晉中負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症前所未有(yǒu),並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害(hài)。據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,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死(sǐ)亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣(yàng)的突發性傳染病不但給世界各國人民身心帶(dài)來了巨大的傷害,而且也給我國造成(chéng)了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫(yì)情爆(bào)發之(zhī)後,全國各地(dì)紛紛對病患者采取了隔(gé)離、觀察和治療,在此過程中,就(jiù)有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔(jié)淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研(yán)製的帶波紋(wén)隔板的高效空氣過(guò)濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾(jǐ)十年裏,我國頒(bān)發了若幹潔淨技術規範(fàn)、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的新版(bǎn)本或者(zhě)意見征求稿。近幾(jǐ)年我國對傳(chuán)染疾病(bìng)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(sù)。
70 年代,我國試製(zhì)成功潔淨室配套的淨化設備(bèi),淨化設備(bèi)的生產在國內形成了初步的(de)規模與布局,我(wǒ)國先後(hòu)設計製(zhì)造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備(bèi)。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技(jì)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定了基(jī)礎。
1984 年12 月(yuè)我(wǒ)國頒發了《潔淨廠(chǎng)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範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《潔(jié)淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防(fáng)止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監(jiān)督管理局頒布了(le)《醫藥工業潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品(pǐn)監督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我(wǒ)國修訂並頒布了《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國(guó)頒布了《醫院潔淨手術部(bù)建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年(nián)協和醫院研製成功了“呼吸(xī)器整麵防護麵罩”、完(wán)成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨(jìng)化病床”的設計工作(zuò),向國家申報了“針對烈(liè)性呼吸性傳染病(bìng)的物理防護產品(pǐn)的研(yán)製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規(guī)範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染(rǎn)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(gé)離病房的專著《隔離病(bìng)房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出(chū)傳(chuán)染病患(huàn)者看(kàn)護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築(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(gōng)司共14名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔(gé)離(lí)效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技(jì)成果評估(gū)。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式(shì)和設計要求,對傳染病隔離病房換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(yàn)證明比單送風口能夠改進(jìn)氣流組織,降低醫護人員工作區(qū)域內細菌濃度(dù)[iv]。通過理論分析(xī)和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效過濾器(qì)濾菌效率(lǜ)的實驗研究,說明(míng)循環利用回風也可以得到潔淨度高的送(sòng)風[8],為隔離病房的節能降耗提供(gòng)了依據。這一係列(liè)成果標誌(zhì)著我國對傳染隔離病房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容(róng)、目的(de)及研究方法(fǎ)
可見(jiàn),為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避(bì)免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離(lí)病房(fáng)的隔離效果需要(yào)改善,相關的隔離措施值得探討(tǎo)和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室(shì)內,排風經過過濾、消(xiāo)毒(dú)等淨處(chù)理,然後排到室外。
潔淨室(shì)(Cleanroom)傳染性隔離(lí)病(bìng)房高效空(kōng)氣過濾(lǜ)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(kōng)氣過濾(lǜ)器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中(zhōng)國廣東、香港以及越南的河內等(děng)地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離病(bìng)房(fáng)的高度。如何提高傳染性隔離病房空(kōng)調的隔離效果和如何改(gǎi)進(jìn)傳染性隔(gé)離病房(fáng)空調的設計。對於今後新建或改(gǎi)造的傳(chuán)染病醫院具有重要的指導意(yì)義。傳(chuán)染隔離病房的空調通風設計中應當(dāng)滿足以下幾個要求:提(tí)供病患(huàn)者舒適環境,提高汙染空氣的淨(jìng)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(de)環保要求。基(jī)於以上原則,筆者(zhě)對傳染隔離(lí)病(bìng)房(fáng)設計進行了(le)探討,說明了傳染性隔離病房空調(diào)通風(fēng)設計的(de)任務和辦法。設計中應注意的事項包(bāo)括:為防止病菌逸出,傳染(rǎn)隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室(shì)內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感(gǎn)染風險。計算流體力(lì)學使用計算機輔助計算,是(shì)計算機技術的發展和應用(yòng),數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投(tóu)入,為設(shè)計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆(bǐ)者對采用(yòng)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 軟件進行數值模擬(nǐ)研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風(fēng)口設在不同位置時的空調通風情況,分析醫(yī)護人(rén)員工作區內的汙染物濃度、風速、溫(wēn)度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性(xìng)隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為了治療(liáo)傳染病患者、防止疾(jí)病擴散,及防止不同病患者間(jiān)相互感染,它應(yīng)具(jù)有如下三種功能
(1)為傳染(rǎn)病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染(rǎn)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,隔離病(bìng)房的(de)設(shè)計、建造和(hé)使用應盡可能減少引入、產生(shēng)和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外(wài)的潔淨環境中(zhōng)。潔淨空調的設計,不(bú)但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而(ér)且要有效阻止室內的汙染物逸(yì)出到(dào)室外。保證空調的良好效果,提高清(qīng)除汙染空氣的效率(lǜ),防止汙染物逸出到病房外,保持醫(yī)護人員工作區空氣的(de)清潔度,都是(shì)傳染性隔離病房(fáng)空調通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上(shàng)幾點要求,筆者對傳染隔離病(bìng)房空調通風進行探(tàn)討(tǎo),以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度(dù)、含菌濃(nóng)度受控的房間(空(kōng)間)[i]。傳(chuán)染性隔離(lí)病房的空調通風需要控製含菌濃度(dù)和防止細(xì)菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀(jì)60 年代的(de)歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴(pēn)灑(sǎ)消毒後可(kě)以控製創(chuàng)部感染率的處理室、手術室(shì)這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔(jié)淨病房(fáng)。
二戰期(qī)間,美國軍工產業中(zhōng)產品返工率、返修率(lǜ)居高不下,軍方和廠(chǎng)商研(yán)究(jiū)得出了生(shēng)產環境清潔度不高的原因。
1951 年,美國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,具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年(nián)美國提(tí)出了層流(laminar flow)(現(xiàn)正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組(zǔ)織方案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美(měi)國空軍(jun1)製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室(shì)與潔淨工作台的設計(jì)與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一(yī)個軍用(yòng)部分的聯邦標準209。至此形成了(le)完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美國又(yòu)頒布了美國航空宇宙局標準(zhǔn),通常稱為(wéi)生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應(yīng)用於部分(fèn)醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠(jiāo)片、超純化學試(shì)劑等行業均有應用(yòng),對當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫(yī)療、製藥、食品及生化(huà)等行(háng)業。除美國而(ér)外(wài),其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也(yě)都十分重視和大力發展了(le)潔淨技術。
20 世(shì)紀80 年(nián)代以後,美國和日本分別研(yán)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(lǜ)器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州(zhōu)建成了世界(jiè)上第一個垂直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(jiàn)成了世界上第一(yī)個水平層流的(de)無菌室。1967 年美國德(dé)州的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 年美國食品藥品管(guǎn)理(lǐ)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(què)保藥品的安全性(xìng)、有(yǒu)效性提供了規範。1969 年世界衛(wèi)生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求