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

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 HEPA Box และ FFU (Fan Filter Unit) 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

ห้องความดันลบต้องมีความดันต่ำกว่าภายนอกเท่าไหร่?

มาตรฐาน ASHRAE Standard 170 กำหนดให้ห้องความดันลบมีความดันต่ำกว่าพื้นที่โดยรอบอย่างน้อย 2.5 Pa สำหรับห้องแยกผู้ป่วยโรคติดต่อทางอากาศในโรงพยาบาล ในทางปฏิบัติโรงพยาบาลไทยหลายแห่งกำหนดไว้สูงกว่า เช่น -15 Pa ในห้องผู้ป่วย เพื่อความปลอดภัยสูงสุด โดยต้องมีการตรวจวัดและบันทึกค่าความดันอย่างต่อเนื่อง

ห้องความดันลบต่างจากห้องคลีนรูมทั่วไปอย่างไร?

ห้องคลีนรูมทั่วไปมักถูกออกแบบให้มีความดันบวก (Positive Pressure) เพื่อป้องกันฝุ่นและสิ่งปนเปื้อนจากภายนอกเข้ามา ในขณะที่ห้องความดันลบออกแบบเป็นความดันลบเพื่อกักกันเชื้อโรคไว้ภายใน ทั้งสองประเภทใช้ HVAC System และ HEPA/ULPA Filter แต่มีทิศทางการควบคุมอากาศที่ตรงกันข้ามกันโดยสิ้นเชิง

HEPA Filter ในห้องความดันลบช่วยได้อย่างไร?

HEPA Filter สามารถกรองอนุภาคขนาด 0.3 ไมครอนได้ถึง 99.97% ครอบคลุมเชื้อแบคทีเรียและไวรัสส่วนใหญ่ รวมถึง SARS-CoV-2 อากาศที่ออกจากห้องความดันลบจึงต้องผ่าน HEPA Filter เสมอ เพื่อกำจัดเชื้อโรคก่อนปล่อยสู่สภาพแวดล้อมภายนอก บางกรณีที่ต้องการประสิทธิภาพสูงขึ้นอาจใช้ ULPA Filter ที่กรองได้ถึง 99.999%

ห้องความดันลบใช้ได้กับโรคอะไรบ้าง?

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

การสร้างห้องความดันลบต้องอ้างอิงมาตรฐานอะไร?

การออกแบบและก่อสร้างห้องความดันลบอ้างอิงมาตรฐานสากลหลายฉบับ ได้แก่ ISO 14644 (Cleanroom Standards), ASHRAE Standard 170 (Ventilation of Health Care Facilities), CDC Guidelines for Environmental Infection Control และ 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, Western Digital และ Fabrinet เพื่อเข้าใจความสามารถของทีมวิศวกร VOV

👉 สนใจสอบถามเรื่องการออกแบบห้องความดันลบหรือห้องคลีนรูม? ติดต่อทีม VOV ได้เลย