Phòng áp lực dương là gì ? Ứng dụng & Cách thiết kế phòng áp lực dương

Vậy phòng áp lực dương là gì ? Bạn hiểu hệ thống của nó như thế nào, cũng như ứng dụng, thiết kế hay có những yếu tố ảnh hưởng đến môi trường này. Mời bạn đọc tham khảo chi tiết bài viết dưới đây.

1. Phòng áp lực dương là gì ?

1.1. Áp lực dương

Áp lực dương (hay còn gọi là áp suất dương) là áp lực môi trường xung quanh thấp hơn áp lực trong hệ thống đó.

1.2. Khái niệm phòng áp lực dương

Phòng áp lực dương là một kiểu phòng chuyên biệt, được thiết kế và xây dựng sao cho việc duy trì áp suất bên trong khu vực đó được xử lý cao hơn so với áp suất không khí của môi trường xung quanh (ngược lại với phòng áp lực âm)

Ví dụ: Áp suất bên ngoài bằng 0 thì áp suất bên trong phòng là +5 đến +45 Pa

Nguyên lý lưu thông của dòng không khí là đi từ nơi có áp suất cao về nơi có áp suất thấp. Điều này nghĩa là không khí sẽ đi ra khỏi phòng theo một chiều và không có không khí từ bên ngoài đi ngược vào phòng (cứ tưởng tượng bạn đứng trước cửa phòng, không khí có hướng đẩy bạn ra ngoài). Từ đó phòng áp lực âm có thể ngăn ngừa không khí chưa được lọc, chứa các vi khuẩn, virus, nấm mốc từ khu vực kém sạch hơn xâm nhập vào phòng.

Các yếu tố như như nhiệt độ, độ ẩm ,áp suất và nồng độ bụi bên trong phòng sẽ được kiểm soát chặt chẽ bằng các cảm biến tự động.

2. Hệ thống tạo phòng áp lực dương

Để duy trì áp suất và đảm bảo hiệu quả khi sử dụng phòng, cần có một hệ thống lọc vô trùng áp suất dương.

2.1. Cách tạo áp lực dương cho phòng

Trong phòng áp lực dương, luồng không khí di chuyển từ khu vực ít ô nhiễm đến khu vực ô nhiễm hơn. Điều chỉnh sự chênh lệch áp suất giữa khí cấp và khí thải, giữa khí trong và ngoài phòng để kiểm soát không khí được tạo ra. Quạt thổi không khí qua bộ lọc và hệ thống phòng sạch sẽ tạo ra áp lực dương. Cửa được thiết kế một cách thông minh để không khí có thể thoát ra thụ động, dòng khí thường di chuyển theo một chiều.

Bởi cách tạo áp dương trong phòng sạch, áp suất không khí trong phòng sạch sẽ cao hơn môi trường bên ngoài. Vì vậy, các chất gây ô nhiễm như các hạt bụi, vi khuẩn, virus luôn được đẩy từ trong phòng ra ngoài. Để thực hiện được điều này, cách tạo áp dương trong phòng sạch cần đảm bảo rằng lượng khí thoát ra ngoài ít nhất, thường là thấp hơn 10 - 15% lượng khí cung cấp. Độ chênh áp lớn hơn 2,5 Pa, thường lý tưởng nhất là 8 Pa.

2.2. Cấu trúc hệ thống phòng tạo áp lực dương

Hệ thống phòng này thường gồm ba phần chính: Thiết bị tiệt trùng khí tiền xử lý bằng UV, bộ tạo áp suất dương và bộ lọc HEPA.

2.2.1. Thiết bị tiệt trùng khí tiền xử lý bằng UV

Đầu tiên, không khí từ bên ngoài sẽ đi qua màng lọc sơ cấp rồi được xử lý bằng tia UV trước khi đi qua bộ lọc hiệu suất cao - HEPA, giúp tăng hiệu quả thanh trùng.

