6 Wymagania dotyczące instalacji 50. Instalacje i urządzenia wentylacji mechanicznej i klimatyzacji powinny podlegać okresowemu czyszczeniu nie rzadziej niż co 24 miesiące. Dokonanie tych czynności powinno być udokumentowane Dziennik Ustaw Nr 31 poz. 158, 2011 Załącznik nr 4 Wymagania szczegółowe, jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym i sanitarnym pomieszczenia i urządzenia centrum krwiodawstwa i krwiolecznictwa. I. Część ogólna 3. W pomieszczeniach, w których konieczna jest zwiększona wymiana powietrza, powinna być wentylacja mechaniczna. W szczególności dotyczy to: 1) pomieszczeń, w których znajdują się zbiorniki z ciekłym azotem; 2) pomieszczenia przeznaczonego na radiator. 4. Pomieszczenia przeznaczone do pobierania i preparatyki krwi i jej składników oraz pomieszczenia działu laboratoryjnego i 23 ekspedycji powinny być klimatyzowane. Źródła a zanieczyszczenia powietrza WEWNĘTRZNE: personel medyczny pacjenci i osoby odwiedzające aparatura medyczna odzież ochronna i materiały chirurgiczne wyposażenie sali ZEWNĘTRZNE: nieoczyszczone powietrze skażone materiały i sprzęt medyczny 24 6

7 Rodzaje zanieczyszczeń powietrza w salach operacyjnych drobnoustroje anestetyczne środki wziewne (podtlenek azotu, Halotan, Izofluran, Desfluran, Sewofluran) gazy medyczne (ciekły tlen medyczny, ciekły azot, ciekły hel, dwutlenek węgla, gazy specjalne) opary środków dezynfekcyjnych (m.in. trikrezol, jodyna, alkohol izopropylowy) cząstki stałe pochodzące m.in. z odzieży, wyposażenia sal unoszące się w powietrzu aerozole zawierające m. in. cząstki związków myjących, czyszczących i dezynfekcyjnych Drobnoustroje alarmowe DROBNOUSTROJE ALARMOWE załącznik nr 1 do Rozporządzenia Ministra Zdrowia z dn (Nr 54, poz. 484), w sprawie rejestrów zakażeń zakładowych oraz raportów o występowaniu tych zakażeń, gronkowiec złocisty paciorkowiec ropotwórczy enterokoki pałeczki Gram-ujemne pałeczka ropy błękitnej (Pseudomonas Aeruginosa) pałeczki z gatunku Salmonella spp. Shigella spp Anestetyki wziewne Najczęstsze przyczyny skażenia sal operacyjnych anestetykami wziewnymi wadliwie działająca lub niewłaściwie obsługiwana aparatury nieściśle przylegające lub uszkodzone przewody w obwodzie oddechowym aparatu do znieczulenia nieszczelności zastawek w układzie okrężnym aparatu do znieczulenia nieszczelności w łącznikach rur karbowanych zależne od wyposażenia sal operacyjnych brak aparatury do odciągu gazów anestetycznych brak klimatyzacji w bloku operacyjnym 27 (R.Szulc, A.Nestorowicz, P.Sobczyński, A.Fijałkowska, I.Stachecki Anestetyki wziewne w atmosferze sal operacyjnych. Badanie w dwóch makroregionach Polski, 2003) 28 7

