سیستم تهویه و سرمایش مخصوص بخش ICU؛ راهنمای فنی، ایمنی و تأمین قطعات
بخش ICU قلب حیاتی بیمارستان است؛ جایی که بیماران اغلب سیستم ایمنی ضعیف دارند و کوچکترین خطا در کنترل محیط میتواند پیامدهای جدی ایجاد کند. در اینجا HVAC فقط برای «خنک کردن» نیست. سیستم تهویه باید همزمان چند مأموریت را انجام دهد: کنترل دما و رطوبت، رقیقسازی و حذف آلایندهها، مدیریت جریان هوا، و کمک به جلوگیری از انتشار عفونت. به همین دلیل، HVAC در ICU بخشی از سیستم ایمنی بیمارستان محسوب میشود، نه یک تجهیز رفاهی.
مفهوم کلیدی در طراحی ICU، کنترل فشار اتاق است. در فضاهایی که باید از ورود آلودگی جلوگیری شود، از فشار مثبت استفاده میشود (هوای تمیزتر به بیرون نشت میکند تا آلودگی وارد نشود). در مقابل، در اتاقهای ایزوله عفونی (Airborne Infection Isolation Room) از فشار منفی استفاده میشود تا هوای آلوده از اتاق خارج نشود و به فضاهای مجاور نرود. CDC روی پایش و ثبت فشارهای مثبت/منفی در فضاهای ویژه (مثل AII و PE) تأکید کرده است.
استانداردهای حیاتی دما و رطوبت درICU
این بخش «هدفهای کنترلی» را مشخص میکند؛ یعنی شما ابتدا باید بدانید HVAC دقیقاً چه محدودههایی را باید پایدار نگه دارد، بعد در بخش تجهیزات توضیح میدهیم با چه اجزایی این ثبات ایجاد میشود.
دما
در ICU معمولاً دمای هدف در بازهای نزدیک به ۲۱ تا ۲۴°C تنظیم میشود. مهمتر از خود عدد، پایداری است؛ چون نوسان دما میتواند هم برای بیمار (استرس فیزیولوژیک) و هم برای عملکرد تجهیزات پزشکی مشکلساز شود. ASHRAE 170 در مورد «شرایط آسایش/حرارتی» و الزامات مهندسی HVAC در فضاهای درمانی چارچوب ارائه میکند. (ASHE)
رطوبت
کنترل رطوبت معمولاً در بازه ۳۰ تا ۶۰ درصد RH مطرح میشود تا هم ریسک رشد قارچ/کپک کاهش یابد و هم خشک شدن بیشازحد مخاط و تحریکات تنفسی رخ ندهد. CDC نیز در راهنمای کنترل عفونت، روی پایش پارامترهای تهویه ویژه (ACH، فشار، فیلتراسیون) و نگهداری سیستم تأکید میکند؛ چون انحراف از شرایط مناسب میتواند ریسک عفونت را بالا ببرد. (cdc.gov)
فیلتراسیون
در ICU و مسیرهای مرتبط، فیلتراسیون نقش حیاتی دارد. بسته به طراحی و ریسک، معمولاً از چند مرحله فیلتراسیون استفاده میشود (پیشفیلتر + فیلتر نهایی)، و در برخی کاربردها HEPA بهعنوان فیلتر نهایی برای کاهش ذرات بسیار ریز بهکار میرود. خود استاندارد 170 (نسخه 2021) بهصورت جدولی نیازهای تهویه و فیلتراسیون را برای فضاهای مختلف درمانی مشخص میکند. (ASHE)
حفظ دما، رطوبت و فشار بدون ابزار دقیق ممکن نیست؛ یعنی شما به سنسورهای کالیبره، ترموستات/کنترلرهای دقیق، سنسور اختلاف فشار و مانیتورینگ نیاز دارید.
- لینک پیشنهادی: تجهیزات کنترلی (ترموستات/کنترلر دما/سنسورها)
قطعات کلیدی در ایمنی و پایداری سرمایشICU
اینجا از «استانداردها» وارد «ابزار تحقق استاندارد» میشویم؛ یعنی قطعاتی که اگر درست انتخاب و نگهداری نشوند، ICU از نظر کنترلی ناامن میشود.
