–Die Rolle der Klimatisierung in Krankenhäusern und Gesundheitskliniken

Krankenhäuser, Kliniken und andere Einrichtungen des Gesundheitswesens spielen eine wichtige Rolle in der Gesellschaft, da sie die Menschen behandeln und pflegen. Ebenso wichtig ist die Rolle von Heizung, Lüftung und Klimatisierung (HVAC) in diesen Gebäuden. Wir haben bereits über die Bedeutung der Innenraumluftqualität (IAQ) und ihre Auswirkungen auf die Gesundheit gesprochen. Wenn die IAQ nicht optimal ist, kann sie Allergien und andere Atemwegserkrankungen verschlimmern und zu einem Aufflackern und zu Empfindlichkeitsreaktionen führen. Dies gilt für jede Art von Gebäude, in dem sich Menschen aufhalten. Besonders wichtig ist dies jedoch in Einrichtungen des Gesundheitswesens, wo Patienten mit eingeschränktem Gesundheitszustand zu Besuch sind, wo das Personal vor Infektionen geschützt werden muss und wo möglicherweise heikle Operationen durchgeführt werden. 

In diesem Artikel erörtern wir die besonderen Herausforderungen von Gebäuden des Gesundheitswesens aus Sicht der HLK und wie die einzelnen Elemente (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Belüftung und Luftfilterung) zur Erhaltung einer gesunden Umgebung beitragen.  

Besonderheiten und Herausforderungen von Gesundheitseinrichtungen

Öffentliche Gebäude haben alle ihre eigenen Herausforderungen und Besonderheiten, die bei der Planung von HLK-Systemen zu berücksichtigen sind. In Gebäuden des Gesundheitswesens ist es sogar noch wichtiger, nicht nur Komfort, sondern auch Sicherheit und Gesundheit zu gewährleisten. Hier liegt der Unterschied zwischen Gesundheitseinrichtungen und anderen Gebäuden:

• Krankenhäuser und Kliniken verfügen in der Regel über getrennte Räume für unterschiedliche Funktionen und haben daher auch unterschiedliche Anforderungen an die Klimatisierung. Es gibt Krankenstationen, Personalräume, Warteräume... Für jeden dieser Bereiche gelten individuelle Temperatur-, Feuchtigkeits- und Belüftungsstandards.  Einige Bereiche werden als kritisch eingestuft, z. B. Operationssäle, Isolierräume und Labors. Diese Räume benötigen in der Regel eine genauere Kontrolle aller Klimaelemente. 

• Die Technik und die Geräte in Krankenhäusern und Kliniken verbrauchen sehr viel Energie, ganz zu schweigen davon, dass die HLK-Systeme 24 Stunden am Tag laufen müssen. Nach Angaben des Department of Energy (DOE) verbraucht ein durchschnittliches Krankenhaus 2,5 Mal mehr Energie als andere gewerbliche Gebäude. Um die Auswirkungen des Energieverbrauchs zu verringern, sind individuelle Steuerungen erforderlich, um nicht belegte Räume herunterzuschalten und nachts besondere Bedingungen anzuwenden.

• Bei HLK-Systemen in öffentlichen Räumen liegt das Hauptaugenmerk vielleicht auf dem Komfort, aber in Krankenhäusern und Kliniken geht es um Gesundheit und Sicherheit. Bei der Behandlung von Krankheiten und Infektionen müssen diese eingedämmt und eine Ausbreitung auf immungeschwächte Patienten sowie auf gesunde Besucher und Mitarbeiter verhindert werden. Eines der Schlüsselelemente zur Gewährleistung der Sicherheit sind Belüftungs- und Luftaustauschstrategien sowie eine wirksame Abluftentsorgung.

• Komfort und Klimatisierung haben auch gesundheitliche Vorteile für die Patienten. Ungünstige Umweltfaktoren können den Zustand der Patienten verschlimmern oder ihre Genesung verzögern. Der Schutz der Patienten vor Hitze und Kälte zum Zwecke des thermischen Komforts kann sogar mit einer geringeren Sterblichkeitsrate in Krankenhäusern zusammenhängen, so die Ergebnisse einer im BioMed Central Journal (BMC) veröffentlichten Studie.

