بخش سوم :
جهت کسب اطلاعات بیشتر در این زمینه، بخش قبلی را مطالعه کنید.
مقدمه
سیستم‌های سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع در بیمارستان‌ها نقشی فراتر از تأمین ساده آسایش حرارتی دارند و درواقع یکی از ارکان حیاتی برای حفظ سلامت بیماران، پرسنل و همراهان به شمار می‌آیند. این سیستم‌ها باید به‌گونه‌ای طراحی شوند که بتوانند شرایط محیطی هر بخش را به‌طور ویژه و با دقت بالا کنترل کنند. فضاهایی مانند اتاق‌های عمل، بخش‌های مراقبت ویژه، آزمایشگاه‌ها، داروخانه‌ها و اتاق‌های بستری، همگی نیازمند کنترل دقیق و پیوسته دما، رطوبت، فشار مثبت یا منفی و فیلتراسیون هوا هستند تا از انتشار آلودگی‌ها جلوگیری شود و محیطی کاملاً بهداشتی فراهم گردد. اجرای این سیستم‌ها نیازمند دانش فنی تخصصی، رعایت استانداردهای سخت‌گیرانه بهداشتی و هماهنگی نزدیک میان تیم‌های طراحی تأسیسات، مهندسان مکانیک، کارشناسان تجهیزات پزشکی و مدیران بیمارستان است. اهمیت این موضوع زمانی دوچندان می‌شود که بدانیم کوچک‌ترین نقص در تهویه می‌تواند زمینه‌ساز شیوع عفونت‌ها، افت کیفیت خدمات درمانی و به خطر افتادن جان بیماران شود. ازاین‌رو طراحی و پیاده‌سازی سیستم‌های تهویه بیمارستانی باید بر اساس فناوری‌های روز، دستورالعمل‌های معتبر جهانی و با در نظر گرفتن نیازهای خاص هر بخش انجام گیرد.
طراحی تخصصی سیستم سرمایش، گرمایش و تهویه برای ۸ بخش کلیدی بیمارستان‌ها
در ابتدا لازم است اشاره کنیم که در این مطلب به ادامه بررسی 4 بخش دیگر اصلی و حیاتی بیمارستان می‌پردازیم که، در مقاله قبلی، 4 بخش مهم بیمارستان را با جزئیات بیشتری بررسی کردیم. بنابراین برای درک کامل و پیوسته این موضوع، پیشنهاد می‌کنیم مقالات قبلی را مطالعه کنید.
طراحی سیستم تهویه مطبوع در بیمارستان‌ها مفهومی فراتر از ایجاد شرایط دمایی مطلوب دارد و در حقیقت بخش مهمی از الزامات بهداشتی و ایمنی این ساختمان‌های حساس را تشکیل می‌دهد. در چنین فضاهایی، سیستم HVAC باید همزمان بتواند چندین وظیفه حیاتی را انجام دهد؛ از فیلتراسیون دقیق و چندمرحله‌ای هوا گرفته تا تنظیم سطح رطوبت، تأمین فشار مثبت یا منفی در اتاق‌های خاص، هدایت صحیح جریان هوا و تضمین کیفیت بالا و مداوم هوای داخلی.
اهمیت این طراحی دقیق زمانی برجسته‌تر می‌شود که بدانیم هر بخش بیمارستانی استانداردهای تهویه‌ای مختص به خود را دارد. برای مثال، اتاق‌های جراحی باید در فشار مثبت نگهداری شوند تا از ورود آلودگی جلوگیری شود و نیازمند فیلتراسیون بسیار پیشرفته‌ای هستند، در حالی که بخش‌های ایزوله یا اتاق بیماران دارای بیماری‌های واگیردار باید تحت فشار منفی قرار داشته باشند تا آلودگی‌ها به بیرون نشت نکند.
پیاده‌سازی چنین الزامات سخت‌گیرانه‌ای نیازمند رعایت استانداردهایی نظیر ASHRAE و دستورالعمل‌های بهداشتی ملی است. علاوه بر این، هماهنگی نزدیک بین تیم طراحی تأسیسات مکانیکی، مهندسان تهویه مطبوع و کارشناسان تجهیزات پزشکی امری حیاتی است، زیرا چیدمان و عملکرد تجهیزات پزشکی می‌تواند مسیر گردش هوا، نیاز سرمایش و گرمایش و کنترل آلاینده‌ها را به طور مستقیم تحت تأثیر قرار دهد.