8 Wymagania zgodnie z Dz.U.. 31/2011 Wymagania szczegółowe, jakim powinny odpowiadać pod względem fachowym i sanitarnym pomieszczenia i urządzenia szpitala - Załącznik 1 III. Oddział anestezjologii i intensywnej terapii 8. Stanowisko znieczulenia powinno być wyposażone w ( ): aparat do znieczulenia ogólnego z respiratorem anestetycznym; źródło tlenu, podtlenku azotu, powietrza i próżni; wyciąg gazów anestetycznych; monitor gazów anestetycznych - 1 na każde stanowisko znieczulenia; urządzenie do ogrzewania pacjenta co najmniej 1 na 3 stanowiska; 29 Maksymalne dopuszczalne stęż ężenia substancji chemicznych Substancja chemiczna NDS mg/m 3 NDSCh mg/m 3 NDSP Zalecenie Przeznaczenie mg/m 3 N 2 O Dz.U.212/2005 anestetyk Halotan Dz.U.217/2002 anestetyk Izofluran Dz.U.161/2007 anestetyk Sewofluran Dz.U.161/2007 anestetyk CO Dz.U.217/2002 gaz medyczny Tlenek etylenu Dz.U.217/2002 sterylizacja sprzętu Formaldehyd 0, Dz.U.217/2002 odkażanie skóry Glutaraldehyd 0,4 0,6 -- Dz.U.217/2002 odkażanie skóry 30 Maksymalne dopuszczalne stęż ężenia substancji chemicznych Maksymalne dopuszczalne stęż ężenia substancji chemicznych Zakresy najwyższych dopuszczalnych stężeń obowiązujących w większości krajów: N ppm Halotan 2-50 ppm Enfluran 2-75 ppm Izofluran 2-50 ppm Sevofluran 2-20 ppm Desfluran 2-20 ppm Wartości NDS obowiązujące w Polsce: - N mg/m 3, tj. 50 ppm - Halotan 40 mg/m 3, tj. 5 ppm - Izofluran 32 mg/m 3, tj. 4 ppm (??) - Dz.U. 161/2007: 125 mg/m 3 ok. 15 ppm - Sevofluran 55 mg/m 3, tj. 7 ppm - Desfluran 125 mg/m 3, tj. 10 ppm Główne przyczyny emisji anestetyków wziewnych ( ): g) niewydolne systemy wentylacji sal operacyjnych Warunkiem niezbędnym dla utrzymania w atmosferze sali operacyjnej stężeń anestetyków poniżej dopuszczalnej granicy jest stosowanie systemów klimatyzacyjnych i wentylacyjnych o odpowiedniej wydajności. W pomieszczeniach niewentylowanych nie można uniknąć skażeń nawet przy zastosowaniu odpowiednich technik znieczulenia. Klimatyzacja z kilkunastokrotną wymianą powietrza w ciągu godziny (bez recyrkulacji) zapewnia redukcję skażeń do bezpiecznego poziomu. Wielokrotna wymiana powietrza w urządzeniach klimatyzacyjnych wiąże się z dużym zużyciem energii w celu utrzymania odpowiedniej temperatury i wilgotności. Zastosowanie z tego powodu recyrkulacji może jednakże powodować niewystarczające usuwanie anestetyków z pomieszczenia. Recyrkulacja powietrza jest dopuszczalna dopiero przy wymianie zapewniającej (Pałaszkiewicz Piotr, 2009, Analiza ryzyka skażenia anestetykami dopływ świeżego powietrza powyżej 1200 m 3 w ciągu godziny. wziewnymi środowiska sal operacyjnych w Polsce. Badanie ankietowe, Rozprawa doktorska) 31 (Pałaszkiewicz Piotr, 2009) 32 8

9 Klasy czystości ci powietrza Klasy mikrobiologicznej czystości powietrza i powierzchni Klasy pyłowej czystości powietrza i powierzchni Rozwiązania rozdziału powietrza w salach operacyjnych NF S :2003 Przepływ jednokierunkowy (laminarny) Przepływ niejednokierunkowy (turbulentny; mieszający) 33 Przepływ powietrza w sali operacyjnej Rozdział powietrza w salach operacyjnych i izolatkach - Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011 Przepływ laminarny 35 1 strop laminarny, 2 wywiewnik (wywiew powietrza/recyrkulacja powietrza) 9

10 Nawiewniki laminarne z bezpośrednią recyrkulacją powietrza z pomieszczenia i wentylatorem w nawiewniku Nawiewniki laminarne z modułem recyrkulacji powietrza z pomieszczenia w oddzielnym ściennym module recyrkulacyjnym (Weiss Klimatechnik) (Weiss Klimatechnik) Nawiewniki laminarne z jednomodułowymi szafami recyrkulacyjnymi instalowanych w maszynowni posiadających nagrzewnicę, chłodnicę i nawilżacz Nawiewniki laminarne z modułem recyrkulacji powietrza z pomieszczenia w oddzielnym ściennym module recyrkulacyjnym 10

