ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คืออะไร ทำงานอย่างไร และสำคัญแค่ไหน?
ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คือห้องคลีนรูมประเภทพิเศษที่ควบคุมให้ความดันอากาศภายในต่ำกว่าภายนอกอย่างต่อเนื่อง ทำให้อากาศไหลเข้าสู่ห้องได้ฝ่ายเดียวโดยไม่สามารถออกไปได้ เป็นเทคโนโลยีสำคัญในการป้องกันเชื้อโรคทางอากาศไม่ให้แพร่กระจายสู่พื้นที่โดยรอบ ปัจจุบันถูกนำมาใช้อย่างแพร่หลายในโรงพยาบาลเพื่อแยกผู้ป่วยโรคติดต่อ เช่น COVID-19 วัณโรค (TB Tuberculosis) ไข้หวัดนก H5N1 และ MERS
ห้องความดันลบยังเป็นหนึ่งในบริการหลักของ งานก่อสร้างห้องคลีนรูมแบบ Turnkey ซึ่งต้องออกแบบระบบ HVAC, HEPA Filter และ Hermetic Door ให้สอดคล้องกันทั้งหมด
เลือกอ่าน
ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คืออะไร?
ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คือ ห้องคลีนรูมประเภทหนึ่งที่ออกแบบให้ความดันอากาศภายในห้องต่ำกว่าบริเวณโดยรอบตลอดเวลา โดยอาศัยระบบ HVAC ที่ระบายอากาศออก (Exhaust Air) มากกว่าอากาศที่ป้อนเข้า (Supply Air) เพื่อป้องกันไม่ให้เชื้อโรค สารปนเปื้อน หรืออนุภาคอันตรายภายในห้องแพร่กระจายสู่ภายนอก
ห้องความดันลบทำงานอย่างไร?
หลักการทำงานของห้องความดันลบอาศัยการควบคุมปริมาณอากาศใน 2 ทิศทางพร้อมกัน:
- Exhaust Air (EA) > Supply Air (SA) — อากาศที่ถูกดูดออกต้องมากกว่าที่ป้อนเข้าเสมอ
- ส่วนต่างความดันที่เกิดขึ้น ทำให้อากาศภายนอกไหลเข้ามาในห้องฝ่ายเดียว ไม่สามารถออกได้
- อากาศที่ออกจากห้องทุกครั้งต้องผ่าน HEPA Filter หรือ ULPA Filter เพื่อกรองเชื้อโรคก่อนปล่อยสู่บรรยากาศ
มาตรฐาน ASHRAE Standard 170 กำหนดค่าความดันลบขั้นต่ำไว้ที่ -2.5 Pa เมื่อเทียบกับพื้นที่ข้างเคียง สำหรับห้องแยกผู้ป่วยในโรงพยาบาล โดยในทางปฏิบัติโรงพยาบาลหลายแห่งในประเทศไทย เช่น โรงพยาบาลมหาวิทยาลัยเชียงใหม่ กำหนดไว้ที่ -15 Pa ภายในห้องผู้ป่วย -10 Pa ในห้อง Anteroom และ -5 Pa ที่ทางเข้าโถงทางเดิน
ระบบ HVAC และ HEPA Filter ในห้องคลีนรูมความดันลบ
ระบบที่รักษาสภาวะความดันลบในห้องคลีนรูมประกอบด้วยอากาศ 4 ประเภทหลักที่ต้องควบคุมพร้อมกัน ระบบ HVAC System ในห้องความดันลบมีความซับซ้อนกว่าห้องคลีนรูมทั่วไป เพราะต้องออกแบบให้อากาศไหลออกได้มากกว่าเข้าตลอดเวลา:
- Supply Air (SA) — อากาศที่จ่ายเข้าห้องคลีนรูม ต้องมีปริมาณน้อยกว่า Exhaust Air
- Exhaust Air (EA) — อากาศที่จ่ายออกจากห้องคลีนรูมสู่ภายนอก ต้องมีปริมาณมากกว่า Supply Air
- Outside Air (OA) หรือ Make-Up Air — อากาศที่อยู่ภายนอกห้องคลีนรูม ไหลเข้าทดแทนเนื่องจากความดันต่ำ
