Инженерия и архитектура медицинских учреждений: ключевые аспекты проектирования

М. М. Бродач, канд. техн. наук, профессор Московского архитектурного института (МАРХИ), ведущий научный сотрудник ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России»

А. П. Борисоглебская, канд. техн. наук, профессор МАРХИ, ведущий научный сотрудник ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России», доцент МГСУ

Н. В. Шилкин, канд. техн. наук, профессор МАРХИ, старший научный сотрудник ФГБУ «ЦНИИП Минстроя России»

Современные медицинские организации – не просто общественные здания, а совокупность сложнейших медицинских и инженерных систем, включающих высокоточное диагностическое и лечебное оборудование, направленных на жизнеобеспечение населения. Стремительный рост медицинских технологий, с одной стороны, повышение требований к здравоохранению и, соответственно, к проектированию и строительству больниц и других медицинских организаций (МО) – с другой, требуют инновационных решений в области внедрения инженерного оборудования, обслуживающего эти здания. Назначение МО – обеспечение лечебных процессов, поэтому в них всегда присутствуют заболевшие люди, а воздушная среда помещений характеризуется наличием в ней патогенных микроорганизмов внутрибольничного происхождения или привнесенных извне, что приводит к заражениям среди пациентов и персонала. Таким образом, качество воздушной среды помещений является определяющим фактором безопасности нахождения в них людей. Медико-технологическая организация лечебных процессов совместно с компактностью планировочных решений влечет за собой близкое взаиморасположение в объеме одного здания помещений различных классов чистоты и нормируемых уровней бактериальной обсемененности воздуха, что определяет задачи проектирования инженерных систем.

Современные медицинские учреждения следует проектировать и строить с учетом принципов энергоэффективности и экологической устойчивости за счет внедрения новых инженерных технологий, отвечающих условиям настоящего времени в соответствии с СанПиН 1.2.3685–21 [1], СанПиН 2.1.3684–21 [2], СП 2.1.3678–20 [3], ГОСТ Р 71542–2024 [4], ГОСТ Р 72513–2026 [5], СП 60.13330 [6], Р НП «АВОК» 7.8–2022 [7], Р НП «АВОК» 7.8.1–2020 [8], Р НП «АВОК» 7.8.2–2021 [9]. Из-за реализации в современных МО новейших высокотехнологичных медицинских процессов изменились требования не только к медицинскому, но и к инженерному оборудованию зданий.

На сегодняшний день существует проблема, вызванная неблагоприятным состоянием инженерных систем большинства медицинских организаций, в особенности больниц, больничных комплексов и поликлиник, неспособных соответствовать росту новых медицинских технологий и, соответственно, крупномасштабному внедрению новейшего медицинского оборудования. В результате в учреждениях здравоохранения находится в эксплуатации большое число морально и физически устаревших инженерных систем. Необходим пересмотр подходов в проектировании инженерных систем и оборудования. Требуется анализ медицинских технологий, проводимый в каждом медицинском учреждении в зависимости от его назначения с учетом классификации помещений по чистоте и наличия вероятных источников вредных выделений и их мощности. Проектирование инженерных систем и оборудования невозможно без анализа архитектурно-планировочных решений (АПР) каждого реконструируемого или вновь строящегося учреждения и их соответствия возможностям внедрения в данное здание новых инженерных систем.

Требуется внедрение современного многофункционального инженерного оборудования, адаптированного к современным медико-технологическим процессам и условиям, сопутствующим новым заболеваниям среди людей и степени их тяжести. Эта программа распространяется не только на городские, но и на сельские населенные пункты.

Инженерное оборудование в различных типах МО должно соответствовать высоким стандартам безопасности, комфорта и эффективности, обеспечивать безопасность их функционирования, бесперебойную работу, создание безопасной среды обитания для пациентов и персонала, а также оптимизацию энергопотребления. При проектировании и внедрении инженерного оборудования должны учитываться вопросы экологии, энергоэффективности, цифровизации, а также устраняться риски причинения вреда жизни и здоровью пациентов и персонала [4, 5, 7]. Это касается систем теплоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха, холодоснабжения, водо- и электроснабжения. Они должны обладать качествами, отвечающими нормативным требованиям, и надежностью. Это играет критически важную роль в организации жизнедеятельности больниц и других жизненно важных медицинских организаций.

Системы вентиляции и кондиционирования воздуха должны способствовать исключению перетекания воздуха из грязных помещений в чистые для устранения рисков переноса инфекции и последствий ее воздействия на людей. В существующих больницах (и других МО) это не всегда представляется возможным из-за отсутствия барьерных элементов в АПР, например дополнительных перегородок, шлюзов перед палатами и другими помещениями, которые следует защищать от потоков загрязненного воздуха, или, наоборот, перед «грязными» помещениями для защиты окружающего пространства и т. д. Таким образом, современные инженерные системы могут иметь максимальную эффективность только совместно с участием АПР и предварительным их анализом.

Управление потоками воздуха должно производиться за счет организации воздухообмена с применением дисбалансов воздуха. За счет работы систем вентиляции необходимо обеспечить зонирование здания на отдельные пространства с учетом различной степени чистоты (классов чистоты) помещений: от помещений операционных до коридоров и административно-бытовых помещений для исключения переноса загрязненного воздуха из «грязных» зон в «чистые». За счет применения дисбалансов воздуха возможна организация перепадов давления между помещениями для управления потоками перемещающегося воздуха. Например, в асептических операционных, родовых палатах следует создавать избыточное давление по отношению к смежным помещениям (предоперационной, наркозной и коридору и т. д.), чтобы обеспечить движение воздуха из операционной в прилегающие помещения по мере убывания асептических требований, а не наоборот. На рис. 1 представлено требуемое направление движения воздуха между помещениями операционного блока [9]. В связи с этим загрязненный воздух из смежных помещений не попадает в стерильное помещение операционной. В септической операционной – наоборот: из прилегающих помещений – в операционную.