11 Rozdział powietrza w salach operacyjnych Strop laminarny z kurtynami ograniczającymi Przepływ powietrza w sali operacyjnej Komora laminarna Przepływ laminarny powietrza ze strumieniem wspomagającym ( kurtyna powietrzna) dostarczanym ze szczeliny nawiewnej Przepływ powietrza w sali operacyjnej Przepływ powietrza w sali operacyjnej Przepływ turbulentny sufitowe nawiewniki wirowe z filtrami klasy H11-H13 Przepływ turbulentny nawiewnik skośny z filtrem wysokoskutecznym Dz.U.31/2011: Rozmieszczenie punktów nawiewu nie może powodować przepływu powietrza od strony głowy pacjenta przez pole operacyjne 11

12 Ryzyko infekcji pooperacyjnej w zależności od stężenia zanieczyszczeń mikrobiologicznych w sali operacyjnej wg Lidwella Sala operacyjna Podział sali operacyjnej: Centralna strefa: pole operacyjne, chirurdzy, instrumentariuszka, w sterylnej odzieży, sterylne narzędzia Strefa peryferyjna: anestezjolog, niesterylne dodatkowe narzędzia (np. elektryczny skalpel, aparatura do artroskopii, monitory) Lidwell i in.: Effect of ultraclean air in operating rooms on deep sepsis in the joint after total hip or knee replacement: a randomised study, Klasy czystości ci mikrobiologicznej powietrza w szpitalach Wytyczne projektowania szpitali ogólnych lnych Klasa czystości pomieszczeń I II III Charakterystyka pomieszczeń pomieszczenia o najwyższej możliwie aseptyce, minimalny poziom bakterii pomieszczenia o niskim poziomie bakterii pomieszczenia o normalnym poziomie bakterii Dopuszczalne stężenie bakterii w 1 m 3 powietrza Klasy czystości ci mikrobiologicznej powietrza w szpitalach SWKI Guideline Band 35 (1987) Klasa czystości pomieszczeń Dopuszczalna ilość jtk/m 3 Klasa I a (bardzo niski poziom zanieczyszczeń mikrobiologicznych) Klasa II (niski poziom zanieczyszczeń mikrobiologicznych) Klasa II b (niski poziom zanieczyszczeń mikrobiologicznych) powietrza Klasa III (normalny poziom zanieczyszczeń mikrobiologicznych)

13 SKI-Guideline Band 35 (1987) (Brunner, A., Current hospital guidelines in Switzerland and in Germany) Low turbulence displacement air flow Low turbulence displacement air flow with zone Segregation Dilution air flow, no zone segregation 49 Klasy czystości ci mikrobiologicznej powietrza w salach operacyjnych Stowarzyszenie ASPEC (Francja) Strefa wysokiego ryzyka Bakterie Grzyby pleśniowe Strefa bardzo wysokiego ryzyka Bakterie Grzyby pleśniowe jtk/m 3 jtk/m 3 jtk/m 3 jtk/m 3 Poziom działania Poziom alarmu <1 <1 <1 Poziom celu 50 Porównanie klas czystości ci mikrobiologicznej powietrza w szpitalach Czystość pyłowa powietrza Wytyczne projektowa -nia szpitali ogólnych Naz wa klasy Polska, 1984 jtk/m 3 SKI Niemcy Finlandia NF S American College of Surgeon Szwajcaria, 1987 jtk/m 3 Na zw a klasy Nazwa klasy wg DIN : 1999 Wartość dopuszcz alna, jtk/m 3 Wartość granicz na jtk/m 3 Poziom ryzyka Wartość grani czna, jtk/m 3 Francja, 1987 USA, 1976 Nazwa klasy JTK/ m 3 Nazwa klasy I 70 I <10 I 4 10 Wysoki <10 B II 300 II 50 B IIb 200 Normalny 100 B III 700 III JTK/m 3 PN-EN ISO : PN-EN ISO :