الف) لولهکشی مسی با گرید پزشکی (Medical Grade)
در سیستمهای DX (انبساط مستقیم)، یونیتهای هواساز، فنکویلهای بیمارستانی و حتی خطوط آب سرد چیلر، کیفیت لولهکشی تعیینکننده است. مس بهطور طبیعی خاصیت ضد میکروبی دارد، اما در HVAC ICU موضوع مهمتر این است که لوله مسی باید از نظر داخلی تمیز، خشک، بدون آلودگی و استاندارد باشد تا:
- از تشکیل اسید و لجن در مدار جلوگیری شود،
- ریسک گرفتگی (مثل لوله مویی/شیر انبساط) پایین بیاید،
- احتمال نشتی در طول زمان کاهش یابد.
در پروژههای حساس، لولههای مسی باید بدون درز(seamless)، با ضخامت استاندارد، کاملاً خشک و درپوشدار باشند تا در زمان نصب، رطوبت و ذرات وارد مدار نشود. این موضوع برای سیستمهای 24/7 مثل ICU حیاتی است چون خرابیهای ناشی از آلودگی داخلی معمولاً «پنهان» شروع میشوند و بعد با Trip یا سوختن کمپرسور آشکار میشوند.
برای اجرای زیرساخت مطمئن، از لوله مسی کلاف یا شاخه استاندارد استفاده کنید.
ب) کمپرسور و روغن کمپرسور
سیستم سرمایش ICU معمولاً Continuous Duty است؛ یعنی قرار نیست مثل ساختمان اداری ظهر خاموش شود. هر ایراد کوچک در کمپرسور میتواند به افت ظرفیت سرمایش، نوسان دما/رطوبت، و در سناریوی بدتر توقف کامل منجر شود. از منظر عملیاتی، ICU باید تا حد ممکن به سمت پایداری و افزونگی(Redundancy / N+1) برود؛ حتی بعضی راهنماهای حوزه تاسیسات درمانی هم به ظرفیت رزرو/افزونگی برای فضاهای حیاتی اشاره میکنند.
چرا روغن اصل حیاتی است؟
روغن کمپرسور فقط روانکاری نیست؛ بخش مهمی از مدیریت حرارت و جلوگیری از سایش را هم انجام میدهد. روغن تقلبی یا نامتناسب میتواند در دمای بالا خواصش را از دست بدهد و به گریپاژ یا سوختن سیمپیچ/یاتاقان ختم شود، یعنی دقیقاً چیزی که برای ICU غیرقابل پذیرش است.
- «تأمین کمپرسور اسکرال یا کمپرسور پیستونی (برندهایی مثل Bitzer یا Copeland) برای چیلرها و یونیتهای بیمارستانی»
- «استفاده از روغن کمپرسور اورجینال (Suniso/Bitzer و … متناسب با مبرد و کمپرسور) برای افزایش طول عمر سیستم»
ج) گازهای مبرد و راندمان سیستم
مبرد باید دقیقاً با طراحی تجهیز همخوان باشد؛ چون نوع مبرد روی فشارهای کاری، ظرفیت سرمایشی، COP، دمای دهش کمپرسور و حتی سازگاری روغن اثر مستقیم دارد. اگر مبرد اشتباه یا بیکیفیت باشد، سیستم ممکن است ظاهراً کار کند اما در پیک بار یا در کارکرد 24/7 دچار نوسان، Trip یا افت ظرفیت شود، چیزی که در ICU به معنی خطر عملیاتی است.
- صفحه فروش انواع گاز مبرد R134a / R407c / R410a (بسته به سیستم)
عیبیابی مشکلات رایج در تهویهICU
این بخش برای مدیران فنی است: یعنی اگر مشکل اتفاق افتاد، سریع بفهمند به کدام قطعه باید شک کنند و چه چیزی را جایگزین کنند.
لرزش و صدای زیاد
علت: تراز نبودن کمپرسور، خرابی لرزهگیر، یا انتقال ارتعاش به شاسی/لولهها. در ICU صدا فقط مزاحمت نیست؛ میتواند به بیمار آسیب روانی/فیزیولوژیک بزند.
راهحل: بررسی تراز، اصلاح ساپورتها، و در صورت فرسودگی، تعویض لرزهگیر کمپرسور و کنترل اتصالات.