• Einrichtungen des Gesundheitswesens haben möglicherweise auch mit höheren Konzentrationen flüchtiger organischer Verbindungen (VOC) und chemischer Dämpfe aus Labors und der Handhabung von Medikamenten und anderen Behandlungskomponenten zu kämpfen. Das Vorhandensein dieser Partikel ist mit einer niedrigen IAQ verbunden, und es ist von entscheidender Bedeutung, sie durch Belüftung und Luftfilterung zu kontrollieren.

Die American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers (ASHRAE) verfügt über eine der umfassendsten Referenzlisten für HLK-Leitfäden und Anwendungen in verschiedenen Gebäuden. In den letzten Jahren hat sich der Schwerpunkt der HLK-Planung für das Gesundheitswesen auf Bereiche verlagert, die die Ausbreitung von durch die Luft übertragenen Infektionen verhindern sollen, wie z. B. die Verbesserung von Isolierräumen, erhöhte Anforderungen an die Luftfiltration, Überarbeitungen von Abgassystemen usw. ASHRAE hat ein Planungshandbuch mit Expertenrichtlinien speziell für Krankenhäuser und Kliniken zusammengestellt, das bewährte Verfahren für Temperatur, Belüftung, Luftfilterung usw. enthält. Im Folgenden werfen wir einen Blick auf einige der darin enthaltenen Empfehlungen.

Temperatur

Die Temperatur steht in engem Zusammenhang mit der Gesundheit, sowohl der körperlichen als auch der geistigen. Wie bereits erwähnt, können sich extreme Klimabedingungen nachteilig auf die Gesundheit und den Genesungsprozess der Patienten auswirken. Laut ASHRAE kann eine Klimatisierung die Genesung beschleunigen und als Therapiefaktor betrachtet werden. Hitze gilt beispielsweise als Gefahr für ältere Menschen, Kinder und Menschen mit Vorerkrankungen; insbesondere Herzpatienten und Personen mit Schilddrüsenerkrankungen reagieren empfindlicher auf Hitze und haben Schwierigkeiten bei der Wärmeregulierung. Andererseits können Patienten, die sich einer Operation unterziehen müssen, anfälliger für Unterkühlung sein. Eine Klimatisierung mit Schwerpunkt auf Temperaturkontrolle ist in diesen Fällen von entscheidender Bedeutung, und dies sind nur einige Beispiele dafür, wie Patienten von einer Klimatisierung profitieren können. 

Die Beibehaltung einer angenehmen Temperatur sorgt für eine angenehmere Umgebung, sowohl für das Personal als auch für Besucher. Was das Personal betrifft, so hängen Temperatur und Produktivität viel enger zusammen, als wir vielleicht denken, ein Punkt, den wir bereits in unserem Artikel über Arbeitsleistung untersucht haben. Das Personal im Gesundheitswesen ist tagtäglich hohem Stress ausgesetzt, und die Gewährleistung von Wärmekomfort kann die Leistungsfähigkeit und die Entscheidungsfindung verbessern. Wenn sich Besucher in der Einrichtung wohlfühlen, kann dies die negativen Gefühle verringern, die durch den Besuch eines kranken Freundes oder Verwandten entstehen können. 

Die Temperatur kann sich auch auf die Aktivität von Bakterien und Viren auswirken. Einige können durch niedrige Temperaturen gehemmt werden, bei anderen ist das Gegenteil der Fall. Weitere Überlegungen zur Temperatur betreffen die Wartung der Geräte und die Konservierung von Medikamenten und anderen Behandlungskomponenten, die in der Regel ihre eigenen Temperaturanforderungen haben, obwohl sie im Allgemeinen kältere Temperaturen erfordern (oder spezielle Gefrierräume benötigen).

Luftfeuchtigkeit

Die Regulierung der relativen Luftfeuchtigkeit (RH) ist in Gesundheitseinrichtungen etwas schwieriger als in anderen Gebäuden. Der Grund dafür ist, dass sich die gleiche Luftfeuchtigkeit auf manche Personen positiv und auf andere negativ auswirken kann. Die allgemeine Empfehlung der ASHRAE für die Luftfeuchtigkeit in Innenräumen lautet, sie unter 60 % zu halten, aber nicht übermäßig trocken. Diese allgemeine Empfehlung kann nicht auf Einrichtungen des Gesundheitswesens angewandt werden, wo Räume je nach ihrer Funktion und der Art der Behandlung, die die Patienten dort erhalten, eine andere relative Luftfeuchtigkeit benötigen. Manche Patienten, die wegen Atemwegserkrankungen behandelt werden, profitieren von einem warmen, feuchten Klima, um ihre Beschwerden zu lindern, während andere eine Verbesserung ihrer Symptome bei einer relativen Luftfeuchtigkeit von 30 % (was als trocken gilt) feststellen. 

