Критерии вентиляции в больницах

Критерии вентиляции в больницах

Больницы — это объекты с высокой интенсивностью человеческого трафика, риском инфекционных заболеваний, необходимостью стерильной среды и чувствительным контингентом пациентов, где системы вентиляции играют одну из самых сложных и жизненно важных ролей. Обязательное круглосуточное бесперебойное обслуживание делает HVAC-системы стратегически важными не только для комфорта, но и для общественного здравоохранения, безопасности пациентов и контроля инфекций.

Вентиляционная система больницы обеспечивает не только циркуляцию воздуха, но и выполняет множество функций одновременно: микробиологическую очистку, контроль температуры и влажности, подачу свежего воздуха, зонирование по давлению, фильтрацию и энергоэффективность.

Основные цели вентиляционных систем

HVAC-системы в больницах должны одновременно обеспечивать:

• Оптимальное качество внутреннего воздуха

• Снижение риска инфекций и предотвращение перекрестного заражения

• Положительное давление в стерильных зонах, таких как операционные и отделения интенсивной терапии

• Отрицательное давление в изоляционных палатах для контроля инфекций

• Удаление газов, запахов и летучих органических соединений (ЛОС)

• Энергоэффективность и устойчивость

В связи с этим климат-контроль в больницах следует рассматривать не только как технический процесс, но и как дисциплину биобезопасности.

Критерии HVAC по зонам

Больницы состоят из различных функциональных зон, для каждой из которых разрабатываются отдельные стратегии вентиляции и режимы давления:

Эти различия требуют регионального контроля в проектировании и системах автоматизации.

Зонирование по давлению и направление потока воздуха

Движение воздуха в больнице должно быть контролируемым и однонаправленным — из чистых зон в загрязнённые, что:

• Предотвращает загрязнение стерильных зон извне

• Ограничивает распространение инфекций из загрязнённых зон

Управление давлением:

• Положительное давление: операционные, родильные залы, отделения интенсивной терапии

• Отрицательное давление: изоляционные палаты, инфекционные отделения, лаборатории

• Нейтральное/сбалансированное давление: палаты пациентов, зоны ожидания

Разница давления должна контролироваться датчиками дифференциального давления с интеграцией в систему автоматизации.

Системы фильтрации

Контроль частиц и микроорганизмов в больницах обеспечивается высокоэффективными фильтрами с многоступенчатой структурой:

• G4 (предварительный фильтр): крупные частицы

• F7–F9 (средний фильтр): пыльца, дым, аэрозоли

• H13–H14 HEPA: улавливает частицы размером 0,3 микрона с эффективностью 99,97%

В специальных зонах также применяются активированный уголь и системы стерилизации УФ-C.

Подача свежего воздуха и контроль вытяжки

Закрытые помещения больниц накапливают CO₂ и ЛОС, а также биологическую нагрузку от инфицированных пациентов, что создаёт риск. Поэтому:

• Доля свежего воздуха должна быть близка к 100%

• Рециркуляция воздуха допускается ограниченно, только вне стерильных зон

• Вытяжной воздух, особенно из изоляционных палат и зон высокого риска, должен выводиться с высоты и на безопасном расстоянии

Контроль температуры и влажности

Для комфорта и контроля инфекций температура и относительная влажность должны поддерживаться в пределах:

Чрезмерная влажность способствует развитию плесени, а низкая — распространению вирусов. Системы увлажнения и осушения должны работать синхронно с центральной вентиляцией.

Автоматизация, датчики и системы мониторинга

Современные HVAC-системы в больницах должны интегрироваться с интеллектуальной автоматикой и мониторингом в реальном времени, которые:

• Контролируют CO₂, температуру, влажность и давление

• Обнаруживают засорение фильтров, неисправности вентиляторов и нарушения воздушного потока

• Обеспечивают модулированную работу в зависимости от расписания операций

• Оптимизируют энергопотребление и выдают тревоги

Автоматизация должна быть интегрирована с системами пожарной безопасности, обнаружения газа и управления зданием.

Энергоэффективные решения

Больницы — одни из самых энергоёмких зданий, и системы вентиляции составляют значительную часть потребления. Рекомендуются:

• Установки рекуперации тепла (HRV/ERV) для извлечения энергии из вытяжного воздуха

• Системы с переменным объемом воздуха (VAV) для регулировки

• ПО для мониторинга энергоэффективности

• Приводы с регулируемой частотой (VSD) для вентиляторов и насосов

• Системы вентиляции с поддержкой солнечной энергии

Эти меры позволяют экономить 20–35% затрат на энергию.

Национальные и международные стандарты

Вентиляционные системы больниц должны соответствовать требованиям многочисленных регуляторных и профессиональных организаций:

• TS EN 16798-3: вентиляция зданий

• TS EN ISO 14644-1: классы чистых помещений

• ASHRAE 170: вентиляция в медицинских учреждениях

• DIN 1946-4: вентиляция операционных

• Положение Министерства здравоохранения по стационарным лечебным учреждениям

• Правила энергоэффективности зданий

Соответствие стандартам критично для безопасности пациентов, инспекций, аккредитации и страхования.