طراحی سیستم سرمایش، گرمایش و تهویه 4 بخش نهایی مهم بیمارستان عبارتند از :
1. بخش ایزوله بیماران عفونی و مسری
2. اتاق‌های استریلیزاسیون و آماده‌سازی تجهیزات
3. واحدهای خدمات پشتیبانی (رختشویخانه، آشپزخانه و ...)
4. بخش آزمایشگاه
باید به‌گونه‌ای باشد که دما، رطوبت، فشار و کیفیت هوا در هر فضا با دقت کنترل شود. این نگاه جامع تضمین می‌کند که علاوه بر حفظ راحتی حرارتی، از گسترش آلودگی‌های میکروبی، شیمیایی و ذرات معلق جلوگیری شده و محیطی ایمن و بهداشتی برای بیماران، کارکنان و همراهان فراهم گردد.
طراحی سیستم تهویه در بخش ایزوله بیماران عفونی و مسری
اتاق‌های ایزوله بیماران مسری به‌عنوان خطوط دفاعی اصلی در برابر گسترش عفونت‌های خطرناک عمل می‌کنند و طراحی تهویه آن‌ها باید با حساسیت و دقت کامل انجام شود. این فضاها طوری ساخته می‌شوند که از سرایت عوامل بیماری‌زا به سایر بخش‌های بیمارستان جلوگیری کنند؛ به‌ویژه در مواردی مانند بیماری سل مقاوم به دارو یا بیماری‌های ویروسی با قابلیت انتقال بالا، حتی یک اشتباه کوچک در تهویه می‌تواند پیامدهای جدی داشته باشد.
یکی از مهم‌ترین اصول طراحی در این فضاها، ایجاد فشار منفی نسبت به محیط‌های مجاور است. این فشار منفی تضمین می‌کند که هوای آلوده داخل اتاق ایزوله نتواند به بیرون نشت کند و ذرات بیماری‌زا در محیط‌های عمومی بیمارستان پخش نشوند. برای دستیابی به این هدف، علاوه بر تهویه مداوم، مسیر ورود و خروج هوا باید کاملاً کنترل‌شده باشد. نرخ تعویض هوا در اتاق‌های ایزوله باید بالا باشد؛ معمولاً استانداردها نرخ تعویض ۱۲ تا ۱۵ بار در ساعت را برای این بخش‌ها توصیه می‌کنند. این نرخ بالا باعث می‌شود هوای آلوده سریعاً تخلیه شده و جایگزین هوای تازه و تصفیه‌شده شود. برای تصفیه هوا، استفاده از فیلترهای هپا (HEPA) با راندمان بالا الزامی است تا حتی ریزترین ذرات بیماری‌زا هم حذف شوند. دمای اتاق ایزوله باید در محدوده دمای اتاق‌های عمومی بیماران (حدود ۲۲ تا ۲۴ درجه سانتی‌گراد) حفظ شود و رطوبت نسبی نیز باید در محدوده استاندارد (۴۰ تا ۶۰ درصد) باقی بماند تا از خشکی مجاری تنفسی بیماران جلوگیری شده و رشد میکروب‌ها مهار شود. در طراحی جریان هوا، هوای تازه باید از یک مسیر مشخص وارد شود و پس از عبور از منطقه تنفس بیمار و جمع‌آوری ذرات آلوده، از طریق اگزاست‌های نزدیک کف و در دیواره‌های مناسب، سریعاً تخلیه گردد. خروجی‌های هوا باید مستقیماً به فضای بیرون یا سیستم فیلتراسیون مرکزی متصل باشند تا هیچ آلاینده‌ای دوباره وارد محیط داخلی نشود. در نهایت، برای جلوگیری از نشت غیرقابل کنترل، درب‌های اتاق‌های ایزوله باید به‌طور کامل درزگیری شوند و عملکرد فشار منفی به‌طور مداوم با ابزار دقیق کنترل و ثبت شود. طراحی اصولی این بخش، مهم‌ترین سپر حفاظتی بیمارستان در برابر تهدید بیماری‌های پرخطر و مقاوم است.
طراحی سیستم تهویه در بخش استریل‌سازی تجهیزات بیمارستانی
بخش استریل کردن تجهیزات یکی از حیاتی‌ترین قسمت‌های هر بیمارستان به‌شمار می‌آید؛ چراکه ایمنی بیماران به کیفیت ضدعفونی و عاری بودن ابزارها از هرگونه آلودگی وابسته است. طراحی سیستم تهویه این فضا باید طوری انجام شود که همزمان آلودگی‌های میکروبی و ذرات معلق به‌حداقل برسند و چرخه انتقال آلودگی بین نواحی مختلف کاملاً قطع شود.
