Dentre breves dias a revisão da ABNT NBR 7256 será levada a consulta pública e trata de importantes tópicos, que dentre outros podemos citar os ambientes protetores (PE – Protective Environment Rooms), e ambientes de isolamento de infecção por aerossóis (AII – Airborne Infectious Rooms). Apresentamos estudo de alguns tópicos importantes da norma revisada destacando tópicos de cálculos de pressão entre ambientes para atender aos requisitos normativos que entrarão em vigor.

Ambientes de isolamento

Os ambientes de isolamento geralmente podem ser classificados em dois tipos: os ambientes de Isolamento de Infecção aérea (AII), para pacientes com doenças transmissíveis pelo ar, e Ambiente Protetor (PE), para pacientes que sofrem de sistema imunológico de baixa resistência, e requeiram proteção contra agentes infecciosos do ar. Para os ambientes AII, o sistema AVAC funciona como um dos múltiplos níveis de controle de infecção projetados para conter agentes microbianos infecciosos gerados pelo paciente dentro do ambiente, de forma a evitar a propagação da infecção para outros pacientes e corpo técnico. No caso do ambiente PE, é o paciente que deve ser protegido contra agentes microbianos infecciosos, incluindo patógenos oportunistas que normalmente não representam risco de infecção para indivíduos saudáveis.

Ambientes de isolamento infeccioso no ar (AII)

Todos os ambientes são usados para abrigar pacientes com doenças respiratórias suspeitas ou conhecidas como Mycobacterium tuberculosis, Virus Varicela Zoster VZV (Catapora) ou Vírus do Sarampo. Estes ambientes fornecem um volume com partículas no ar que são contidas, diluídas e direcionadas para fora. Todos os ambientes possuem critérios principais de ventilação estabelecidos no ANEXO C da ABNT 7256, ou seja, Figura C2 para ambientes sem antecâmara, e com antecâmara as Figuras C3 (tipo cascata), C4 (tipo bolha), C5 (tipo sifão).

Os parâmetros estabelecidos foram baseados no Guideline Infection Health-Care Facilities, 2003, e no U.S. Departament of Health and Human Services Center for Disease Control and Prevention (CDC), Atlanta, GA 30333.

Todos os ambientes possuem características de pressão de ar negativa em relação a todos os espaços adjacentes, e padrão de distribuição de ar favorável ao controle de infecção no ar.

Pressão negativa do ar

Medir a pressão de ar diferencial negativa entre o ambiente AII e o corredor pode fornecer evidências de que todo o movimento do ar está na direção do ambiente. No entanto, há uma série de fatores que podem permitir que o ar escape do ambiente AII, apesar de ser um ambiente negativo em relação ao corredor. Um desses fatores relaciona-se com a abertura e fechamento da porta do ambiente.

O fator verdadeiramente significante na determinação da quantidade de migração de fluxo de ar (AVM – Amount of air Volume Migration) do ambiente para os corredores é o diferencial de vazão do fluxo de ar (Hayden et al., 1998). Em todos os casos, uma migração de vazão de ar ocorre através de uma porta aberta quando a diferença de pressão do ar é essencialmente zero. Em um estudo, para um intervalo de escape de ar ambiente de 23 a 104 L/s, o AVM entre um ambiente de isolamento e sua antecâmara foi de 1,0 a 1,8 m³ (Hayden et al., 1998). Por diluição, uma antecâmara de 14 m³ (por exemplo) com um AVM de 1,4 m³ experimentaria uma redução de 90% na transmissão de ar contaminado para um ambiente de isolamento. Portanto recomenda-se uma antecâmara (evitar a utilização do modelo da Figura C2 da ABNT NBR 7256) como meio de controlar a concentração de contaminantes no ar através da contenção e da diluição do ar de migração.