- Return Air (RA) — อากาศที่หมุนเวียนออกจากห้องคลีนรูมผ่านการกรองเพื่อนำกลับมาใช้ประหยัดพลังงาน
สำหรับห้องความดันลบที่ใช้แยกผู้ป่วยโรคติดต่อร้ายแรง (Dangerous Communicable Disease) เช่น COVID-19 จะ ไม่ใช้ระบบ Return Air เพราะอาจทำให้เชื้อโรคหมุนเวียนกลับมา อากาศที่ออกจากห้องทั้งหมดต้องผ่าน HEPA Filter หรือ ULPA Filter ก่อนปล่อยสู่ภายนอกเท่านั้น
HEPA Filter สามารถกรองอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนได้ถึง 99.97% ครอบคลุมทั้งเชื้อแบคทีเรีย ไวรัส รวมถึง SARS-CoV-2 ที่ก่อให้เกิดโรค COVID-19
องค์ประกอบสำคัญของห้องความดันลบ
1. ห้องผ่าตัด (Operating Room / Operating Theater)
ระบบ 高效送风口 (HEPA Box) 及 风机过滤单元 (FFU) เป็นหัวใจสำคัญของห้องความดันลบ สามารถติดตั้งภายในระบบ HVAC หรืออยู่ที่ AHU Fan ซึ่งทำหน้าที่กรองอากาศก่อนเข้าห้องคลีนรูม และกรองอากาศก่อนออกจากห้องคลีนรูม โดยปริมาณ Air Flow ที่มีความหนาแน่นแบบมากกว่าจะสามารถจ่ายออกได้บริเวณอากาศน้อยกว่า
2. ประตูสูญญากาศ (Hermetic Door)
ประตูสูญญากาศ (Hermetic Door) เป็นประตูขนาดใหญ่ที่ออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อไม่ให้อากาศรั่วผ่านช่องว่างของวงกบหรือขอบประตู ช่วยรักษาความดันลบภายในห้องได้อย่างมีประสิทธิภาพ นอกจากนี้ยังสามารถใส่แผ่นตะกั่วเพื่อป้องกันรังสี เพื่อใช้กับห้อง X-Ray หรือห้องสแกนด้วยเครื่องมือทางการแพทย์
3. Airlock (ห้องกันชน)
Airlock คือห้องขนาดเล็กที่สร้างขึ้นระหว่างห้องความดันลบกับพื้นที่ภายนอก เพื่อเป็นชั้นป้องกันเพิ่มเติมหากระบบ Filter หรือ HVAC เกิดความผิดพลาด มี 3 ประเภทหลัก:
- Cascading Pressure Airlock — ความดันไหลจากสูงไปต่ำตามลำดับ
- Pressure Bubble Airlock — ห้อง Airlock มีความดันสูงกว่าทั้งสองด้าน
- Pressure Sink Airlock — ห้อง Airlock มีความดันต่ำที่สุด ป้องกันการแพร่กระจายได้ดีที่สุด
เปรียบเทียบห้องความดันลบ vs ห้องความดันบวก
ห้องความดันในคลีนรูมมี 2 ประเภทหลักที่ใช้งานต่างกันโดยสิ้นเชิง:
| หัวข้อ | ห้องความดันลบ (Negative) | ห้องความดันบวก (Positive) |
|---|---|---|
| หลักการ | ความดันภายใน < ภายนอก | ความดันภายใน > ภายนอก |
| ทิศทางอากาศ | อากาศไหลเข้าจากภายนอก | อากาศไหลออกสู่ภายนอก |
| วัตถุประสงค์ | ป้องกันเชื้อโรคออกจากห้อง | ป้องกันการปนเปื้อนจากภายนอก |
| ใช้กับ | ห้องแยกผู้ป่วยโรคติดต่อทางอากาศ | ห้องผ่าตัด ห้องผลิตยา ห้อง ISO Class สูง |
| ตัวอย่าง | COVID-19, วัณโรค (TB), MERS, H5N1 | ห้อง Cleanroom เซมิคอนดักเตอร์ ห้อง Compounding |
| มาตรฐาน | ≥ −2.5 Pa (ASHRAE 170) | +12.5 Pa ขึ้นไป (ISO 14644) |
ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คืออะไร?