2.2.2 Bộ tạo áp suất dương

Đây là bộ phận chính giúp cho áp suất trong phòng này cao hơn khu vực xung quanh bằng các thiết bị tạo áp, thường là các loại quạt, có công suất lớn, độ bền cao. Bộ phận này giúp duy trì áp suất trong phòng áp lực dương, hạn chế tối đa việc các hạt bụi, vi sinh vật, nấm mốc từ môi trường bên ngoài tràn vào phòng. Trường hợp nhiều nhân viên cùng làm việc, hệ thống này còn duy trì đủ lượng oxy cần thiết cho phòng.

2.2.3 Bộ lọc HEPA

Các phin lọc trong bộ lọc HEPA được thiết kế theo phương pháp gấp nếp zic zac, với chiều cao của múi giấy trong lõi lọc từ 80 - 100 mm. Để tránh sự chồng xẹp, giữa các múi giấy có chứa vật liệu chèn cách ly. Bộ lọc chịu được áp lực lớn, không làm xô lệch các múi giấy khi thổi trực tiếp và vẫn đạt hiệu suất lọc cao nhờ công nghệ thiết kế hiện đại. Đảm bảo tác dụng cung cấp khí sạch cho phòng.

2.3. Nguyên lý hoạt động

Trước tiên, hệ thống lọc khí lấy không khí từ bên ngoài rồi dẫn đi qua bộ lọc sơ cấp để loại bỏ những hạt bụi hoặc sinh vật có kích thước lớn. Dòng khí sẽ tiếp tục được xử lý bằng tia UV để tiêu diệt vi khuẩn. Sau đó, bộ tạo áp suất dương hút và đẩy dòng khí qua màng lọc HEPA với áp lực lớn để loại bỏ hoàn toàn các yếu tố làm ảnh hưởng đến độ sạch. Ở vị trí trần của mỗi phòng thường sẽ có 2 hệ thống xử lý khí . Hệ thống cấp khí vô trùng sẽ đưa không khí sạch vào phòng. Đây chính là tác dụng của phòng áp lực dương.

Để bảo vệ và tránh sự lan truyền mầm bệnh ra ngoài môi trường, bộ lọc thứ cấp và tia UV sẽ xử lý và tiệt trùng không khí trong phòng trước khi nó dẫn truyền ra môi trường bên ngoài.

3. Ứng dụng của phòng áp lực dương

Hiện nay, phòng áp suất dương được sử dụng rất rộng rãi, đặc biệt trong các lĩnh vực sản xuất như y tế, điện tử, dược phẩm, thực phẩm, mỹ phẩm,… Với ưu điểm nổi bật là ngăn chặn tất cả bụi bẩn, vi khuẩn, virus và các chất có hại vào trong phòng.

Một số tác dụng của phòng áp suất dương

• Độ sạch của không khí bảo đảm, giảm thiểu tối đa nấm mốc, vi sinh vật phát sinh ảnh hưởng đến quá trình làm việc và chất lượng của sản phẩm.
• Tạo môi trường làm việc an toàn cho người lao động
• Ngăn ngừa không khí bị ô nhiễm truyền vào phòng sạch
• Đặc biệt đối với ngành y tế, sẽ ngăn ngừa nhiễm khuẩn bệnh viện

Ngoài ra, phòng áp lực dương có thể được kết hợp với phòng cách ly áp suất âm để đảm bảo các chất gây ô nhiễm trong không khí không thể xâm nhập hoặc thoát ra môi trường ngoài. Ví dụ như tiền sảnh bên cạnh phòng cách ly. Phòng này cũng giúp duy trì vô khuẩn trong các khu vực như phòng cách ly và phòng mổ.

3.1. Ứng dụng trong phòng sạch

Phòng áp suất dương được sử dụng trong phòng sạch tại các nơi ưu tiên sạch hơn môi trường xung quanh nó. Đảm bảo môi trường không khí luôn sạch theo đúng với yêu cầu của các tiêu chuẩn đã đề ra. Ngăn chặn các vi sinh vật gây ô nhiễm ở khu vực lân cận xâm nhập vào.