14 Zalecane klasy czystości pyłowej powietrza w salach operacyjnych Norma USA Fed-Std-209e USA Fed-Std-209d PN EN ISO Rok wyd Kryteria czystości stref w szpitalu NF S :2003 Klasy pomieszczeń ISO Klasa ISO Klasa 2 M1,5 1 ISO Klasa 3 M2,5 10 ISO Klasa 4 M3,5 100 ISO Klasa 5 M4, ISO Klasa 6 M5, ISO Klasa 7 M6, ISO Klasa ISO Klasa 9 ( Final Draft Technical Report, Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Budynki szpitalne, Szpitale jednego dnia, Gabinety lekarskie z salami zabiegowymi, Ambulatoria, gabinety chirurgiczne /zakłady opieki zdrowotnej dla pacjentów ambulatoryjnych, Centra dializy, Zakłady opieki dla rekonwalescentów, ośrodki rehabilitacyjne, sanatoria, Domy opieki dla osób starszych, dla osób przewlekle chorych, Sterylizatornie. 55 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Klasyfikacja pomieszczeń szpitalnych oraz zalecane dla klasy pomieszczeń rozwiązanie systemu wentylacji/klimatyzacji Klasa pomieszczeń H1a H1b H1c H2 H3 Izolatki, pacjenci zakaźni i specjalne procedury medyczne Opis wymagań dotyczących instalacji klimatyzacji/wentylacji lub opis pomieszczenia albo stosowanych w nim procedur medycznych Laminarny strop nawiewny z obszarem chronionym obejmującym pole operacyjne oraz stoik narzędziowy ( 9 m 2 (*) ) Laminarny strop nawiewny z ograniczonym obszarem chronionym (< 9 m 2 ) Wentylacja mieszająca (turbulentna) Izolacja profilaktyczna/ochronna, pacjenci z ryzykiem infekcji H3a W instalacji wywiewnej filtr klasy H13 (np. gruźlica wielolekooporna) H3b W instalacji nawiewnej filtr powietrza klasy H13 oraz filtr powietrza wywiewanego (pomieszczenia dla chorych np. na gorączkę Lassa - ostrą wirusową gorączkę krwotoczną) H3c Np. radionuklidy (sprawdzić inne przepisy i wymagania) H4 Pozostałe pomieszczenia wykorzystywane w celach medycznych (*) obszar chroniony o powierzchni 9m 2 zazwyczaj uzyskuje się stosując strop laminarny o wymiarach 3,2 x3,2 m 56 14

15 Klasyfikacja filtrów w powietrza Klasyfikacja filtrów powietrza EPA, HEPA, ULPA zgodnie z aktualną normą PN-EN :2009 Grupa filtrów Grupa E EPA Grupa H HEPA Grupa U ULPA Wartość całkowita Wartość miejscowa a b Klasa filtra Skuteczność Penetracja Skutecznoś Penetracja (%) (%) ć (%) (%) E c c E c c E 12 99,5 0,5 c c H 13 99,95 0,05 99,75 0,25 H 14 99,995 0,005 99,975 0,025 U 15 99, , , ,002 5 U 16 99, , , , U 17 99, , , ,0001 a patrz punkt i EN b wartości miejscowe niższe niż określone w tabeli mogą być uzgodnione pomiędzy dostawcą i nabywcą c filtry z grupy E nie mogą i nie powinny być testowane badaniem przecieku dla celów klasyfikacji 57 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Powietrze nawiewane: 1. stopień: F7 2. stopień: F8 3. stopień: H13 Filtracja powietrza w salach operacyjnych Powietrze usuwane: - Filtr z separatorem fragmentów materiałów opatrunkowych i innych zanieczyszczeń (tzw. łapacz ligniny ) (=Filtr ligniny = zatrzymujący kłaczki) -F5 Powietrze cyrkulacyjne w nawiewnych stropach laminarnych: - Filtr ligniny -filtr wstępny F7 -H13 58 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Filtracja powietrza w salach operacyjnych W przypadku zastosowania filtrów wykonanych z materiału o właściwościach antybakteryjnych, ich skuteczność musi by udowodniona. Podczas zabiegów operacyjnych żadne szkodliwe substancje nie mogą być wydzielane z materiałów filtracyjnych i uwalniane do systemu klimatyzacji. W propozycji normy zdecydowanie stwierdzono, że w szczególności nie jest dozwolone stosowanie elektrostatycznych filtrów powietrza 59 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Znormalizowane wymagania w środowisku wewnętrznym Parametry powietrza : Temperatura powietrza nawiewanego, C Temperatura powietrza wewnętrznego w okresie grzewczym, C Temperatura powietrza wewnętrznego w okresie letnim, C (chłodzenie), C Zawartość wilgoci : w okresie grzewczym (6,5g/kg), w okresie letnim (chłodzenie) (11,5 g/kg) g/kg Minimalny strumień powietrza zewnętrznego, m 3 /h : 1200 m 3 /h strumień nawiewany przez strop laminarny lub nawiew mieszający Stopnie filtracji powietrza nawiewanego i usuwanego Dopuszczalny poziom hałasu, 45 db(a) Średni czas pogłosu, 2 s 60 15