O ambiente deve ser estanque para manter o controle efetivo dos organismos infecciosos gerados dentro do quarto. As paredes devem se estender do piso à estrutura e todas as aberturas devem ser seladas. Manter uma taxa de fluxo de ar diferencial constante. O fluxo de ar de um ambiente para outro ocorre através de frestas ou aberturas nas paredes, tetos e pisos, e em torno das portas. A soma das áreas de todas essas vias é chamada de área de frestas. A infiltração ou exfiltração de um ambiente AII é uma função da área de frestas e do diferencial de pressão em cada uma das superfícies da sala. O isolamento é mantido somente quando o fluxo de ar estiver contido dentro de cada uma das superfícies. O diferencial de pressão do ar é uma quantidade mensurável e deve ser mantido em 5,0 Pa (segundo a NBR 7256 e 2,5 Pa, segundo HVAC Design Manual for Hospitals and Clinics, ASHARE ). Uma vazão de ar diferencial razoável para um quarto de pacientes é de 47,2 L/s. O projetista deve coordenar com o arquiteto a selagem do ambiente AII para permitir uma diferença de pressão de 5,0 Pa com diferencial de fluxo de ar fixo. Isto é realizado calculando a área de frestas máxima permitida de todas as aberturas não controladas.

O 2017 ASHRAE Handbook, Fundamentals, 16.6 fornece um método para estimar a vazão de ar de vazamento da seguinte maneira:

Qr = AL  x CD / 10.000 x (ρ / 2 Δpr) ½), onde:

AL = área de vazamento, cm²;

Qr = vazão de ar de vazamento prevista em m³/s;

ρ = densidade do ar em kg/m³;

CD = coeficiente de descarga;

Δpr = diferencial de pressão de referência em Pa;

O coeficiente CD é um parâmetro que depende das aberturas através das quais o ar flui. Algumas classificações comuns de estanqueidade ao ar incluem a área efetiva de vazamento de ar a 4 Pa assumindo CD = 1,0 (Sherman e Grimsrud 1980), a área de vazamento de ar equivalente a 10 Pa assumindo CD = 0,611 (CGSB Standard 149,10).

Se a área de frestas não puder ser reduzida o suficiente para um diferencial de fluxo de ar de 47,2 L/s, recalcule com a área conhecida de fresta de ar e resolva o Qr. O Qr mínimo é de 23,6 L/s sendo Δpr de 2,5 Pa, e área de frestas de 22,275 mm².

Desenvolvemos quatro planilhas de cálculo para vazões de insuflação, exaustão e ar exterior para equipamentos internos e externos para quartos de isolamento com antecâmara do tipo bolha, cascata e sifão, e sem antecâmara, segundo as novas orientações da ABNT NBR 7256.

Padrões de distribuição de ar dentro dos ambientes de isolamento (AII)

Dentro do ambiente de isolamento em si, o objetivo do sistema AVAC é estabelecer um arranjo de fluxo de ar que reduza a exposição de ocupantes não infectados que visitam ou trabalham no ambiente. O projeto deve recomendar a criação de uma mistura maximizada de ar e eficiência de diluição e, assim, maximizar a remoção dos microorganismos.

Enquanto os sistemas de “fluxo laminar” são comprovadamente eficientes em salas limpas e outras aplicações que envolvem taxas de trocas de ar muito maiores, os projetistas não podem esperar alcançar, ou manter um fluxo unidirecional verdadeiro, em salas de isolamento infeccioso (basta considerar que em renovação de 12 ACH, a molécula de ar média transita no ambiente em média cinco minutos no ambiente antes de removida).

A abordagem de projeto deve enfatizar a eficácia da mistura do ar e a ventilação por diluição sem tentar estabelecer o fluxo de ar unidirecional. A proteção do ocupante é proporcionada pela minimização da concentração no ar de microorganismos infecciosos. Conforme discutido mais detalhadamente no ASHRAE Handbook Fundamentals, a eficiência da ventilação é maximizada com difusores de jato horizontal montados no forro, com impulso máximo atingindo a parede distante, e com tomadas de exaustão montadas no forro. Além do seu contributo para a eficácia da ventilação, a tomada de exaustão deve ser localizada sobre a cama do paciente para aumentar o potencial de eficácia geral do sistema, e por estar no caminho do fluxo do ar expelido pelas tosses do paciente. O projetista deve ser cauteloso com a localização do difusor de insuflação e do jato de ar para evitar que o mesmo possa atingir a porta de entrada para a antecâmara.

Ou o fluxo de ar de insuflação ou ambos, o fluxo de ar de insuflação e o ar de exaustão, devem ser controlados por um dispositivo de medição de pressão diferencial. O sensor deve sempre estar localizado dentro da parede da saída do quarto do paciente, independentemente da presença de uma antecâmara. Se o dispositivo de medição medir a pressão diferencial, ajuste o controle para o mínimo de 2,5 Pa, ou 5,0 Pa para atender a ABNT NBR 7256.