Phòng sạch áp suất dương có chức năng giữ cho sản phẩm sạch, an toàn khỏi các hạt, hạn chế khói bụi.

Ví dụ: trong ngành vi điện tử, nơi ngay cả những hạt nhỏ nhất cũng có thể làm hỏng tính hoàn thiện của các vi mạch đang sản xuất.

Ngày nay, đa số phòng sạch đều là phòng áp suất dương. Nó thường được sử dụng trong các tình huống phải liên tục lọc các chất ô nhiễm có hại ra ngoài môi trường. Và đa số các ngành công nghiệp đều cần đến phòng sạch, chúng ta có thể kể đến như: Điện tử, Dược phẩm, Thực phẩm, Mỹ phẩm, Bệnh viện, …

3.2. Ứng dụng trong bệnh viện

Phòng áp lực dương trong bệnh viện đảm bảo cho các chất ô nhiễm, vi khuẩn,… ở khu vực xung quanh sẽ không xâm nhập vào phòng cũng như được lọc sạch trước khi lưu thông trong phòng. Từ đó giúp y, bác sĩ hạn chế bị nhiễm bệnh, các bệnh nhân không bị đa nhiễm, bội nhiễm mầm bệnh ở môi trường ngoài thì môi trường y tế sẽ rất cần một phòng này.

Phòng được sử dụng trong những tình huống phải liên tục lọc các chất ô nhiễm ra khỏi môi trường. Điều này rất hữu ích khi điều trị cho người bệnh có hệ thống miễn dịch bị tổn thương vì việc đưa vào bất kỳ yếu tố gây hại nào sẽ được lọc ra rất có hiệu quả.

Việc xây dựng phòng áp lực dương (hay buồng áp lực dương) trong bệnh viện vô cùng quan trọng, nó trực tiếp liên quan đến các hệ thống miễn dịch khi thực hiện các ca phẫu thuật.

Trong thí nghiệm, lâm sàng, phòng này được sử dụng làm phòng mổ. Nhờ cách tạo áp dương trong phòng sạch, các bệnh nhân sẽ được bảo vệ để tránh nhiễm trùng xâm nhập vào các khoang cơ thể. Đặc biệt, đối với người bệnh có hệ miễn dịch dễ bị tổn thương như bệnh nhân nhiễm HIV hay những người bệnh suy giảm miễn dịch trong hội chứng suy giảm bạch cầu trung tính.

4. Thiết kế phòng áp suất dương

Phòng này thường được thiết kế là phòng mổ ngoại khoa trong bệnh viện, với các yêu cầu về độ sạch rất cao như Class: 1000, 10.000, 100.000. Bởi việc kiểm soát hàm lượng bụi và vi sinh vật trong không khí sẽ hạn chế tối đa nguy cơ nhiễm trùng trong phẫu thuật..

4.1. Các bước thiết kế

• Bước 1: Tiếp nhận thông tin
• Bước 2: Khảo sát khu vực xây dựng phòng.
• Bước 3: Tính toán tối ưu thiết bị
• Bước 4: Xây dựng bản vẽ thiết kế cơ sở.
• Bước 5: Kiểm tra và duyệt bản vẽ

4.2. Lưu ý khi thiết kế

Khi thiết kế phòng phải tuân theo các yêu cầu, quy định chặt chẽ để bảo vệ bệnh nhân khỏi các chất gây ô nhiễm bên ngoài. Dưới đây là một số lưu ý, yêu cầu.

