Perbedaan Tekanan Statis Minimum

Kolom pertama tekanan statis minimum pada Tabel 4.1 merujuk pada besar perbedaan tekanan statis minimum antara ruang bersih setiap kelas dan ruang bersih kelas lebih rendah yang berdekatan selama pengoperasian sistem tata udara dan pemurnian udara. Persyaratan tekanan positif ini merupakan persyaratan departemen bedah bersih terhadap area tidak bersih di luarnya, sekaligus persyaratan tekanan positif relatif antar ruang bersih internal.

Nilai yang ditetapkan yaitu tidak kurang dari 5 Pa antar ruang bersih berbeda di bangunan industri dan tidak kurang dari 10 Pa terhadap luar ruangan, keduanya dinilai terlalu kecil, terutama jika kedua ruang memiliki perbedaan kelas lebih dari satu; nilai yang sesuai ditunjukkan pada Tabel 4.2.

Oleh karena itu, dalam Kode, untuk ruang operasi kelas tinggi yang mungkin memiliki perbedaan satu kelas atau dua kelas dengan ruang kelas lebih rendah yang berdekatan, perbedaan tekanan … semuanya ditetapkan sebesar 8 Pa; untuk ruang kelas lebih rendah lainnya, perbedaan dengan ruang kelas lebih rendah yang berdekatan sebagian besar hanya 1 kelas, sehingga tetap digunakan 5 Pa. Karena area bersih pasti memiliki perbedaan lebih dari 1 kelas dibandingkan area tidak bersih, ditetapkan nilai 10 Pa, sedangkan untuk luar ruangan digunakan 15 Pa. Inilah perbedaannya dengan standar yang berlaku di industri lain (seperti Kode Perancangan Ruang Bersih, GMP obat manusia, GMP obat hewan, dll.).

Tabel 4.2　Perbedaan Tekanan yang Direkomendasikan

Terkait besar tekanan positif, poin-poin berikut harus dipenuhi:

(1) Ketika dua ruang bersih dengan tingkat kebersihan berbeda saling terhubung, ruang kelas lebih tinggi harus mempertahankan tekanan positif relatif; perbedaan tekanan statis maksimum harus kurang dari 30 Pa, dan perbedaan tekanan tidak boleh menimbulkan kebisingan.

(2) Jika dua ruang bersih memiliki tingkat kebersihan yang sama dan saling terhubung, arah aliran udara harus dipertahankan dari dalam ke luar, dengan perbedaan tekanan yang sedikit lebih besar dari 0 di antara kedua ruang.

(3) Untuk mencegah kebocoran gas berbahaya, ruang bantu seperti ruang pra-anestesi harus mempertahankan tekanan negatif relatif terhadap ruang yang berdekatan.

(4) Area bersih harus mempertahankan tekanan positif lebih dari 10 Pa relatif terhadap area tidak bersih yang terhubung dengannya.

(5) Area bersih harus mempertahankan tekanan positif tidak kurang dari 15 Pa relatif terhadap luar ruangan atau area yang terhubung langsung dengan luar ruangan.

[Referensi]

① Jika departemen bedah bersih dianggap sebagai sistem penjaminan, kontrol tekanan positif seharusnya menjadi sarana yang lebih penting dalam sistem penjaminan ini. Segala upaya untuk mempertahankan kondisi aseptik di ruang operasi dengan mengandalkan penyegelan ruang tidak akan membuahkan hasil; hanya dengan menjaga tekanan di dalam area aseptik lebih tinggi daripada area luar, intrusi kontaminasi dapat dicegah. Selain itu, ruang aseptik dengan kelas berbeda di dalam area aseptik memerlukan kontrol perbedaan tekanan yang berbeda — inilah yang disebut tekanan gradien terurut, yang menjamin aliran terarah udara bersih. Udara hanya dapat mengalir dari ruang aseptik kelas lebih tinggi ke ruang aseptik kelas lebih rendah, dan dari area aseptik ke area tidak aseptik. Hanya dengan menjamin bahwa dalam segala kondisi (dengan penekanan khusus pada kondisi non-desain atau kondisi operasi tidak normal) distribusi tekanan gradien terurut di dalam departemen bedah bersih dapat dipertahankan tidak berubah, risiko infeksi di area bedah dapat benar-benar dan efektif dikurangi.