Im Zusammenhang mit medizinischen Geräten, Medikamenten und Behandlungen kann eine niedrige Luftfeuchtigkeit zu statischer Elektrizität führen oder das Brandrisiko durch brennbare Chemikalien erhöhen.

Eine weitere Herausforderung in Bezug auf die Luftfeuchtigkeit besteht darin, dass Staub und Partikel in trockenen Umgebungen eher schweben und länger in der Luft bleiben, was die Reinigung und die Eindämmung von Infektionen erschwert, wenn keine geeigneten Maßnahmen getroffen werden. Es ist auch erwähnenswert, dass einige Bakterien und Viren in Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit gedeihen und sich ausbreiten. Es wurde beobachtet, dass Infektionen in Krankenhäusern zunehmen, wenn die Luftfeuchtigkeit unter 40 % liegt. Dies bringt uns zum nächsten Punkt, der Belüftung, die dafür sorgt, dass Keime und Schadstoffe in der Luft in Schach gehalten werden.

Belüftung

Auch in anderen Innenräumen ist die Belüftung eines der Schlüsselelemente zur Gewährleistung eines gesunden Raumes. Bei der Belüftung von Krankenhäusern und Kliniken ist sie sogar noch wichtiger, da sie dazu dient, Schwebeteilchen in der Luft zu kontrollieren und die Ausbreitung von Infektionen zu verhindern. Aufgrund dieser erhöhten Anforderungen sind die Anforderungen und Vorschriften für die Belüftung im Gesundheitswesen strenger als in anderen öffentlichen Gebäuden. Die Belüftung kann auf verschiedene Weise zur Verbesserung der Luftqualität beitragen. Eine der gängigsten ist der Luftaustausch, bei dem frische Außenluft aufbereitet und in die Innenräume geleitet wird. Die allgemeine Empfehlung der ASHRAE liegt bei 0,35 Luftwechseln pro Stunde (ACH). Da für Einrichtungen des Gesundheitswesens jedoch höhere Standards gelten, liegt die Empfehlung für diesen Sektor zwischen 2 und 12 ACH, wobei die höhere Rate für Isolierräume für luftübertragene Infektionen (AIIR) gilt. Durch den Luftaustausch wird auch die Konzentration von Luftschadstoffen verdünnt.

Eine weniger bekannte Art der Belüftung ist der positive und negative Luftdruck. Diese Technik wird von kleinen Kliniken bis hin zu großen Krankenhäusern angewandt und besteht darin, den Luftdruck zu verändern, um die Zufuhr von Frischluft in den Raum zu regulieren. Bei Überdruckräumen ist der Luftdruck im Inneren höher als in der Umgebung; auf diese Weise kann die Luft leicht aus dem Raum entweichen, aber die Außenluft gelangt nicht wieder hinein. Dies ist nützlich für sterile Umgebungen, in denen das Eindringen von Bakterien und Viren verhindert werden muss. In diesen Räumen werden immungeschwächte Patienten in der Regel vor Infektionen von außen geschützt. Unterdruckräume funktionieren in umgekehrter Weise, da sie einen niedrigeren Luftdruck als andere Räume haben und verhindern, dass Luft entweicht, während sie frische Außenluft hereinlassen. Unterdruckräume funktionieren in der Regel als AIIR, um Patienten mit ansteckenden Krankheiten zu behandeln und das Personal und andere Patienten vor Ansteckung zu schützen.

Zu beachten ist, dass eine natürliche Belüftung in diesen kontrollierten Bereichen in der Regel vermieden wird, insbesondere wenn man bedenkt, dass klimatisierte Räume eine geringere Konzentration von Mikroben aufweisen als natürlich belüftete Räume (laut einer Studie, die die Ausbreitung der mikrobiellen Kontamination in Krankenhäusern beobachtet hat).