• Thiết kế phòng ở nơi ít bệnh nhân lui tới. Nằm ở một khu vực riêng biệt, tốt nhất là một tầng chuyên dụng ở trên cùng.
• Có lối ra vào thuận tiện, lối đi dọc, ngang liên hệ với khoa, phòng khám ngoại trú, khoa cấp cứu dễ dàng.
• Thay đổi không khí trong phòng áp suất dương 12 lần/giờ.
• Chênh lệch áp suất dương tối thiểu là 0,01. Thông thường, chênh lệch luồng không khí từ 150 đến 200 CFM là đủ để duy trì chênh lệch áp suất lý tưởng trong các phòng này.
• Thiết kế cần lưu ý duy trì không khí sạch. Tránh triệt để mọi nguy cơ lây nhiễm, đồng thời có khí hậu phù hợp và mức độ vệ sinh cao. Trong các phòng khử khuẩn, phòng truyền máu, phòng gây mê,…
• Các thiết bị kỹ thuật như điều hòa, chiếu sáng, sưởi,…phải được ngăn cách với các khoa và có cửa đặc biệt ngăn cách với các khoa khác, tránh hình thành các tuyến di chuyển chéo với các bộ phận khác của bệnh viện.
• Cổng chiếu sáng nên đặt ở phía bắc để thu được ánh sáng đồng đều hơn.
• Bộ lọc HEPA được yêu cầu để cung cấp không khí sạch. Các bộ lọc này thường được đặt tại các đầu nối nguồn cấp của phòng hoặc thiết bị xử lý không khí chính.
• Luồng không khí vào phòng cần duy trì ở mức không đổi để thông gió ổn định.
• Lắp đặt hệ thống giám sát (thường là sử dụng đồng hồ đo áp lực) để điều chỉnh áp lực khi cần thiết.

Xem thêm: https://vietnamcleanroom.com/vi/post/thiet-ke-phong-sach-va-9-buoc-thiet-ke-mot-phong-sach-co-ban-405.htm

5. Các yếu tố ảnh hưởng đến phòng áp lực dương

Một số yếu tố dưới đây giúp cho phòng sạch áp suất dương đạt chuẩn, hiệu quả khi sử dụng cũng như kéo dài tuổi thọ. Những yếu tố này là thước đo để kiểm tra, giám sát, thẩm định từ khâu thiết kế đến lúc đi vào hoạt động và cả quá trình sử dụng.

• Chọn hệ thống lọc không khí phù hợp với yêu cầu về độ sạch của phòng. Lời khuyên, để đạt hiệu quả cao nhất nên chọn hệ thống lọc hiệu suất cao - HEPA.
• Không khí trong phòng thay đổi liên tục trong một giờ theo quy định phải được bảo đảm về hiệu suất và mức độ.
• Tránh ảnh hưởng đến sự chênh áp trong phòng, nên sử dụng cánh cửa tự động, có khả năng tự đóng lại khi ra vào.
• Khắc phục ngay những lỗ hở nhỏ nhất, cửa sổ, sàn và trần nhà bắt buộc phải kín, tránh sự thay đổi luồng không khí trong phòng.
• Bảo trì thường xuyên các hệ thống khí và quạt để chúng luôn hoạt động ở trạng thái tốt nhất.
• Kiểm soát, quản lý áp suất trong phòng thường xuyên
• Nơi thay đồ bảo hộ, cung cấp vật tư, trang thiết bị, dụng cụ y tế cần được xây dựng bên ngoài ngăn cách giữa môi trường ngoài và phòng áp suất dương. Phòng này cũng được giám sát chặt chẽ, nhưng cấp sạch sẽ thấp hơn phòng áp dương.

Bài viết trên đây phần nào có thể giúp bạn giải đáp những thắc mắc về phòng áp lực dương là gì cũng như nguyên lý hoạt động của nó. Cùng với sự phát triển của công nghệ hiện đại, môi trường này đang ngày càng phổ biến hơn. Thiết bị phòng sạch VCR hi vọng những kiến thức trên sẽ giúp bạn xây dựng, sử dụng phòng áp suất dương một cách hợp lý và hiệu quả hơn.

Xem thêm:

Phuong.