佛(fó)山負壓(yā)隔離病房高效(xiào)過濾器
由於新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重,因此在全世(shì)界迅速(sù)擴散後對人們(men)的(de)健康(kāng)造成很大危害(hài)。據世(shì)界衛生組織公(gōng)布的統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日(rì),全球(qiú)累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界(jiè)各國人民身心(xīn)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,避免再次發疫情爆發之(zhī)後,全國各(gè)地紛紛對病(bìng)患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成(chéng)為新的SARS 患者。
我國潔(jié)淨技(jì)術起步於上世紀60 年(nián)代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效(xiào)空氣過濾器通過鑒(jiàn)定(dìng),標誌(zhì)了我國潔淨技術正式(shì)起步。在近幾十年裏(lǐ),我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的新版本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國的潔淨病(bìng)房、隔離病房技術的發展十分迅速(sù)。
70 年代(dài),我(wǒ)國試製成功潔淨(jìng)室配套的淨化設備,淨化設備的(de)生產在(zài)國內(nèi)形成(chéng)了初步的規模與布局,我國先(xiān)後設計製造了(le)多(duō)種型式的潔淨(jìng)工(gōng)作台(clean bench)、吹淋室、氣閘(zhá)室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國(guó)出版了《空氣潔淨技術措施(shī)》,起到了規(guī)範與推動潔淨室(shì)技(jì)術發展的重要(yào)作用,為日(rì)後國家標準的製(zhì)定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房(fáng)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(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製(zhì)中(zhōng)心(CDC)發布了《衛生保健設(shè)施中防(fáng)止結核分支杆菌(jun1)傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監督管(guǎn)理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房設計規(guī)範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國國家(jiā)藥品監督(dū)管理局頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨(jìng)廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布(bù)了《醫院(yuàn)潔淨手術(shù)部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院(yuàn)研製成功(gōng)了“呼吸器整麵防護(hù)麵(miàn)罩”、完成了“負壓層流淨(jìng)化滅病毒裝置(zhì)”和“負壓淨化病床”的設計工作,向國家申(shēn)報了“針對烈(liè)性呼吸性傳染病的物(wù)理防護產品(pǐn)的(de)研製(zhì)和產業化”課題項目。
2004 年我(wǒ)國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月(yuè),我國出版了係(xì)統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理(lǐ)》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家提出傳染(rǎn)病患(huàn)者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由(yóu)中國建(jiàn)築(zhù)科學研究院空(kōng)氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研人(rén)員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效(xiào)果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組(zǔ)織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果(guǒ)的表(biǎo)達式和設計要求,對傳染(rǎn)病隔(gé)離病房換(huàn)氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細菌(jun1)濃度[iv]。通(tōng)過理論分析和實驗論(lùn)證,溫差(chà)對汙染傳播有一定影響[v],高(gāo)效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用回(huí)風也可(kě)以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了(le)依據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房(fáng)的設(shè)計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究(jiū)方法
可見,為了在(zài)疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改(gǎi)善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究(jiū)。患者被安置在獨立的(de)傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到(dào)室內,排風經過過濾、消毒等(děng)淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離(lí)病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性(xìng)肺炎)疫情
高效空氣過(guò)濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發(fā),該疾病在在2003 年2 月首次發(fā)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。
2002 年底爆(bào)發的(de)SARS 疫情,引(yǐn)起了我(wǒ)國對傳染性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房(fáng)空調的隔離效果和如(rú)何改進傳染性隔離病房空調的設計。對於今(jīn)後(hòu)新建或改造的傳染病醫院(yuàn)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當滿足以下幾個要求:提供病(bìng)患者舒適環境(jìng),提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員(yuán)不受感染,避免形成渦流及換(huàn)氣(qì)死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳(chuán)染隔離病房設計進行了(le)探討,說明了傳染性隔離(lí)病房空調通風設(shè)計的任務和辦法。設計中應注意的(de)事項包括:為防止病菌逸(yì)出,傳染(rǎn)隔