 В помещениях боксов, полубоксов и палат инфекционных больниц и отделений следует создавать разрежение по отношению к смежным помещениям, чтобы в них не попадали зараженные потоки воздуха [5, 8].

Важно правильно организовать раздачу воздуха в помещениях и его удаление. Задачей воздухораспределения является не только обеспечение подачи в помещения расчетного количества приточного воздуха, но и исключение образования застойных зон, в которых могут скапливаться загрязнения. Струя приточного воздуха не должна пересекать грязные зоны помещения, приток должен быть организован в чистую зону помещения, удаление – из наиболее грязной или у места образования вредностей. Например, в палате инфекционного бокса подачу воздуха рационально предусмотреть над головой больного, удаление инфицированного воздуха – у изголовья кровати через решетки, встроенные в стену (рис. 2) [5, 8]. При организации воздухораспределения требуется проведение точного расчета применяемого воздухораспределителя, позволяющего определить параметры струи, вытекающей из приточного отверстия. Необходимо проверять длину участка помещения, омываемого струей, значение температуры и скорости потока при входе в рабочую зону помещения на соответствие требуемым значениям.

В помещении операционной приток воздуха организовывать над операционным столом, а удаление производить равномерно через решетки, размещенные у внутренних стен помещения (рис. 3).

 Системы отопления в современных больницах, больничных комплексах должны обеспечивать стабильную температуру воздуха в помещениях, соответствовать гигиеническим нормам с учетом функционального назначения помещений. Особенно важно поддерживать нормативную температуру в помещениях операционных, реанимации и интенсивной терапии, палат для ожоговых и онкогематологических больных.

Трубопроводы и запорно-регулирующая арматура систем должны прокладываться скрыто, отопительные приборы должны применяться в гигиеническом исполнении с гладкой поверхностью, имеющей специальное антимикробное покрытие, устойчивой к воздействию агрессивных средств. Конструкция отопительных приборов не должна способствовать возникновению конвективных потоков для исключения перемешивания воздуха и переноса патогенных живых частиц.

Системы отопления следует присоединять к наружным тепловым сетям по независимой схеме через теплообменник с дублированием ввода тепловых сетей в здание для обеспечения тепловой надежности систем.

В системах электроснабжения для безопасности пациентов и медицинского персонала и защиты медицинского оборудования от сбоев в электросетях необходимо применение аварийных источников бесперебойного питания. Это важная задача, от решения которой зависит жизнь и здоровье людей во время проведения операций и исследований. Это обеспечит безопасность и надежность медицинских процессов за счет непрерывной работы электрооборудования, например инструментов для проведения операций, аппаратов искусственного дыхания, сердца, почек и других систем жизнеобеспечения. Не менее важно обеспечение качественным электропитанием высокоточного диагностического оборудования: аппаратов МРТ, КТ, ангиографов, УЗИ и рентген-аппаратов и прочих устройств, т. к. повреждения электросети могут вызвать потерю информации и повреждение самого оборудования.

Системы водоснабжения должны обеспечивать бесперебойность подачи воды, соответствие воды установленным санитарным нормам. Водоотведение (канализация) должно производиться с учетом состава стоков, применением их очистки и обеззараживания с использованием ЛОС, термообработки сточных вод.

Таким образом, проектирование и строительство медицинских учреждений требует комплексного подхода, включающего внедрение инновационных инженерных технологий, соблюдение экологических стандартов и обеспечение энергоэффективности. Проблемы, связанные с устаревшими инженерными системами, требуют немедленного решения для обеспечения безопасных и комфортных условий в медицинских учреждениях, способствующих эффективному лечению и профилактике заболеваний. Внедрение современных инженерных решений, базирующееся на актуальной нормативной базе, позволит не только улучшить качество медицинской помощи, но и значительно повысить безопасность и надежность функционирования медицинских организаций.

Литература

1. СанПиН 1.2.3685–21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
2. СанПиН 2.1.3684–21 «Санитарно-эпидемиологические требования к содержанию территорий городских и сельских поселений, к водным объектам, питьевой воде и питьевому водоснабжению населения, атмосферному воздуху, почвам, жилым помещениям, эксплуатации производственных, общественных помещений, организации и проведению санитарно-противоэпидемических (профилактических) мероприятий».
3. СП 2.1.3678–20 «Санитарно-эпидемиологические требования к эксплуатации помещений, зданий, сооружений, оборудования и транспорта, а также к условиям деятельности хозяйствующих субъектов, осуществляющих продажу товаров, выполнение работ или оказание услуг».
4. ГОСТ Р 71542–2024 «Экологические требования к воздухообмену в операционных комнатах медицинских учреждений. Общие требования».
5. ГОСТ Р 72513–2026 «Экологические требования к объектам недвижимости. Безопасность внутренней и внешней воздушной среды инфекционных больниц».
6. СП 60.13330.2020 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха».
7. Р НП «АВОК» 7.8–2022 «Проектирование инженерных систем лечебно-профилактических учреждений».
8. Р НП «АВОК» 7.8.1–2020 «Проектирование инженерных систем инфекционных больниц».
9. Р НП «АВОК» 7.8.2–2021 «Проектирование инженерных систем родильных домов».

В следующем номере рассмотрим внедрение энергоэффективных и экологически устойчивых технологий в систему инженерного обеспечения медицинских учреждений.