16 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Wybrane wymagania dotyczące klimatyzacji Podczas zabiegów operacyjnych, przez strop nawiewny musi dopływać powietrze o temperaturze niższej niż temperatura powietrza w pomieszczeniu Zainstalowanie chłodnicy powietrza w przestrzeni stropu laminarnego, jest możliwe jedynie wtedy, gdy nigdy nie wystąpi kondensacja pary wodnej, Maksymalna różnica temperatury pomiędzy temperaturą powietrza w pomieszczeniu, a temperaturą powietrza nawiewanego nie powinna przekraczać 3 K, Maksymalna prędkość powietrza nawiewanego powinna wynosić 0,45 m/s (pomiar prędkości w odległości 0,3 m poniżej stropu laminarnego), średnia prędkość co najmniej 0,25 m/s, minimalna wartość prędkości uzyskana w pojedynczych pomiarach; 0,23 m/s, 61 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Wybrane wymagania dotyczące klimatyzacji Wartość intensywności turbulencji powietrza powinna by niższa od 20% (co odpowiada niskoturbulentnemu wypływowi nawiewanego powietrza ze stropu laminarnego) Należy zminimalizować możliwość powstania zakłóceń przepływu strumienia laminarnego (niskoturbulentnego), np. przez zastosowanie lamp operacyjnych o obudowie zapewniającej dobre warunki przepływu powietrza, mosty anestezyjne o zmniejszonych wymiarach, W celu uniknięcia indukcji powietrza z otoczenia, zaleca się wyposażyć strop laminarny w boczne osłony, zawieszone na brzegach wokół stropu, 62 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Testy mikrobiologiczne powietrza W celu określenia stężenia drobnoustrojów w powietrzu w warunkach normalnego wykorzystania sal operacyjnych, powinno przeprowadzać się krótkotrwałe testy mikrobiologiczne z wykorzystaniem płytek sedymentacyjnych Petriego. Ta metoda jest najprostszą drogą do sprawdzenia, czy system klimatyzacji, a także zespół operacyjny pracują zgodnie z zaleceniami, określonymi ze względu na wymagane warunki higieniczne Punkty pomiarowe - Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011 Granice obszaru chronionego Granice stropu laminarnego 8 punktów na przekątnych i na osiach 63 Lokalizacja miejsc pobierania próbek w teście mikrobiologicznym: Pomieszczenia klasy H1a: na 3 czarnych punktach po stronie chirurga i na obu przekątnych, jak na rysunku, Pomieszczenia klasy H1b: w 3 różnych reprezentatywnych punktach w sali operacyjnej (np. w pobliżu pola operacyjnego, na stoliku narzędziowym lub w innych miejscach w obszarze przepływu powietrza). 16