Качество воздуха — качество жизни

Успех услуг в больнице зависит не только от медицинского оборудования, но и от инженерного качества инфраструктуры. Вентиляция выполняет незаметную, но жизненно важную функцию.

“Качество воздуха в больнице — это тихий помощник медицины.”

Благодаря продуманному проектированию, эффективной фильтрации, контролю зон давления и энергоэффективности обеспечивается здоровье пациентов и медицинского персонала.

Илькер Куран
Alperen Mühendislik Ltd. Şti.

Hospital Ventilation Criteria

Hospitals, with their high human traffic, risk of infectious diseases, need for sterile environments, and sensitive patient profiles, are among the most complex and vital buildings where ventilation systems play a crucial role. The requirement for uninterrupted 24/7 operation makes HVAC systems strategically important not only for comfort but also for public health, patient safety, and infection control.

A hospital’s ventilation system does not only provide air circulation but also performs multiple functions simultaneously, including microbiological cleanliness, temperature and humidity control, fresh air supply, pressure zoning, filtration, and energy efficiency.

Main Objectives of Ventilation Systems

HVAC systems installed in hospitals must simultaneously achieve the following multifaceted objectives:

• Maintain optimal indoor air quality

• Reduce infection risk and prevent cross-contamination

• Provide positive pressure in sterile areas such as operating rooms and intensive care units

• Create negative pressure in isolation rooms to control infection

• Remove gases, odors, and volatile organic compounds (VOCs)

• Ensure energy efficiency and sustainability

In this context, hospital climate control should be considered not only as a technical matter but also as a discipline of biosafety engineering.

HVAC Criteria by Area

Hospitals consist of areas with very different functions. Separate ventilation strategies and pressure regimes must be determined for each zone:

These differences necessitate regional control in project design and automation systems.

Pressure Zoning and Airflow Direction

Air movement inside the hospital must be controlled and unidirectional. Therefore, airflow is directed from clean areas to contaminated areas. This approach:

• Prevents contamination of sterile areas from outside

• Limits infection spread from contaminated areas

Pressure Management:

• Positive pressure: Operating rooms, delivery rooms, intensive care

• Negative pressure: Isolation rooms, infectious disease wards, laboratories

• Neutral/balanced pressure: Patient rooms, waiting areas

Pressure differences should be monitored by differential pressure sensors integrated into the automation system.

Filtration Systems

Particle and microorganism control in hospitals is provided by high-efficiency filtration systems with a layered structure:

• G4 (pre-filter): Coarse particles

• F7–F9 (medium filter): Pollen, smoke, aerosols

• H13–H14 HEPA filter: Captures 0.3-micron particles with 99.97% efficiency

In some special areas, activated carbon filters or UV-C sterilization systems are also used as supplementary methods.

Fresh Air and Exhaust Control

Indoor air in hospitals accumulates CO₂ and VOCs over time. Also, biological loads from infected patients create risks. Therefore:

• Fresh air rate should be close to 100%

• Recirculated air should be limited and used only outside sterile zones

• Exhaust air, especially from high-risk areas like isolation rooms, must be discharged from high points and safe distances to the atmosphere

Temperature and Humidity Control

In hospitals, both comfort and infection control require limiting temperature and relative humidity values:

Excessive humidity can cause mold growth, while low humidity may increase virus spread. Humidification and dehumidification systems must work in synchronization with central ventilation.

Automation, Sensors, and Monitoring Systems

Modern hospital HVAC systems must integrate intelligent automation and real-time monitoring that:

• Monitor CO₂, temperature, humidity, and pressure

• Detect filter clogging, fan failures, and airflow disruptions

• Enable modulated operation according to surgery schedules

• Optimize energy consumption and generate alarms

Automation systems should also integrate with fire, gas detection, and building management systems.

Energy Efficiency Approaches

Hospitals are among buildings with high energy consumption, and ventilation systems form a significant part of this. Recommended energy-saving solutions include:

• Heat recovery units (HRV/ERV) to reclaim energy from exhaust air

• Variable air volume (VAV) systems for modulation

• Energy monitoring software for performance control

• Use of variable speed drives (VSD) in fans and pumps

• Ventilation systems supported by solar energy

These applications can save 20–35% in energy costs.

National and International Standards

Hospital ventilation systems must comply with criteria from many regulatory authorities and professional organizations:

• TS EN 16798-3: Ventilation for buildings

• TS EN ISO 14644-1: Cleanroom classes

• ASHRAE 170: Ventilation in healthcare facilities

• DIN 1946-4: Operating room ventilation

• Ministry of Health Regulations on Inpatient Treatment Facilities

• Building Energy Performance Regulations

Compliance is critical not only for patient safety but also for inspection, accreditation, and insurance processes.

Air Quality Is Life Quality

The success of services provided in a hospital depends not only on medical equipment but also on the engineering quality of infrastructure. Ventilation systems perform an invisible but life-saving function.

“Air quality in a hospital is medicine’s silent helper.”

Thanks to properly planned, effective filtration, pressure zoning, and energy-efficient ventilation systems, the health of both patients and healthcare workers is secured.

İlker KURAN
Alperen Mühendislik Ltd. Şti.