② Terkait metode kontrol tekanan positif. Nilai tekanan positif terpenuhi selama komisioning awal sistem, tetapi selama pengoperasian, karena pembukaan pintu, penumpukan debu pada filter tiga tahap, atau pengaruh aliran udara pengganggu dari luar, nilai tekanan positif juga dapat berubah. Selama salah satu dari volume udara suplai, udara balik, atau udara buang dalam sistem berubah, tekanan positif seluruh departemen bedah menjadi tidak seimbang. Kasus yang paling umum adalah penumpukan debu pada filter sistem, yang meningkatkan resistansi sistem dan mengurangi volume udara suplai, menyebabkan nilai tekanan positif menyimpang.

(i) Katup udara mekanis (manual). Katup udara mengatur volume udara suplai, udara balik, dan udara buang; ini adalah metode kontrol paling primitif dan paling sederhana. Ketika nilai tekanan positif berubah, penyesuaian tepat waktu sulit dilakukan.

(ii) Katup pelepas tekanan. Katup pelepas tekanan mudah dipasang dan memiliki sensitivitas kontrol tinggi; ketika katup dalam keadaan tertutup penuh dan nilai tekanan positif dalam ruangan masih di bawah nilai prasetel, katup ini tidak dapat memberikan kontrol. Katup pelepas tekanan cukup banyak digunakan di ruang bersih industri, tetapi jarang digunakan di ruang bersih biologis. Untuk mencegah kontaminasi silang, ruang bersih biologis tidak menggunakan udara balik melalui koridor, yang mudah menimbulkan fluktuasi tekanan koridor. Ruang bersih biologis sering kali menimbulkan bau, sehingga pembuangan terorganisir lebih disukai dibandingkan pelepasan tidak terorganisir. Selain itu, katup pelepas tekanan merusak kerataan dan kehalusan permukaan interior ruangan, dan kode di Tiongkok tidak menganjurkan penggunaannya. (iii) Metode kontrol listrik. Perbedaan tekanan antara dalam dan luar ruangan dideteksi oleh transmiter tekanan diferensial, kemudian volume udara suplai, udara balik, atau udara buang diatur oleh damper udara bermotor. Kontrolnya relatif rumit dan berbiaya tinggi, serta sering terjadi ketidakstabilan sistem.

(iv) Pengaturan frekuensi variabel. Kipas suplai sistem tata udara bersih ruang operasi diatur dengan frekuensi variabel, di mana elemen sensor seperti sensor tekanan diferensial atau sensor kecepatan udara digunakan untuk mengendalikan konverter frekuensi dan menyesuaikan volume udara kipas suplai. Pendekatan ini memiliki ciri kontrol yang sensitif, pengoperasian stabil, dan efek hemat energi yang nyata, serta banyak digunakan di ruang operasi yang baru dibangun.

Ketika pengaturan frekuensi variabel digunakan, kipas memiliki karakteristik sebagai berikut: $\dfrac{H_1}{H_2}=\left(\dfrac{n_1}{n_2}\right)^2$. Ketika kecepatan putaran menurun, tekanan total kipas juga akan menurun mengikuti kuadrat rasio kecepatan, sedangkan volume udara yang melewati filter HEPA tetap tidak berubah sesuai persyaratan kebersihan, atau hanya boleh berubah sedikit; dalam kasus ini, resistansi filter HEPA hanya sedikit berubah. Pada titik ini, harus diperiksa melalui variasi tekanan pada kurva karakteristik kipas apakah persyaratan kondisi operasi dapat dipenuhi.