Filterung

Die Luftfilterung stellt eine Barriere gegen Infektionen dar, die über die Luft übertragen werden, und reduziert Partikel und Staub in der Luft, die Atemwegserkrankungen verschlimmern können. Die American Society for Health Care Engineering (ASHE) gibt ausführliche Richtlinien für die Luftfiltration in bestimmten Bereichen. HEPA-Filtersysteme (High Efficiency Particulate Air) haben sich in den letzten Jahren zu einem der bekanntesten Standards für Filter entwickelt. HEPA-Filter haben einen Wirkungsgrad von 99,97 % gegen Partikel mit einem Durchmesser von 0,3 Mikrometern. Diese Partikelgröße stellt eine der größten Herausforderungen dar, da sie sehr flüchtig ist. 

Große Krankenhäuser müssen die Ausbreitung von Krankheitserregern in der Luft verhindern, die gegen eine Antibiotikabehandlung resistent sein können. Infektionen in Einrichtungen des Gesundheitswesens sind ein bekanntes Problem: Eine höhere Präsenz ansteckender Krankheitserreger erhöht das Risiko nosokomialer Infektionen, d. h. von Infektionen, die während eines Krankenhausaufenthalts erworben werden. Durch Filtertests und die Verwendung geeigneter Filter für jeden Raum können diese Probleme wirksam bekämpft werden.

Hitachi Klimatisierung für Gesundheitseinrichtungen und Krankenhäuser

Die Einhaltung der hohen Standards, die zur Aufrechterhaltung von Gesundheit und Sicherheit in Gesundheitseinrichtungen und Krankenhäusern erforderlich sind, ist für das Wohlergehen von Patienten, Personal und Besuchern unerlässlich. Mit dem Angebot an Hitachi VRF-Klimageräten gibt es eine Lösung für alle Arten von Gebäuden und Einrichtungsanforderungen: 

• VRF-Systeme ermöglichen den Anschluss mehrerer, individuell gesteuerter Innengeräte (IDU) an ein Außengerät (ODU) und damit die gleichzeitige Versorgung mehrerer Räume. 
• Die individuelle Steuerung bedeutet, dass die Temperatur- und Betriebsart-Einstellungen entsprechend der Funktion oder den Komfortbedürfnissen jedes Raums ausgewählt werden können.
• Es gibt einen IDU-Typ, der für alle Räume geeignet ist, d. h. ein VRF-System kann potenziell Empfangsbereiche, Warteräume, Untersuchungsbereiche und Krankenstationen gleichzeitig klimatisieren. 
• Hitachi VRF bietet eine große Designflexibilität, was bedeutet, dass es einfacher ist, niedrigere Installationskosten zu erzielen.
• Und dank der verfügbaren Konfigurationsoptionen sorgt es für niedrigere Energiekosten, insbesondere bei Teillastbetrieb. 

Innerhalb des Hitachi VRF-Sortiments gibt es Systeme, die den verfügbaren Platz optimal ausnutzen, sei es durch die Platzierung der ODUs in größerer Entfernung von den IDUs, ohne die Leistung zu beeinträchtigen, oder durch die Platzierung der ODUs in Innenräumen. Innerhalb der Produktreihe gibt es SideSmart VRF, das weltweit erste schlanke, modulare VRF-System, das bei der Installation äußerst vielseitig ist. Ganz gleich, wie viel Platz zur Verfügung steht, das modulare Konzept von SideSmart VRF bedeutet, dass es die Leistung maximiert und somit ideal für alle Arten von Einrichtungen und Kliniken ist. 

Wie bereits erwähnt, ist eine ordnungsgemäße Belüftung ein wesentlicher Bestandteil des Gesundheitswesens, und je nach den Anforderungen eines Systems können mit dem DX-Kit für Hitachi VRF kundenspezifische Luftbehandlungsgeräte (AHU) in das System integriert werden, die eine breite Palette von Kapazitäten bieten, die an die Anforderungen jeder Installation angepasst sind und die Möglichkeiten eines Gesundheitssystems maximieren. 

Erfahren Sie hier mehr über die verschiedenen Anwendungen, für die die Hitachi HVAC-Reihe geeignet ist.