به‌طور معمول این واحد به سه بخش اصلی تقسیم می‌شود: ناحیه شست‌وشو و تمیز کردن، ناحیه اصلی استریل‌سازی، و ناحیه نگهداری ابزارهای استریل‌شده. در این میان جهت حرکت هوا از اهمیت زیادی برخوردار است و باید به‌دقت کنترل شود تا از انتقال آلودگی از مناطق کثیف به مناطق پاک جلوگیری گردد. الگوی استاندارد توزیع هوا در این بخش به‌گونه‌ای است که جریان هوا همواره از سمت ناحیه انبار ابزارهای استریل‌شده به سمت اتاق استریل‌سازی و سپس به سمت ناحیه تمیز کردن هدایت می‌شود. این جهت حرکت هوا تضمین می‌کند که آلودگی احتمالی نتواند از مناطق کم‌خطر به سمت مناطق پاک‌تر حرکت کند. در هر ناحیه باید تعداد تعویض هوای مناسب و فیلتراسیون کافی رعایت شود. در ناحیه انبار تجهیزات استریل‌شده، فشار مثبت نسبت به بقیه فضاها ضروری است تا کیفیت استریل بودن ابزارها تا زمان استفاده حفظ شود. ناحیه استریل‌سازی باید فشار خنثی داشته باشد و ناحیه شست‌وشو و تمیز کردن به‌عنوان آلوده‌ترین ناحیه باید فشار منفی داشته باشد تا آلودگی در همان‌جا محبوس بماند.
دمای مناسب (حدود ۲۰ تا ۲۴ درجه سانتی‌گراد) و رطوبت نسبی استاندارد (حدود ۴۵ تا ۶۰ درصد) در این بخش‌ها باید ثابت نگه داشته شود تا شرایط کاری پرسنل مناسب باشد و رشد میکروارگانیسم‌های احتمالی محدود گردد. همچنین در طراحی کانال‌کشی و محل نصب دریچه‌های رفت و برگشت هوا باید دقت شود تا گردش جریان، پاک‌سازی کامل محیط و تخلیه سریع آلاینده‌ها را تضمین کند. در نهایت سیستم تهویه این بخش باید همیشه تحت کنترل باشد و در صورت نیاز، مجهز به فیلترهای هپا و سیستم مانیتورینگ فشار، دما و رطوبت باشد. رعایت این جزئیات تضمین می‌کند که فرآیند استریل‌سازی در بالاترین سطح ایمنی و کیفیت انجام شود.
طراحی سیستم تهویه در بخش‌های خدماتی بیمارستان
بخش خدمات در بیمارستان‌ها طیف وسیعی از فضاهایی را شامل می‌شود که اگرچه مستقیماً با بیماران سروکار ندارند، اما کیفیت عملکرد آن‌ها نقش غیرمستقیم اما بسیار مهمی در حفظ بهداشت، سلامت و کارایی کل بیمارستان ایفا می‌کند. این فضاها شامل آشپزخانه یا محل آماده‌سازی غذاهای رژیمی، رختشویخانه، فضاهای تاسیسات مکانیکی و امکانات رفاهی کارکنان هستند که هرکدام نیازهای تهویه‌ای خاص خود را دارند.
برای مثال، در بخش تهیه غذاهای رژیمی، کنترل بو، دما و تهویه مناسب برای جلوگیری از آلودگی‌های میکروبی الزامی است. در این فضا باید تهویه ترکیبی از هودهای موضعی برای استخراج بخارات پخت‌وپز و سیستم تغذیه هوای تازه برای تأمین هوای پاک برقرار باشد. این جریان هوای تازه باید قبل از ورود فیلتر شود و دمای آن نیز در محدوده استاندارد برای فعالیت کارکنان حفظ شود تا کیفیت غذا و سلامت محیط تضمین گردد.
رختشویخانه از دیگر فضاهای مهم خدماتی است که به‌دلیل رطوبت بالا و احتمال انتشار آلودگی‌های میکروبی از لباس‌ها و ملحفه‌ها نیاز به تهویه قوی و مؤثر دارد. در این قسمت باید علاوه بر سیستم اگزاست با دبی کافی، سیستم تغذیه هوای تازه نیز در نظر گرفته شود تا اختلاف فشار مناسب ایجاد شود و هوای آلوده به دیگر قسمت‌ها سرایت نکند. فضاهای تاسیسات مکانیکی، مانند موتورخانه یا اتاق‌های کنترل تجهیزات، نیز نیاز به تهویه برای کنترل دما، جلوگیری از انباشت آلاینده‌های گازی و تأمین هوای تازه برای عملکرد ایمن دستگاه‌ها دارند. دمای این فضاها باید در محدوده‌ای باشد که از آسیب به تجهیزات جلوگیری کند و شرایط کاری مناسب برای پرسنل فراهم آورد.