離病房(fáng)應有良(liáng)好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩(huǎn)衝室;
同時應改善氣流組織、提高換(huàn)氣次數(shù)、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染(rǎn)物濃度,保證(zhèng)醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫(yī)護人員感染風險。計(jì)算(suàn)流體力學使用計算機輔助計算,是計(jì)算機技術的發展和應(yīng)用(yòng),數值(zhí)模擬分析,有助(zhù)於迅速得到結論,能減少實驗費(fèi)用和(hé)投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外文(wén)獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口(kǒu)時,送風口和(hé)排風口的(de)不同組合的幾種(zhǒng)方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件(jiàn)進行數值模擬(nǐ)研究。首先建立一個隔離病房的(de)模型,然後模擬(nǐ)送風口、排風口設在不同位置時的空調通風(fēng)情況,分析醫護人員工作區內的汙染物(wù)濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬(shǔ)於潔(jié)淨室(Cleanroom)的一種,為了治療(liáo)傳(chuán)染病患者(zhě)、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)為傳染病患者(zhě)提供良(liáng)好(hǎo)的室內環境(jìng);
(2)保證室內汙染空氣(qì)不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的風險(xiǎn)。
可見,隔離病房的設計(jì)、建造和使用應盡可能減少(shǎo)引入、產生和滯留粒子等(děng),減少滲(shèn)出汙染有利於防止病(bìng)菌擴散(sàn)到室外的潔淨環(huán)境中。潔(jié)淨空調的設計,不但要有效排(pái)除病房內產生的(de)汙染(rǎn)空氣,而且要有效阻止室內(nèi)的汙(wū)染物逸出(chū)到室外。保證空調的良好效果,提高清(qīng)除汙染空(kōng)氣的效率,防止汙(wū)染物逸出到病房外,保持醫護人員工作區空(kōng)氣的清潔度,都是傳染(rǎn)性隔離病房空調通風設(shè)計中需(xū)要考慮的問題。
綜合以上幾點(diǎn)要求,筆者對(duì)傳染隔(gé)離病房空調通風進(jìn)行探討,以期達(dá)改善空(kōng)調通風效果的目的(de)。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔(jié)淨室(區)的定義,潔(jié)淨室(區)指空氣懸(xuán)浮粒子濃度、含菌(jun1)濃度受控的房間(空間)[i]。傳染(rǎn)性隔離病房的空調通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸(yì)出,屬於潔淨(jìng)室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔(jié)淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以(yǐ)控製創部感染率的處理室(shì)、手術室這類滅菌處理(lǐ)的工(gōng)作環境,這也是(shì)最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返(fǎn)工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得(dé)出了生產環境清潔度不高的原因。
1951 年,美國(guó)研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具(jù)有現代意義的(de)潔淨(jìng)室由此真正(zhèng)誕(dàn)生(shēng)了(le)。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用(yòng)於實際工程,層流(liú)(單(dān)向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製(zhì)訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性(xìng)標準(zhǔn)》。
1963 年美國頒布了潔淨(jìng)室第一個軍用部分的聯邦標準(zhǔn)209。至此形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美(měi)國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前(qián),多用於航空工(gōng)業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各種(zhǒng)行業推廣,軍工、電子、光學、微(wēi)型(xíng)軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對當時科(kē)學技術和工業發展起了很大的促進(jìn)作用。
70 年代(dài)初(chū)潔淨室的建設重點開始轉向醫(yī)療(liáo)、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等(děng)也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別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(guò)濾器。最(zuì)終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超(chāo)高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個新時期。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(shēng)物(wù)潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明(míng)蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德(dé)州的(de)M.D.安德遜病院(yuàn)建成了世(shì)界上最早的生物潔淨白(bái)血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質(zhì)量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性(xìng)、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥(yào)品無菌生產,對生產環境和用水(shuǐ)質量的要求