عدم تامین فشار مثبت
- علت: ضعف موتور فن هواساز، افت دبی به دلیل کثیفی فیلترها، پارگی/شل شدن تسمه (در فنهای تسمهای)، یا تنظیم نبودن بالانس هوا (Supply/Return/Exhaust). CDC توصیه میکند فشارهای مثبت/منفی فضاهای ویژه پایش و ثبت شود.
- راهحل: تعویض/سرویس موتور فن، اصلاح تسمه و پولی، تعویض فیلترها، و بالانس دوباره هوا.
- موتور فن / پروانه فن / قطعات هواساز
یخزدگی کویلها
علت: کمبود گاز، خرابی یا تنظیم نبودن شیر انبساط، یا افت هوادهی از روی کویل (فن ضعیف/فیلتر کثیف). یخزدگی یعنی انتقال حرارت مختل شده و چرخه از کنترل خارج میشود.
راهحل: تنظیم سوپرهیت و در صورت نیاز تعویض شیر انبساط (مثلاً شیر انبساط Danfoss) و بررسی شارژ مبرد.
اهمیت عایقبندی در جلوگیری از رشد قارچ
مشکل: اگر لولههای مسی آب چیلر یا مبرد در مسیرهای سرد عایق نداشته باشند یا عایقشان سلولباز/پاره باشد، سطح لوله به زیر نقطه شبنم میرسد و تعریق (Condensation) رخ میدهد. در سقف کاذب بیمارستان، این رطوبت تبدیل به محیط عالی برای رشد قارچ و کپک میشود؛ موضوعی که برای ICU از نظر کنترل عفونت و کیفیت هوا بسیار حساس است.
راهحل: استفاده از عایق الاستومری سلولبسته (Closed Cell) با نصب اصولی، درزبندی کامل و جلوگیری از نفوذ رطوبت.
نتیجهگیری و جمعبندی
در ICU، جایی برای خطا نیست. تهویه و سرمایش باید با اطمینان بالا کار کند، چون کوچکترین نوسان دما/رطوبت یا اختلال در فشار و فیلتراسیون میتواند ریسک بالینی و کنترلی ایجاد کند. استانداردهای جهانی (مثل ASHRAE/ASHE 170) و راهنماهای CDC نشان میدهند که مدیریت تهویه در فضاهای درمانی یک فرآیند مهندسی + نگهداری مستمر است، نه یک نصب ساده. وحید سرما آمادگی همکاری با واحد تدارکات و فنی بیمارستانها جهت تأمین فوری انواع تجهیزات برودتی گاز مبرد، روغن، کمپرسور و لولههای مسی با فاکتور رسمی را دارد.
سوالات متداول (FAQ)
در بسیاری از استانداردهای طراحی فضاهای مراقبت ویژه، حداقل ۱۲بار تعویض هوا در ساعت بهعنوان مقدار رایج ذکر میشود و بخشی از آن باید هوای بیرون باشد (مثلاً 2 ACH هوای تازه، بسته به نوع فضا و استاندارد مرجع). برای عدد دقیق پروژه، باید جدول فضای مربوطه در استاندارد مرجع (مانند ASHRAE/ASHE 170) بررسی شود چون به نوع ICU/اتاق و کاربری دقیق وابسته است. (ASHE)
برای کاربردهای حساس، لولههای مسی با ضخامت بالاتر مثل Type L یاType K (طبق استانداردهای رایج) و ترجیحاً چربیزدایی و خشکشده(Dehydrated/Cleaned) انتخابهای مطمئنتری هستند تا خوردگی و نشتی کاهش یابد و آلودگی وارد مدار نشود.
چون روغن نامعتبر ممکن است در دماهای بالا خاصیت روانکاری را از دست بدهد و باعث سایش شدید/گریپاژ شود؛ در نتیجه کمپرسور از مدار خارج میشود و سیستم سرمایش ICU با ریسک Downtime مواجه خواهد شد، موضوعی که برای فضاهای حیاتی قابل پذیرش نیست.
شیر برقی برای کنترل مسیر جریان مبرد استفاده میشود و کمک میکند در سناریوهای خاص (کنترل، خاموش/روشن، یا ایزولهکردن بخشی از مدار برای تعمیر) سیستم پایدارتر مدیریت شود. اگر شیر برقی نشتی داخلی داشته باشد یا گیر کند، میتواند باعث رفتار ناپایدار، نوسان فشار و افت کنترل دما شود.