در مورد امکانات رفاهی کارکنان مانند رختکن، اتاق‌های استراحت یا غذاخوری پرسنل، وجود تهویه مطبوع مناسب و تأمین هوای تازه اهمیت زیادی در ارتقای بهداشت فردی و روحیه کاری کارکنان دارد. در مجموع، تهویه این فضاها نباید صرفاً به خروج هوای آلوده محدود شود. طراحی اصولی باید شامل تأمین هوای تازه، فیلتراسیون، کنترل دما و رطوبت و رعایت جریان هوای جهت‌دار باشد تا در تمام شرایط کاری، محیطی سالم و بهداشتی فراهم گردد و هیچ‌گونه آلودگی به سایر بخش‌های حساس بیمارستان منتقل نشود.
اصول طراحی تهویه بخش آزمایشگاه در بیمارستان
آزمایشگاه‌های بیمارستانی از حساس‌ترین بخش‌هایی هستند که طراحی سیستم تهویه در آن‌ها باید با دقتی بسیار بالا انجام شود. در این محیط‌ها علاوه‌بر تأمین آسایش حرارتی پرسنل، مسئله اصلی کنترل آلاینده‌هایی است که در فرآیندهای آزمایشگاهی تولید می‌شوند؛ از جمله بخارات شیمیایی، ذرات معلق، گازهای سمی و بوهای نامطبوع. این ترکیب عوامل، اهمیت تهویه مؤثر، ایمن و پایدار را در این بخش دوچندان می‌کند. یکی از الزامات اصلی در طراحی تهویه آزمایشگاه، تأمین هوای تازه به‌صورت مداوم و با حجم کافی است. این هوا باید پیش از ورود، فیلتراسیون شده و از نظر دما و رطوبت در محدوده استاندارد تنظیم شود تا شرایط کاری مطلوبی برای تکنسین‌ها فراهم گردد. همچنین طراحی مسیر حرکت هوا باید به‌گونه‌ای باشد که هوای تازه به سمت نواحی آلوده حرکت کرده و به‌وسیله سیستم‌های تخلیه، از جمله هودهای موضعی، به‌طور کامل از فضای آزمایشگاه خارج شود. در بسیاری از آزمایشگاه‌های بیمارستانی، حجم هوای تازه موردنیاز با میزان تخلیه هودها تقریباً برابر است. در این حالت، بهترین راهکار این است که از هودها برای خروج کامل هوای واردشده استفاده شود. اما زمانی که حجم تخلیه هودها از میزان تغذیه هوا بیشتر باشد، باید از طریق سیستم تهویه مرکزی یا هواساز، هوای تازه‌ی بیشتری تأمین و به داخل آزمایشگاه تزریق گردد تا اختلاف فشار منفی ایجاد نشود و از نفوذ آلاینده‌ها به بخش‌های مجاور جلوگیری شود.
یکی از روش‌های مدرن که در بسیاری از آزمایشگاه‌های پیشرفته استفاده می‌شود، بهره‌گیری از سیستم‌های حجم متغیر هوا یا VAV است. این سیستم‌ها قادرند متناسب با میزان آلاینده‌ها و نیاز لحظه‌ای به تهویه، حجم هوای تغذیه و تخلیه را به‌صورت دینامیک تنظیم کنند. این ویژگی علاوه‌بر صرفه‌جویی در انرژی مصرفی، ایمنی محیط را نیز تضمین می‌کند. در طراحی تهویه آزمایشگاه باید الزامات فنی دیگری نظیر مسیر لوله‌کشی هودها، جانمایی تجهیزات، فیلترهای پیشرفته و کنترلرهای دما و فشار هم در نظر گرفته شود. رعایت این اصول در کنار بهره‌گیری از استانداردهای بین‌المللی، تضمین‌کننده محیطی امن و بهداشتی برای کارکنان و مراجعان خواهد بود و خطر انتشار آلاینده‌ها به سایر بخش‌های بیمارستان را به حداقل می‌رساند.
مهم‌ترین تجهیزات تهویه مطبوع در بخش‌های مختلف بیمارستان
در سیستم تهویه مطبوع بیمارستان‌ها، برآورده کردن نیازهای خاص و حساس هر بخش، نیازمند استفاده از تجهیزات پیشرفته و دقیق است. چهار هدف اساسی در طراحی این سیستم‌ها عبارتند از: تنظیم دقیق و مستقل دما در هر بخش، کنترل رطوبت به صورت بهینه، هدایت هوای ورودی و خروجی با سرعت و جهت مناسب و همچنین تصفیه کامل هوای تازه و در گردش. برای دستیابی به این اهداف، دستگاه‌های متعددی به کار گرفته می‌شوند که همه باید منطبق بر استانداردهای بین‌المللی و دستورالعمل‌های تخصصی طراحی و نصب شوند.
