廣西負壓隔離病房高效過濾(lǜ)器
由於新冠病症前所未有(yǒu),並(bìng)且危(wēi)害嚴重,因(yīn)此在全世(shì)界迅速擴散後(hòu)對人們的健康造成很大(dà)危害。據世界衛(wèi)生組(zǔ)織公布的統計數字表明,截(jié)至2003 年8 月(yuè)7 日,全球累計SARS病例(lì)共(gòng)8422 例,涉(shè)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(dàn)給世界各(gè)國人民身心帶來(lái)了(le)巨大的傷害,而(ér)且(qiě)也給我國造成了(le)上百(bǎi)億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再(zài)次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病(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(jiàn)康人群被(bèi)感染成為新的(de)SARS 患者(zhě)。
我國潔淨技術起(qǐ)步於上世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶波紋隔(gé)板的高(gāo)效空氣過濾(lǜ)器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若(ruò)幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行業規範,並根據技術發展,推出相關(guān)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,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發(fā)展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配(pèi)套的淨化設備(bèi),淨化設備的生產(chǎn)在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設計製造(zào)了多種型式的潔淨工作(zuò)台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等(děng)相關設備(bèi)。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準的製定奠(diàn)定了(le)基礎(chǔ)。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了(le)
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年(nián)我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工(gōng)及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國(guó)疾病預防(fáng)和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結(jié)核分(fèn)支杆菌傳(chuán)播指(zhǐ)南》。
1997 年我國(guó)國家藥(yào)品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨(jìng)廠房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國國家藥品監督管理局頒布(bù)了《藥品生(shēng)產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國(guó)修(xiū)訂並頒布了《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨(jìng)手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功(gōng)了“呼吸器整麵防護麵罩(zhào)”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病(bìng)床(chuáng)”的設計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防(fáng)護產品的研製和產業化(huà)”課題(tí)項目。
2004 年我國推出(chū)了《綜合醫院建築設計規(guī)範(fàn)(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳(chuán)染病醫院建築設計(jì)規範(fàn)(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統介(jiè)紹隔離(lí)病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的(de)概念,並(bìng)整理(lǐ)和(hé)歸納(nà)設計要求[iii]。
2006 年(nián)12 月由中國建築科學(xué)研究院空氣調節所、解放軍302醫(yī)院以及廣東申(shēn)菱公司共14名科研人員(yuán)組成的研究小組進行的“隔離病房隔離(lí)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(píng)估。該研究的成果(guǒ)有:提出了緩衝室隔離效果的表達式和設(shè)計要求,對傳染(rǎn)病隔離病房換(huàn)氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提(tí)出雙送風(fēng)口的模(mó)式,通過(guò)模擬、驗證(zhèng)明比單送風口能夠改進氣流組(zǔ)織,降低醫護人員工作區域(yù)內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對汙(wū)染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循(xún)環利用回風也可以得到潔淨度高(gāo)的送風[8],為隔離(lí)病房的節能(néng)降耗提供了依據。這一係列成果(guǒ)標誌(zhì)著我國對傳染(rǎn)隔離病房的設計已經形成了完(wán)備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方(fāng)法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製(zhì)疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效(xiào)果需要改善,相(xiàng)關的隔離措施值(zhí)得探討和研(yán)究。患者被安置在獨立的傳(chuán)染(rǎn)性隔(gé)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(shì)(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)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(yú)中國廣東、香港(gǎng)以及越南的河內等(děng)地, 並迅速蔓延到(dào)世界27 個國家和(hé)地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔(gé)離效果和如何改進(jìn)傳染性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具(jù)有重要的指導意(yì)義。傳染(rǎn)隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提(tí)供病患(huàn)者舒適環境,提高汙染空(kōng)氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上(shàng)原則,筆者對傳染隔離(lí)病房設計進行(háng)了探討,說明了(le)傳染性隔離病(bìng)房空調(diào)通風設計的(de)任務和辦法(fǎ)。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病(bìng)房(fáng)應有良好的隔離(lí)措施,如保持室(shì)內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織、提(tí)高換氣次數、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(yuán)工作區空氣清潔度(dù),降低醫護人員感染風險。計算流體力學使(shǐ)用計算機輔助計(jì)算,是計算機技術的(de)發展和應用,數(shù)值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗(yàn)費用和投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對(duì)采用兩個(gè)送風口時,送風口和排風口的不同組合(hé)的幾(jǐ)種方案進行討論(lùn),利用Fluent 軟件(jiàn)進行數值模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模(mó)擬送風(fēng)口、排風口設在不同位置時的空(kōng)調(diào)通風情況,分析醫護人員工作區(qū)內的汙染物濃度(dù)、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(fáng)屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病(bìng)擴散,及防止不同病患者間相互感(gǎn)染,它應具有如下三(sān)種(zhǒng)功能(néng)
(1)為傳染病患者(zhě)提供良(liáng)好的室內環境;
(2)保證室內汙(wū)染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的風險。
可見(jiàn),隔離病房的設計、建造和使用應盡(jìn)可能減少引入、產生和滯(zhì)留粒子等,減少滲出汙染有(yǒu)利於防止病菌擴散到室外的潔淨環(huán)境中。潔淨空調的設計(jì),不但要有效排除病(bìng)房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保(bǎo)證空調的良好(hǎo)效果,提高清除汙(wū)染空氣的效(xiào)率,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護人員工作(zuò)區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離病房空調(diào)通風(fēng)進行探討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的(de)研究現(xiàn)狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調(diào)通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔(jié)淨(jìng)室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室(shì)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(gǎn)染率的處理室、手(shǒu)術室這類滅菌處(chù)理的工作環境,這也(yě)是最初(chū)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(shāng)研究得出了生產環境清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣(qì)過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用(yòng)於生產車間的送風過濾,具有(yǒu)現代意義的(de)潔淨室由此真正誕生了。
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(fāng)案,並應用(yòng)於(yú)實際工程,層(céng)流(單(dān)向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第(dì)一個潔淨室標準《潔淨室與(yǔ)潔(jié)淨(jìng)工作台的設計與運轉特性標準(zhǔn)》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室第(dì)一個(gè)軍用部分的聯邦標(biāo)準209。至此(cǐ)形成了完善的潔淨室技術雛(chú)形。
1967 年美國又頒布了美國航空(kōng)宇宙局標準(zhǔn),通常稱為(wéi)生物(wù)潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在(zài)各種(zhǒng)行業推廣(guǎng),軍工、電子、光學、微型軸承、微型(xíng)電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應(yīng)用,對當時科學技術和工業(yè)發展(zhǎn)起了很大(dà)的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉(zhuǎn)向醫療、製藥、食(shí)品及生化等(děng)行業(yè)。除美國而外,其(qí)它工業先進國家,日(rì)本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分(fèn)重視(shì)和大力發展了潔淨技術。
20 世(shì)紀80 年代以後(hòu),美國和日本(běn)分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超(chāo)高(gāo)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新時期。1966 年美國新墨(mò)西(xī)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(nián)又在美國明蘇達大學建成了世界上第(dì)一個水平層(céng)流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安(ān)德遜病院建成了世界(jiè)上最早的生物(wù)潔淨白血病(bìng)室。1964 年美國食品(pǐn)藥品管理(lǐ)局(FDA)開始實施《醫(yī)藥(yào)品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保(bǎo)藥品的安全性、有效性(xìng)提(tí)供了規範。1969 年世界(jiè)衛生組織(WH0)頒布(bù)了GMP,規定(dìng)了為保證藥品無菌生(shēng)產,對生產環境和用(yòng)水質量的要求