17 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Testy mikrobiologiczne powietrza Dopuszczalne stężenie ilościowe drobnoustrojów w powietrzu, w zależności od klasy czystości pomieszczenia: dla pomieszczenia klasy H1a i H1b średnia liczebność właściwa kolonii 1 jtk/(50cm 2 60min), dla pomieszczenia klasy H1c -średnia liczebność właściwa kolonii 5 jtk/(50cm 2 60min). Gdzie: jtk jednostki tworzące kolonie (CFU- colony forming unit), termin równoważny z wcześniej stosowanym określeniem: liczebność komórek (kolonii) mikroorganizmów. Przedstawione w propozycji normy europejskiej dopuszczalne ilości drobnoustrojów w powietrzu są takie same jak w najnowszej propozycji normy niemieckiej DIN : Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Efekt ochronny Określenie efektu ochronnego dla pomieszczenia jest sposobem oceny pracy systemu klimatyzacji w salach operacyjnych Metodę oceny efektu ochronnego stosuje się tylko dla pomieszczeń klasy H1a. Podczas oceny efektu ochronnego określa się ilościowe stężenie cząstek w obszarze chronionym. Do kontrolowanego obszaru doprowadza się pył (aerozol) testowy o znanym stężeniu, zwanym referencyjnym stężeniem cząstek, stałym podczas całego pomiaru, zawierającym cząstki o wielkości odpowiadającej cząstkom najbardziej przenikającym przez zastosowany w nawiewniku filtr powietrza. 66 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Test przeprowadza się dwuetapowo: Efekt ochronny I etap - wykazanie, że obszar chroniony jest dostatecznie zabezpieczony przed wpływem otoczenia (ochrona przed zanieczyszczeniami pochodzącym z otoczenia zewnętrznego), II etap sprawdzenie możliwego efektu zanieczyszczenia powietrza cząstkami unoszącymi się z podłogi, czyli wykazanie, że obszar chroniony jest dostatecznie zabezpieczony przed wpływem zanieczyszczeń pochodzących z wnętrza tego obszaru. Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Efekt ochronny Dla sal operacyjnych klasy H1a otrzymane wyniki stopnia ochrony SG powinny wynosić przynajmniej 4,0 (bez lamp operacyjnych) lub 2,0 (z lampami operacyjnymi). Przedstawiona metodyka oceny stopnia ochrony pomieszczenia przed zanieczyszczeniem jest identyczna jak metoda zamieszczona propozycji normy niemieckiej DIN :2008. Różnicę stanowi ograniczenie jej stosowania do sal operacyjnych o najwyższych wymaganiach dotyczących czystości powietrza. Dla każdego z etapów testu zalecane jest inne rozstawienie wytwornic aerozolu

18 Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Efekt ochronny I etap Efekt ochronny I etap Pomiar ilości cząstek Pomiar komfortu Generator aerozolu Pomiar ilości cząstek Pomiar komfortu Generator aerozolu Manekin anestezjolog 300W Manekin stanowisko Manekin - anestezjolog 100 W anestezjologa 300 W Manekin - anestezjolog 100 W Manekin 100 W Manekin 100 W Lampy operacyjne Lampy operacyjne Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Efekt ochronny II etap Fpr CEN/TR 16244:2011 (E), April 2011, Ventilation for hospitals Efekt ochronny II etap Pomiar ilości cząstek Pomiar komfortu Generator aerozolu Manekin stanowisko anestezjologa 300 W Manekin anestezjolog 100 W Manekin 100 W Lampy operacyjne 71 Pomiar ilości cząstek Pomiar komfortu Generator aerozolu Manekin anestezjolog 300W Manekin anestezjolog 100 W Manekin 100 W Lampy operacyjne 72 18

19 Brunner, A., Current hospital guidelines in Switzerland and in Germany 73 Brunner, A., Current hospital guidelines in Switzerland and in Germany 74 Recyrkulacja powietrza - Wytyczne projektowania szpitali ogólnych lnych Podstawowym układem w obiektach służby zdrowia jest równoczesny nawiew i wywiew powietrza z pomieszczenia bez stosowania recyrkulacji 75 Recyrkulacja powietrza ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie. (Dz. U. 75 poz. 690 z dnia 15 czerwca 2002 r.) Rozdział 6: Wentylacja i klimatyzacja Recyrkulację powietrza można stosować wówczas, gdy przeznaczenie wentylowanych pomieszczeń nie wiąże się z występowaniem bakterii chorobotwórczych, z emisją substancji szkodliwych dla zdrowia, uciążliwych zapachów, przy zachowaniu wymagań 149 ust. 1 oraz wymagań dotyczących ochrony przeciwpożarowej. 4. W budynku opieki zdrowotnej recyrkulacja powietrza może być stosowana tylko za zgodą i na warunkach określonych przez właściwego państwowego inspektora sanitarnego