1. چیلر
چیلرها نقش سردکننده آب را بر عهده دارند که این آب سرد به واحدهای داخلی مانند فن کویل‌ها و هواسازها منتقل می‌شود تا هوا در فضای بیمارستان خنک گردد. انواع چیلر شامل چیلرهای هواخنک و آب‌خنک هستند که بسته به نیاز و شرایط محیطی انتخاب می‌شوند.
2. بویلر
بویلرها مسئولیت تأمین آب گرم یا بخار مورد نیاز برای گرم کردن هوا را دارند. این آب گرم به تجهیزات گرمایشی منتقل می‌شود تا دمای بخش‌های مختلف بیمارستان به طور دقیق تنظیم گردد.
3. هواسازهای بهداشتی (هایژنیک)
هواسازهای بهداشتی یکی از حیاتی‌ترین تجهیزات در تهویه مطبوع بیمارستان به شمار می‌روند. این دستگاه‌ها قادرند با دریافت آب سرد و گرم از چیلر و بویلر، هوا را همزمان خنک، گرم و رطوبت‌دهی یا رطوبت‌زدایی کنند. علاوه بر آن، با بهره‌گیری از فیلترهای تخصصی مانند HEPA و ULPA، هوای ورودی را از انواع ذرات آلرژن، باکتری‌ها، ویروس‌ها و گرد و غبار پاک می‌کنند.
4. فن کویل‌ها
فن کویل‌ها برای تأمین سرمایش و گرمایش موضعی در اتاق‌ها و بخش‌های مختلف بیمارستان به کار می‌روند. علاوه بر کنترل دما، این دستگاه‌ها می‌توانند به تصفیه و کاهش رطوبت هوا نیز کمک کنند و بدین ترتیب فضای مطلوب‌تری برای بیماران و پرسنل فراهم کنند.
5. فن‌های اگزاست (خارج کننده هوا)
این فن‌ها نقش کلیدی در تخلیه هوای آلوده و حفظ فشار مناسب در بخش‌های مختلف بیمارستان ایفا می‌کنند. با ایجاد مکش مناسب و ایجاد فشار منفی در فضاهای خاص، از انتقال آلودگی‌ها و بیماری‌های هوازی به سایر قسمت‌ها جلوگیری می‌شود.
نتیجه‌گیری
با در نظر گرفتن اهمیت حیاتی سلامت محیطی در بیمارستان‌ها، طراحی سیستم‌های سرمایش، گرمایش و تهویه مطبوع باید با دقت و رویکردی تخصصی انجام شود تا بتواند پاسخگوی الزامات متفاوت بخش‌های گوناگون این مراکز باشد. هر فضای بیمارستانی، از اتاق‌های عمل که نیازمند بالاترین سطح استریلیزاسیون و فشار مثبت هستند تا بخش‌های مراقبت ویژه، آزمایشگاه‌ها و داروخانه‌ها که به کنترل دقیق دما، رطوبت و فیلتراسیون پیشرفته نیاز دارند، باید دارای سیستم‌های مجزا و متناسب با کاربری خود باشد. اجرای چنین سیستم‌هایی تنها با تکیه بر فناوری‌های مدرن، بهره‌گیری از استانداردهای معتبر جهانی و پایبندی به دستورالعمل‌های بهداشتی میسر خواهد بود. این سیستم‌ها ضمن پیشگیری از شیوع آلودگی و انتقال عوامل بیماری‌زا، شرایط تنفسی مطلوبی را برای بیماران، کادر درمان و بازدیدکنندگان فراهم می‌آورند. نکته مهم دیگر، تعامل و هم‌فکری مستمر بین طراحان تأسیسات مکانیکی، پزشکان متخصص و کارشناسان تجهیزات پزشکی است که به انتخاب درست تجهیزات و نصب اصولی آن‌ها منجر می‌شود و عمر مفید و بهره‌وری سیستم را افزایش می‌دهد. در نهایت، تلفیق دانش مهندسی، فناوری روز و رعایت استانداردهای به‌روز بین‌المللی در طراحی سیستم‌های تهویه بیمارستانی، نه تنها کیفیت خدمات درمانی را ارتقا می‌دهد بلکه سطح ایمنی و سلامت عمومی جامعه را نیز تضمین خواهد کرد.