(v) Perangkat volume udara konstan mekanis. Perangkat volume udara konstan mekanis memiliki desain yang sangat sederhana dan efektif. Jika dipasang pada outlet udara suplai, udara balik, dan udara buang ruang operasi, perangkat ini menjaga volume udara suplai, udara balik, dan udara buang tetap konstan berapa pun perubahan resistansi sistem, sehingga menjamin stabilitas nilai tekanan positif dalam ruangan. Saat ini, hanya perangkat volume udara konstan mekanis buatan Jerman yang memiliki kinerja relatif baik.

Jika ditinjau secara menyeluruh, semua langkah di atas ditujukan untuk ruang secara individual; sebagian besar sulit mengontrol distribusi tekanan terurut dari seluruh departemen bedah secara keseluruhan, serta stabilitasnya buruk dan kurang dapat diandalkan. Untuk menjaga tekanan positif yang stabil di dalam ruangan, skema sistem yang diperkenalkan pada Bab 7 dapat diadopsi, yang fungsinya sangat jelas dan sederhana. Praktik sistem suplai udara tekanan positif independen telah terbukti sangat efektif dalam praktik, dan juga sepenuhnya mencerminkan karakteristik sistem penjaminan.

③ Terkait perbedaan tekanan ruang bantu.

(i) Perbedaan tekanan yang disyaratkan antara ruang pra-anestesi dan ruang bersih kelas lebih rendah yang berdekatan adalah −8 Pa, yang merupakan persyaratan minimum untuk mencegah kebocoran gas anestesi. Analisis aliran udara di bawah tekanan negatif berkebalikan dengan analisis pada ruang bertekanan positif. Pintu ayun satu daun sering digunakan untuk pintu masuk dan keluar, berbeda dengan gangguan aliran udara yang disebabkan oleh pintu geser ruang operasi bertekanan positif.

(ii) Perbedaan tekanan ruang cuci tangan bedah relatif terhadap ruang dengan tingkat kebersihan lebih rendah yang berdekatan adalah >0. Terdapat dua tata letak bak cuci tangan bedah: yang pertama diletakkan di koridor dalam, dalam kasus ini tidak ada masalah ruang kelas lebih rendah yang berdekatan; yang kedua diletakkan di dalam ruang cuci tangan bedah. Pada ruang cuci tangan seperti ini, tidak ada dinding partisi yang memisahkannya dengan koridor dalam. Pada mode tata letak ini, outlet udara suplai perlu dipasang di sisi dalam ruang cuci tangan untuk mengurangi kelembapan di dalam ruang. Karena udara suplai mengalir ke arah koridor dalam, hal ini menunjukkan bahwa tekanan di ruang cuci tangan lebih besar daripada tekanan di koridor dalam. Persyaratan perbedaan tekanan untuk ruang lain seperti koridor bersih, ruang ganti, dan ruang pemulihan semuanya berada pada rentang 0–5 Pa, yang sebenarnya semuanya menunjukkan arah aliran udara; nilai apa pun selain 0 dalam rentang ini dapat diterima. Ada kasus khusus yang perlu dijelaskan di sini: ruang operasi Kelas IV didirikan di departemen bedah bersih, dan kebersihan udara koridor dalamnya adalah Kelas III, lihat Gambar 4.3; dalam kasus ini, ruang operasi memiliki kelas lebih rendah dan harus berada di bawah tekanan positif, sedangkan koridor dalam memiliki kelas lebih tinggi, tetapi kebocoran dalam jumlah besar ke koridor dalam tidak diizinkan. Ruang penyangga dengan satu kelas lebih tinggi dapat didirikan di luar ruang operasi Kelas IV, dengan gradien tekanan menurun seperti yang ditunjukkan oleh →, atau ruang penyangga dengan kelas yang sama dapat didirikan, dengan gradien tekanan menurun seperti yang ditunjukkan oleh ⇢.

Gambar 4.3　Contoh perbedaan tekanan ruang cuci tangan bedah