大連負壓隔離病房高效過濾器

由於新冠病症前所未有，並且危害嚴（yán）重，因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據（jù）世界衛生組織公布的統計數字（zì）表明，截至2003 年8 月7 日，全球（qiú）累計SARS病例共8422 例，涉（shè）及32 個國家和（hé）地區（qū），其（qí）中SARS 死亡人數（shù）919 人，病死（sǐ）率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷害，而且也給我國造成了上百億元的經濟損失，有必要引起重視，避免再次（cì）發疫情爆發之後，全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療，在此過程中，就有醫護（hù）人員（yuán）、健康（kāng）人群被感染成為（wéi）新的SARS 患者。

我國潔（jié）淨技術起步於上世紀60 年代，1965 年，我國研製（zhì）的帶波紋隔板的（de）高效空氣過濾器通過鑒定，標誌了我國潔淨（jìng）技術正式起步（bù）。在近幾十年裏，我（wǒ）國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥（yào）行業規範，並根（gēn）據技術發展，推出相關（guān）規範的新版本（běn）或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防（fáng）治（zhì）問題的十分重視，我國的潔淨病房、隔離病房技術的發（fā）展十分迅速。

70 年（nián）代，我國試製成功潔淨室配套的淨化設備，淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局，我國先後設計製造了多（duō）種型式（shì）的潔淨工作台（clean bench）、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓（yā）閥等相關設備。

1979 年1 月我國出版了《空氣潔（jié）淨技術措施》，起到了規範與（yǔ）推動潔（jié）淨室技術發展的重要作用，為日後國家（jiā）標準的製定奠定了基礎。

1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範》（GBJ73-84），2002 年又頒發了

修訂版（GB50073—2001）。

1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規（guī）範》（JGJ 49-88）。

1990 年我國頒發了《潔淨室（shì）施工及驗收規範》（JGJ71-90）。

1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播（bō）指南》。

1997 年我國國家（jiā）藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房設計規範》（GMP-97）。

1998 年（nián）我國國家藥品監督管理局頒布了（le）《藥品生產質量管理規範》（GMP-98）。

2001 年（nián）我國修訂並頒布了《潔（jié）淨廠房設計規範》（GB 50073-2001）。

2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規（guī）範（fàn）》（GB 50333-2002）。

2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護（hù）麵罩”、完成了“負（fù）壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工作，向國家申報了“針對烈性（xìng）呼吸性傳染病的物理防護產品的研製和（hé）產業化”課題項目。

2004 年（nián）我國推出了《綜合醫院（yuàn）建築設計規範(2004 版征求意見（jiàn）稿)》。

2005 年我（wǒ）國推出了（le）《傳染病醫（yī）院建築設計規範（討論稿）》。

2006 年8 月，我國出版了係統介紹隔離（lí）病（bìng）房（fáng）的專著《隔離病房設計（jì）原（yuán）理》。

2006 年，美國生物（wù）安全專家提出傳染病患者看護單元（biocontainment patient care

unit）的概念，並整理和歸納（nà）設計要（yào）求（qiú）[iii]。

2006 年（nián）12 月由中國建築科學（xué）研究（jiū）院空氣調（diào）節所、解放軍３０２醫院以（yǐ）及廣東申菱公司共１４名（míng）科研人員組成的研究小組進（jìn）行的“隔離病房隔離效果的研（yán）究”通過（guò）了建設部科技發展促進中心組（zǔ）織的科技成果評估。該（gāi）研究的成果有：提出了緩衝室隔（gé）離效果的表達式和設計（jì）要（yào）求，對傳染病隔離（lí）病房換氣合理次數進行實驗和模擬研（yán）究（jiū）[1]。提出雙送（sòng）風（fēng）口的模式，通過（guò）模擬、驗證明（míng）比（bǐ）單送（sòng）風口能夠改進氣流組織，降低醫護人員工作區域內細菌濃（nóng）度[iv]。通過理（lǐ）論分析和實驗論（lùn）證，溫差對汙染傳播有一定影響[v]，高效過濾器濾菌效率的實驗研究，說明（míng）循環利用回風也可以得到（dào）潔淨度（dù）高的送風[8]，為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果標（biāo）誌著（zhe）我國對傳染隔離病房的設計已經形成了完備的理論（lùn）。

1.3 主要（yào）內容、目的及研究方法

可見，為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴（kuò）散、減少損（sǔn）失，醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善，相關的隔離措施值得探討和研究。患者被安置（zhì）在獨立的傳染性隔離病房內，新風經過過濾處理後送到室內，排風經過過濾、消毒等淨處理，然後排到室外。

潔淨室（Cleanroom）傳染性隔離病房高效（xiào）空氣過（guò）濾器的作（zuò）用

(非典（diǎn）型性肺炎）疫情

高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器

爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區（qū）。

2002 年底爆發的SARS 疫情，引（yǐn）起了我國對傳染性隔離病房的高度。如何提高（gāo）傳染性隔離病房空調的（de）隔（gé）離效（xiào）果和（hé）如何改進傳染性（xìng）隔離病房空（kōng）調（diào）的設計。對於今後新建或（huò）改造的傳染病（bìng）醫院具有重要的指導意（yì）義。傳染隔離病房的空調通風設計中應（yīng）當滿足以下（xià）幾個要求：提供病患者舒適環境，提高汙染空氣的（de）淨（jìng）化效果，保護醫護人員不受感染，避免形（xíng）成渦（wō）流及換氣死角，兼顧（gù）節（jiē）能的環保（bǎo）要求。基於以上原則（zé），筆者對傳染隔離病房設計進行了探討，說（shuō）明了傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計中（zhōng）應（yīng）注意的事項包括：為防止病菌逸出，傳染（rǎn）隔