20 Warunki techniczne. ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 12 kwietnia 2002 r.w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie - Dz. U. 75/2002, poz. 690 Nowelizacja z dn ROZPORZĄDZENIE MINISTRA INFRASTRUKTURY z dnia 6 listopada 2008 r. zmieniające rozporządzenie w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie - Dz. U. 201/2008, poz Warunki techniczne Nowelizacja z dn , Dz.U. 201 w 151: a) ust.1 otrzymuje brzmienie: 1. W instalacjach wentylacji mechanicznej ogólnej nawiewno-wywiewnej lub klimatyzacji komfortowej o wydajności 2000 m 3 /h i więcej, należy stosować urządzenia do odzyskiwania ciepła z powietrza wywiewanego o skuteczności co najmniej 50% lub recyrkulację, gdy jest to dopuszczalne. W przypadku zastosowania recyrkulacji strumień powietrza zewnętrznego nie może być mniejszy niż wynika to z wymagań higienicznych, jednak nie mniej niż 10% powietrza nawiewanego. Dla wentylacji technologicznej zastosowanie odzysku ciepła powinno wynikać z uwarunkowań technologicznych i rachunku ekonomicznego. 78 Recyrkulacja powietrza w sali operacyjnej Wytyczne projektowania szpitali ogólnych 1984 r. NIE DOPUSZCZA SIĘ STOSOWANIA RECYRKULACJI Tymczasowe wytyczne MZiOS stosowania recyrkulacji powietrza wentylacyjnego w Zakładach Opieki Zdrowotnej 1996 r. : recyrkulacja może być stosowana wyłącznie w odniesieniu do powietrza z tego samego pomieszczenia lub z tej samej grupy pomieszczeń (np. zespoły operacyjne), w przypadku stosowania recyrkulacji w bloku operacyjnym, sala operacyjna powinna być wyposażona w odsysacze gazów anestezyjnych, powietrze recyrkulacyjne przed powtórnym wprowadzeniem do pomieszczenia musi być poddane (oddzielnie lub wspólnie z powietrzem zewnętrznym) identycznemu procesowi uzdatniania Recyrkulacja powietrza w sali operacyjnej cd. jeżeli jedno z kilku pomieszczeń obsługiwanych przez ten sam zespól wentylacyjny lub klimatyzacyjny, wymaga stosowania filtrów klasy S, należy takie same filtry zastosować we wszystkich pozostałych pomieszczeniach, ze względu na zakwalifikowanie sal operacyjnych do pomieszczeń zagrożonych wybuchem, należy dotrzymać warunków wynikających z przepisów ochrony ppoż. (Dz. U. Nr 92 z dn ), tzn. nie wolno stosować recyrkulacji powietrza, w przypadku gdy mogłoby to spowodować wzrost zagrożenia wybuchem. Należy tak określić ilość powietrza zewnętrznego niezbędne, aby stężenie par środków wybuchowych używanych w sali operacyjnej występujące w powietrzu wentylacyjnym, nie wynosiło więcej niż 30% dopuszczalnego stężenia wybuchowego. jakiemu poddawane jest powietrze zewnętrzne, (Filtry S od H12 do H14) 20

21 Recyrkulacja powietrza w sali operacyjnej Zabrania się stosowania recyrkulacji powietrza ( Tymczasowe wytyczne ): w oddziałach zakaźnych, pneumonologicznych, w pomieszczeniach, w których stosowane są substancje wybuchowe, toksyczne, trujące, żrące, cuchnące (np. laboratoria), w pomieszczeniach, w których występuje jonizacja powietrza oraz wykonywane są prace z bezpośrednim źródłem promieniowania radioaktywnego (rtg, pracownie diagnostyki izotopowej, światłolecznictwo). 81 Recyrkulacja powietrza w sali operacyjnej Minimalna ilość powietrza zewnętrznego powinna wynosić ( Tymczasowe wytyczne ): dla wszystkich pomieszczeń nie związanymi bezpośrednio z chorymi i zabiegami medycznymi, 20 m 3 /(h osobę), zgodnie z wielkościami przedstawionymi w PN-83/B-03430, przy założenia zakazu palenia wyrobów tytoniowych, dla pomieszczeń medycznych poza salami operacyjnymi: 50 m 3 /(h osobę), dla sal operacyjnych: z systemem wyporowym (=laminarnym) nawiewu powietrza (zalecanym dla sal wąskospecjalistycznych, takich jak: transplantacje, operacje kardiochirurgiczne, ortopedyczne itp.): 2400 m 3 /h, z systemem konwencjonalnym: 1200 m 3 /h. 82 Recyrkulacja powietrza- analiza porównawcza nakładów energetycznych wariant 1 - strop nawiewny bez recyrkulacji - strumień powietrza nawiewanego 7200 m3/h, strumień powietrza wywiewanego 6720 m3/h wariant 2 - strop nawiewny z recyrkulacją - strumień powietrza nawiewanego 7200 m3/h - w tym 2400 m3/h powietrza zewnętrznego, strumień powietrza wywiewanego 6720 m3/h Wnioski: zastosowanie układu klimatyzacyjnego z recyrkulacją (wariant 2) pozwala na ograniczenie zużycia energii w stosunku do układu bez recyrkulacji (wariant 1), przy czym zmniejszenie zużycia energii jest tutaj następujące: nagrzewnice - 5-krotne, chłodnica - 2,7-krotne, nawilżacz parowy - 3,2-krotne, wentylatory - 2,5-krotne, łącznie dla energii pierwotnej - 3,3-krotne. (Porowski M. Rozwiązania energooszczędne klimatyzacji dla sal operacyjnych) Recyrkulacja powietrza- analiza porównawcza nakładów energetycznych (Porowski M. Rozwiązania energooszczędne klimatyzacji dla sal operacyjnych) 21

