Stopniowanie filtracji w systemach wentylacji i klimatyzacji pomieszczeń służby zdrowia

Autor: dr inż. Sylwia Szczęśniak

Zgodnie z § 149 ust. 3 rozporządzenia [1]  powietrze zewnętrzne doprowadzane do pomieszczeń za pomocą wentylacji mechanicznej lub klimatyzacji, jeżeli jest zanieczyszczone w stopniu przekraczającym wymagania określone dla powietrza wewnętrznego, przed wprowadzeniem do pomieszczeń powinno zostać odpowiednio oczyszczone. Wymóg ten nie dotyczy budynków jednorodzinnych, mieszkalnych w zabudowie zagrodowej oraz budynków rekreacji indywidualnej. Skuteczność oczyszczania przyjmowana jest w zależności od stopnia zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego (kategorii powietrza zewnętrznego) [2] oraz od jakości powietrza jaka wymagana jest dla pomieszczenia.  Jednocześnie zgodnie z [3] warunki w pomieszczeniach służby zdrowia muszą być dostosowane do rodzaju udzielanych świadczeń, co oznacza, że nie ma jednej „uniwersalnej” zasady dla wentylacji i klimatyzacji takich obiektów.

W praktyce oznacza to, że w systemach wentylacji mechanicznej nawiewnej, nawiewno-wywiewnej oraz w centralnych systemach klimatyzacji powietrze nawiewane do pomieszczeń musi podlegać i podlega filtracji (oczyszczaniu). Powietrze zewnętrzne jest filtrowane co najmniej w sposób zgrubny, co pozwala na usunięcie większych zanieczyszczeń, takich jak kurz i pył. Dodatkowo w centralnych układach nawiewano-wywiewnych z odzyskiem ciepła filtracji poddawane jest również powietrze usuwane z pomieszczeń, które następnie odprowadzane jest na zewnątrz budynku.

Konieczność utrzymania wymaganej czystości powietrza w pomieszczeniach stanowi podstawę projektowania systemów nawiewnych, w których często wykorzystywana jest filtracja wielostopniowa (stopniowanie filtracji). Takie podejście pozwala skutecznie kontrolować jakość powietrza zarówno pod względem zawartości cząstek pyłu, jak i zanieczyszczeń mikrobiologicznych. Wielostopniowa filtracja umożliwia stopniowe usuwanie zanieczyszczeń o różnej wielkości i charakterze, zapewniając stabilne warunki środowiskowe dostosowane do funkcji pomieszczenia. Zakres i poziom filtracji są bezpośrednio uzależnione od klasy czystości danego pomieszczenia oraz obowiązujących wymagań jakościowych.

Im wyższe wymagania dotyczące czystości, tym bardziej zaawansowany system filtracji, który gwarantuje utrzymanie kontrolowanej i bezpiecznej jakości powietrza. Stopniowanie filtracji jest kluczowym elementem systemów wentylacyjnych i klimatyzacyjnych. W placówkach służby zdrowia, jest to szczególnie istotne, ze względu na konieczność zapewnienia odpowiedniej czystości powietrza, kontroli aseptyki oraz ochrony przed zanieczyszczeniami i drobnoustrojami.

W pomieszczeniach o podwyższonych wymaganiach czystości, w tym w wybranych pomieszczeniach służby zdrowia, powietrze nawiewane przed wprowadzeniem do pomieszczenia podlega filtracji stopniowej: 1 stopień: ochrona systemu, 2 stopień – filtracja dokładna, 3 stopień – filtracja absolutna. Pierwszy stopień filtracji jest wymagany zawsze ze względu na zanieczyszczenia powietrza zewnętrznego i prawidłową pracę wymienników ciepła. Kolejne stopnie filtracji stosuje w zależności od klasy czystości pomieszczenia.

I stopień filtracji stanowi ochronę systemu. Zabezpiecza przede wszystkim wymienniki ciepła przed zabrudzeniem.  Filtry wstępne muszą być zainstalowane w centrali wentylacyjnej. Skuteczność filtra musi być dobrana do stopnia zanieczyszczenia w tym zapylenia powietrza zewnętrznego, co normuje [2].W obszarach o dużym zapyleniu zewnętrznym (np. duże miasta) zaleca się poprzedzenie filtra o większej skuteczności filtrem zgrubnym.

II stopień to tzw. filtracja dokładna. Zabezpiecza przede wszystkim kanały wentylacyjne a tym samym powietrze nawiewane do pomieszczeń. Ten stopień filtracji powinien być ostatnim elementem w centrali wentylacyjnej nawiewnej i powinien być umieszczony po stronie tłocznej za wentylatorem i nawilżaczem.

III stopień to tzw. filtracja absolutna, która jest realizowana bezpośrednio przed wlotem powietrza do pomieszczenia, (wg ASHRAE w odległości mniejszej niż 500 mm). W tym przypadku filtry muszą posiadać uszczelnione powierzchnie stykowe (np. uszczelki płynne lub żelowe), aby wykluczyć przecieki.