É importante fornecer um mecanismo de alarme para alertar o pessoal do corpo clínico da perda de pressão negativa. (Ver as notas nas planilhas relativamente às exigências de filtragem de ar externo e de ar de insuflação.)

Todo o ar deve ser exaurido através de grelhas diretamente para o exterior. Localize as grelhas de exaustão diretamente acima do leito do paciente. Considere localizar a grelha de exaustão perto da cabeceira da cama. Coloque o difusor de fornecimento no centro da sala ou ligeiramente em direção à entrada. Fornecer altas taxas de fluxo de ar e desempenho de difusão de ar. O ar nesta sala deve ser bem misturado. Um ADPI de 95% (Air Diffusion Performance Index) pode ser alcançado com bom difusor do Grupo A executando 15 trocas de ar por hora e retorno único pelo forro (Riskowski, 1996).

Quartos de ambiente protetor (PE)

Os quartos de ambiente de proteção incluem transplante de medula óssea, oncologia, hematologia, banco de tecidos (músculos e ossos), transplante de células hematopoiéticas e órgãos sólidos, unidades de tratamento intensivo (UTI, UCO, UTQ, UTI Neo Natal), quartos e enfermarias para pacientes queimados não expostos e expostos, sala de manipulação parenteral, CME (Central de Esterilização, sala limpa), dentre outros, e ambientes para qualquer condição que deixa um paciente imunocomprometido.

Um ambiente PE procura proteger o paciente de todos os organismos infecciosos aéreos potenciais, alguns dos quais podem ser benignos para o sistema imunológico normal. Entre estes, os organismos inofensivos são os esporos fúngicos. Em muitos climas, os esporos fúngicos são encontrados no ar em ambiente dentro e fora de construções com meio ambiente controlado. Os esporos de Aspergillis fumigatus, por exemplo, são onipresentes e existem no ambiente externo em concentrações de várias centenas de unidades formadoras de colônias por metro cúbico de ar (cfu/m³). As espécies termo tolerantes, isto é, as que crescem em culturas a 37°C são particularmente perigosas para o paciente imunocomprometido. As concentrações baixas (2,0 cfu/m³) de A. fumigatus no ar interno que envolve esses pacientes podem causar aspergilose (Rhame et al., 1984). O quarto de PE tem considerações de projeto semelhantes aos quartos AII relativamente ao controle de pressão de ar ambiente, neste caso pressão positiva em relação a todos os espaços adjacentes, e ao padrão de distribuição de ar dentro da sala, que é favorável ao controle de infecção no ar, neste caso para a proteção do paciente.

Pressão de ar positiva

Manter a pressão positiva, possivelmente com antecâmaras e alarmes contínuos, requer monitoramento diário ou contínuo da pressurização. Os ambientes PE devem ser selados para reduzir a área de vazamento de ar, e aumentar a vazão diferencial de ar para manter uma pressão diferencial mínima de 2,5 Pa, ou 5,0 Pa, segundo a ABNT NBR 7256.

Distribuição do ar ambiente

Recomenda-se um fornecimento de fluxo unidirecional, onde o ar é introduzido à baixa velocidade (0,5 m/s ou menos), a partir do forro montado com difusores não aspirantes. Não utilizar difusores de fluxo unidirecional de exaustão do Grupo E, incluindo filtros HEPA dentro do difusor. O ar deve ser exaurido no nível do chão perto da entrada do quarto. A intenção é estabelecer uma lavagem verticalmente descendente de ar limpo através da zona de respiração do paciente, pegando contaminantes à medida que o ar passa pelo nível mais baixo do ambiente e através dos registros de exaustão. Esta forma pode exigir mais ar do que a sala de fluxo misturado, a fim de manter o ar mais limpo para o paciente.

Desenvolvemos três planilhas de cálculo para vazões de insuflação, exaustão para equipamentos internos e externos para quartos de isolamento com antecâmara do tipo bolha e sifão, e sem antecâmara, segundo as novas orientações da ABNT NBR 7256.

 

Mário Sérgio de Almeida, é presidente do DNPC da Abrava e diretor da MSA Projetos e Consultoria

A seção Projeto & Consultoria é editada seguindo a orientação do Departamento Nacional de Empresas de Projeto e Consultoria – DNPC – da Abrava,

Bibliografia:

– HVAC Design Manual for Hospitals and Clinicas, ASHRAE

– 2017 ASHRAE Handbook Fundamentals

– ABNT NBR 7256

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