22 Recyrkulacja powietrza- analiza porównawcza nakładów energetycznych Parametry powietrza temperatura powietrza wilgotność względna powietrza prędkość przepływu powietrza układ ciśnienia powietrza hałas (Porowski M. Rozwiązania energooszczędne klimatyzacji dla sal operacyjnych) 86 Temperatura powietrza w sali operacyjnej Temperatura powietrza w sali operacyjnej Badania mające na celu określenie optymalnej temperatury w sali operacyjnej wykazały różne upodobania chirurgów w zależności od: Procentowy udział osób uznających temperaturę powietrza sali operacyjnej za komfortową z podziałem dla różnych grup pracujących w sali operacyjnej 87 wieku chirurgów (młodzi lekarze preferują niższe temperatury), czasu trwania operacji, pory roku, pomyślnego przebiegu operacji (gdy powstają komplikacje wskutek wzmożonego napięcia psychicznego oraz wysiłku fizycznego, chirurdzy wolą niższe temperatury) 88 22

23 Norma /wytyczne Parametry powietrza w sali operacyjnej Polska Niemcy Szwajcaria Austria Wlk. Brytania Wytyczne projektowania szpitali ogólnych DIN 1946, p.4 SWKI Schriftenreihe Band 35 ÖNORM H 6020 DHHS USA ANSI/ ASHRAE Std Rok wyd Temperatura powietrza Wilgotność względna Max. prędkość powietrza Min. strumień powietrza wentylacyjnego Min. strumień powietrza zewnętrznego Recyrkulacja powietrza Max. poziom natężenia hałasu ºC ± 5 % ,4 0,5 m/s L 0,15 0,25 Kl m 3 /h L h -1 Kl m 3 /h L h -1 Kl -- 0,45 m/s 0,25 m/s 5000 m 3 /h 1200 m 3 /h m 3 /h 80 m 3 /h os -- 0,25 m/s m 3 /h 1200 m 3 /h 2340 m 3 /h 2340 m 3 /h 25 h -1 5 h -1 nie tak tak tak nie tak 35 db(a) PN-87/B-02151/ Temperatura powietrza w sali operacyjnej System modułowy z osobnymi strefami - system 5-tej generacji firmy HOWORTH AirTech z Wlk. Brytanii System działający na zasadzie laminarnego wypływu powietrza przez poszczególne moduły stropu nawiewnego, umożliwia dobranie, a następnie utrzymywanie parametrów powietrza nawiewanego, indywidualnie dla każdej ze stref w obrębie pola operacyjnego zróżnicowanie temperatury, prędkości oraz wilgotności powietrza nawiewanego 90 Temperatura powietrza w sali operacyjnej Prędkość nawiewanego powietrza ze stropu laminarnego System modułowy z osobnymi strefami - system 5-tej generacji firmy HOWORTH AirTech z Wlk. Brytanii Panel sterujący 91 23

24 Rozkład stęż ężenia drobnoustrojów w sali operacyjnej ze stropem laminarnym (jtk( jtk/m 3 ) 93 24