Stopniowanie filtracji w systemach wentylacji i klimatyzacji zależy od klasy pomieszczenia medycznego. Wymagania dotyczące minimalnej liczby stopni filtracji oraz minimalnych klas filtrów dla powietrza nawiewanego i wywiewanego w poszczególnych klasach pomieszczeń przedstawiono w tabeli.

Tabela 1. Wymagania dotyczące stopniowania filtracji w systemach wentylacyjnych i klimatyzacyjnych [4-9]

Rodzaj pomieszczenia i funkcje medyczneKlasy
 (PL / DIN / ASHRAE)
Liczba stopni filtracjiI stopień (Centrala – wstępny)II stopień (Centrala – dokładny)III stopień (końcowy absolutny)
Operacje bardzo wysokiego ryzyka
(np. ortopedia, transplantologia)
S1a/Ia/Level IV3F7 ePM2,5  69-95% ePM1 50-70% min.:ePM10 50-60%F9
ePM1 85-90% ePM1 95% – ASHRAE
H13/HEPA

ePM1 99,97%
Operacje wysokiego ryzyka
(np. chirurgia naczyniowa, okulistyka)
S1b / Ia-Ib / Level III3F7 ePM2,5  69-95% ePM1 50-70% min.:ePM10 50-60%F9
ePM1 85-90% ePM1 95% – ASHRAE
H13 / HEPA ePM1 99,97%
Operacje średniego ryzyka
(np. chirurgia ogólna, urologia)
S1c / Ib / Level III3F7 ePM2,5  69-95% ePM1 50-70% min.:ePM10 50-60%F9 min.  ePM2,5 65-95% ePM1 85-90%H13 / HEPA ePM1 99,97%
Opieka intensywna i izolacja ochronna
(np. OIOM, sale PE)
S2 / II / Level II (PE)3F7 ePM2,5  69-95% ePM1 50-70% min.:ePM10 50-60%F9 ePM1 85-90% min.: ePM150-70% ePM175-80%-ASHRAEE11 ePM2,5 65-95% ePM1 99,97% – dla przeszczepów szpiku
Izolacja zakaźna (np. izolatki zakaźne AII)S3 / II / Level II (AII)2–3F7 ePM2,5  69-95% ePM1 50-70% min.: ePM10 50-60%,F9   ePM1 85-90% min.: ePM150-70% ePM175-80%-ASHRAEZalecany E11 ePM2,5 65-95% ePM1 99,97% – na wyciągu
Diagnostyka inwazyjna
(np. angiografia, endoskopia)
S4 / II / Level II2M6 ePM10 50-60% lub ePM2,5 65-95%F9 ePM1 85-90% min.: ePM150-70% ePM175-80%-ASHRAEn/d
Pozostałe medyczne
(np. sale chorych, gabinety lekarskie)
S4 / II / Level I1 lub 2M6 ePM10 50-60% lub ePM2,5 65-95%F9 ePM1 85-90% min.: ePM150-70% ePM175-80%-ASHRAEn/d

[1] Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz. U. z 2022 r. poz. 1225)

[2] PN-EN 16798-3:2017-09, Energetyczne właściwości użytkowe budynków — Wentylacja budynków — Część 3: Wentylacja budynków niemieszkalnych — Wymagania dotyczące właściwości systemów wentylacji i klimatyzacji, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.

[3] Rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 26 marca 2019 r. w sprawie szczegółowych wymagań, jakim powinny odpowiadać pomieszczenia i urządzenia podmiotu wykonującego działalność leczniczą (t.j. Dz.U. 2019 poz. 595).

[4] Charkowska, A., Różycki, A., Lenarski, R., & Sobierajska, A. (2018). Wytyczne projektowania, wykonania, odbioru i eksploatacji systemów wentylacji i klimatyzacji dla podmiotów wykonujących działalność leczniczą. Pracodawcy Rzeczypospolitej Polskiej.

[5] DIN 1946-4:2018-09, Raumlufttechnik – Teil 4: Raumlufttechnische Anlagen in Gebäuden und Räumen des Gesundheitswesens, Deutsches Institut für Normung, Berlin.

[6] ASHRAE Standard 170-2021, Ventilation of Health Care Facilities, American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers, Inc., Atlanta, 2021.

[7] SWKI VA 105-01:2015-08, Raumlufttechnische Anlagen in medizinisch genutzten Räumen, Schweizerischer Verein von Gebäudetechnik-Ingenieuren (SWKI), Zurych.

[8] NF S 90-351:2013-04, Établissements de santé – Zones à environnement maîtrisé – Exigences relatives à la maîtrise de la contamination aéroportée, Association Française de Normalisation (AFNOR), Paryż.

[9] PN-EN ISO 16890 (części 1–4):2017, Filtry powietrza do wentylacji ogólnej, Polski Komitet Normalizacyjny, Warszawa.