ในการส่งต่อผู้ป่วยโรคติดต่อจากสถานที่หนึ่งไปยังโรงพยาบาล มีการใช้ "แคปซูลเคลื่อนย้ายผู้ป่วยความดันลบ (Patient Isolation Capsule)" ซึ่งทำหน้าที่คล้ายกับห้องความดันลบแบบพกพา ผู้ป่วยที่ติดเชื้อโควิด-19 จะอยู่ภายในแคปซูลตลอดการเดินทาง
อากาศภายในแคปซูลจะถูกดูดออกและผ่านระบบกรองหลายชั้นก่อนปล่อยสู่บรรยากาศ ได้แก่:
- Pre-filter — กรองอนุภาคขนาดใหญ่
- Medium Filter — กรองอนุภาคขนาดกลาง
- HEPA Filter — กรองอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนได้ 99.97%
Negative Pressure Room เหมาะสำหรับโรงพยาบาลที่ต้องการเป็นห้องแยกผู้ป่วย COVID-19 และผู้ป่วยโรคติดต่อทางอากาศชนิดอื่น เช่น วัณโรค (TB Tuberculosis) ไข้หวัดนก H5N1 MERS ฯลฯ
คำถามที่พบบ่อย (FAQ) — บริการห้องคลีนรูมครบวงจร
มาตรฐาน ASHRAE Standard 170 กำหนดให้ห้องความดันลบมีความดันต่ำกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างน้อย 2.5 Pa สำหรับห้องแยกผู้ป่วยโรคติดต่อทางอากาศในโรงพยาบาล ในทางปฏิบัติโรงพยาบาลไทยหลายแห่งกำหนดไว้สูงกว่า เช่น -15 Pa ในห้องผู้ป่วย เพื่อความปลอดภัยสูงสุด โดยต้องมีการตรวจวัดและบันทึกค่าความดันอย่างต่อเนื่อง
ห้องคลีนรูมทั่วไปมักถูกออกแบบให้มีความดันบวก (Positive Pressure) เพื่อป้องกันฝุ่นและสิ่งปนเปื้อนจากภายนอกเข้ามา ในขณะที่ห้องความดันลบออกแบบเป็นความดันลบเพื่อกักกันเชื้อโรคไว้ภายใน ทั้งสองประเภทใช้ HVAC System และ HEPA/ULPA Filter แต่มีทิศทางการควบคุมอากาศที่ตรงกันข้ามกันโดยสิ้นเชิง
HEPA Filter สามารถกรองอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนได้ถึง 99.97% ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่ รวมถึง SARS-CoV-2 อากาศที่ออกจากห้องความดันลบจึงต้องผ่าน 高效过滤器 (HEPA Filter) เสมอ เพื่อกำจัดเชื้อโรคก่อนปล่อยสู่สภาพแวดล้อมภายนอก บางกรณีที่ต้องการประสิทธิภาพสูงขึ้นอาจใช้ ULPA Filter ที่กรองได้ถึง 99.999%
ห้องความดันลบเหมาะสำหรับโรคติดเชื้อทางอากาศ (Airborne Diseases) ที่มีความรุนแรงสูง ได้แก่ COVID-19 (SARS-CoV-2), วัณโรค (TB Tuberculosis), ไข้หวัดนก H5N1, MERS-CoV และโรคติดเชื้อทางเดินหายใจอื่นๆ ที่แพร่กระจายผ่านละอองอากาศ (Airborne Transmission) ปัจจุบันห้องความดันลบยังถูกนำมาใช้ในห้อง Lab ระดับ Biosafety Level 3 (BSL-3) ด้วย
การออกแบบและก่อสร้างห้องความดันลบอ้างอิงมาตรฐานสากลหลายฉบับ ได้แก่ ISO 14644 (Cleanroom Standards), ASHRAE Standard 170 (Ventilation of Health Care Facilities), CDC Guidelines for Environmental Infection Control 及 WHO Guidelines สำหรับการติดตั้งในโรงพยาบาล ทีมวิศวกรที่ออกแบบต้องมีความเชี่ยวชาญด้านระบบ HVAC เฉพาะทางสำหรับงานทางการแพทย์
สรุป
ห้องความดันลบ (Negative Pressure Room) คือเทคโนโลยีที่สำคัญมากในการควบคุมโรคติดต่อทางอากาศ โดยอาศัยหลักการง่ายๆ แต่มีประสิทธิภาพสูง คือการทำให้ความดันภายในห้องต่ำกว่าภายนอก ทำให้อากาศไหลเข้าฝ่ายเดียวและกักเชื้อโรคไว้ภายในได้อย่างสมบูรณ์
ระบบประกอบด้วย 3 องค์ประกอบหลัก ได้แก่ ระบบ HVAC ที่ควบคุม EA > SA, HEPA/ULPA Filter ที่กรองเชื้อโรคออกจากอากาศขาออก และ Hermetic Door ที่ป้องกันการรั่วซึมของอากาศผ่านขอบประตู ทั้งหมดนี้ต้องออกแบบและก่อสร้างโดยผู้เชี่ยวชาญที่มีประสบการณ์จริงในงาน Cleanroom
ดูตัวอย่างโครงการคลีนรูมที่ VOV ดำเนินการแล้วเสร็จสำหรับลูกค้าชั้นนำอย่าง Seagate, 西部数据 (Western Digital) 及 Fabrinet เพื่อเข้าใจความสามารถของทีมวิศวกร VOV
👉 สนใจสอบถามเรื่องการออกแบบห้องความดันลบหรือห้องคลีนรูม? ติดต่อทีม VOV ได้เลย