離病房應有良好的（de）隔離措施，如保持室內外壓力梯度（負壓控製）、設置緩衝室；

同時（shí）應改善氣流組織、提高換氣次（cì）數、考慮局部排風的設計，降低室內的汙（wū）染物濃度，保證醫護人員工作（zuò）區空氣清潔（jié）度（dù），降低醫護人（rén）員感染風（fēng）險。計算流體力學使（shǐ）用計算機輔（fǔ）助計算（suàn），是計（jì）算機技術的發展和應用，數值模擬分析（xī），有助於迅（xùn）速（sù）得到結論，能減少實驗費用（yòng）和（hé）投入，為設計和施工提供參考。

參考國內（nèi）外文獻和相關理論，筆者對采用兩個送風（fēng）口時，送風口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論，利用Fluent 軟（ruǎn）件進行數（shù）值模擬研究（jiū）。首（shǒu）先建立一個隔離病房的模型，然後（hòu）模擬送風口、排風口設在不同（tóng）位置時的空調通風情況，分析醫護人員工（gōng）作（zuò）區（qū）內的汙染物濃度、風速、溫度（dù）分布，通（tōng）過比（bǐ）較，得出最佳的通風方案。 傳染性（xìng）隔（gé）離（lí）病房屬於潔淨室（Cleanroom）的一種，為了治療傳染病（bìng）患者、防止疾病擴散，及防止不同病患者間相互感染，它應具有如下三種功能

（1）為（wéi）傳染病患者提供良好的室內環境；

（2）保證室內汙染空氣不會逸出（chū）到室外（wài）；

（3）減少醫護人員（yuán）感染上傳（chuán）染（rǎn）病（bìng）的風險。

可（kě）見，隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減（jiǎn）少引入、產生和滯留（liú）粒子等，減少滲出汙染有利於防止病菌擴散（sàn）到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計，不但要有效排除病房內產生的汙染空（kōng）氣（qì），而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果，提高（gāo）清除汙染空氣（qì）的效率（lǜ），防止汙染物逸出到病房（fáng）外，保持醫護人員工作區空氣的清潔度，都是傳染性隔離病（bìng）房空調通風設計中需要考慮的問題。

綜合以上幾（jǐ）點要求，筆者對傳（chuán）染隔（gé）離（lí）病房空調通風進行探討，以期達改善空調通風效果的目的。

1.2 國內外的研究現（xiàn）狀

根據潔淨室（區）的定義，潔淨室（區（qū））指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控（kòng）的房間（空間）[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製（zhì）含菌濃度和防止細菌（jun1）逸（yì）出（chū），屬於潔淨室（shì）的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了（le）潔淨室的概（gài）念，當時對潔淨室（cleanroom）的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率（lǜ）的處理（lǐ）室、手術室這類滅菌處理的工作環境，這也是（shì）最初的潔淨病房（fáng）。

二戰期間，美國軍工產業中產品返工（gōng）率、返修率居高不下，軍方和廠商研究得出了生產環境清潔度不（bú）高（gāo）的原因。

1951 年，美國研製出了（le）高效空氣過濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用於生產車間的送風過濾，具有現代意義的（de）潔淨室由此真正誕生了。

1961 年美國提出了（le）層流（laminar flow）（現正名（míng）為單（dān）向流（unidirectional flow））的潔淨空氣流組（zǔ）織方案，並應用（yòng）於實際工程（chéng），層流（單（dān）向流）潔淨室誕生（shēng）了（le）。同年美國空軍（jun1）製訂、頒發了世界上第一（yī）個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工（gōng）作台的設（shè）計與運轉（zhuǎn）特性標準》。

1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了完（wán）善的潔淨室技術雛形。

1967 年美國又頒布（bù）了美國航空宇宙局標準，通常稱為生物潔淨室標準。

1965 年前，多用於航（háng）空工（gōng）業，1968 年起開始應用於部分醫院，並（bìng）在各種（zhǒng）行業推（tuī）廣，軍（jun1）工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光（guāng）膠片、超純化學試劑等行業均（jun1）有應用，對當（dāng）時科學技術和（hé）工業發展起了很大的（de）促進作用。

70 年代初潔淨室的建設重點開始（shǐ）轉向醫療、製藥、食品及生化等（děng）行業。除美國而外，其它工業先進國家（jiā），日（rì）本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技（jì）術。

20 世（shì）紀（jì）80 年代以後，美國和日本分別（bié）研製成功過濾對象為0.1μm，捕集效率達99.99%的新型超高效過濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別

淨室，它使潔淨技（jì）術的發展又進入一個（gè）新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直（zhí）單向流的生物潔淨技術室（Biological Clean Operating Room）。同年又在美國明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的（de）無菌室。1967 年美國德州的（de）M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食（shí）品藥（yào）品管理局（FDA）開始實施（shī）《醫（yī）藥品的製造和質（zhì）量管理規範（fàn）》（Good Manufacturing Practice），為確保藥品的安（ān）全（quán）性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織（WH0）頒（bān）布了GMP，規定了為保證藥品（pǐn）無菌生產，對生產環（huán）境和用水質量的要求