龍(lóng)岩負壓隔離病房高效過濾器(qì)
由於新冠病症前所未有(yǒu),並且危害嚴重,因此(cǐ)在全(quán)世界迅速擴散後對人們的(de)健康造成很(hěn)大危害。據世界衛生組織公布的統計(jì)數字表明,截至2003 年(nián)8 月7 日,全球累計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(chuán)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(zào)成了上百億(yì)元的(de)經(jīng)濟損失,有(yǒu)必要引起重視,避免再(zài)次(cì)發疫情爆發之後,全國各地紛紛對(duì)病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世(shì)紀60 年代(dài),1965 年,我國研(yán)製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔(jié)淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹(gàn)潔淨技術(shù)規範、醫藥行(háng)業規範,並根(gēn)據技術發展,推出相關規範的新版本或者意見征(zhēng)求稿。近幾年我(wǒ)國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我(wǒ)國試(shì)製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設(shè)備的生(shēng)產(chǎn)在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設(shè)計製造了多種型式(shì)的(de)潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等(děng)相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨(jìng)技術措施》,起(qǐ)到了規(guī)範與推動潔淨室技術發(fā)展的重要作用,為日後國(guó)家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔(jié)淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布(bù)了(le)《綜合醫院建築設計規(guī)範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔(jié)淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美(měi)國(guó)疾病預防和(hé)控製中(zhōng)心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支(zhī)杆菌傳播指南》。
1997 年我國(guó)國家(jiā)藥品監督管(guǎn)理局頒布(bù)了《醫藥工(gōng)業(yè)潔(jié)淨廠(chǎng)房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國(guó)國家藥品(pǐn)監(jiān)督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設計(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨(jìng)手術部建(jiàn)築(zhù)技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼(hū)吸器整麵防護麵罩”、完成了“負(fù)壓層流淨化滅病(bìng)毒裝置”和“負壓淨化病(bìng)床”的設(shè)計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸性傳(chuán)染病的物理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院(yuàn)建築設計規範(fàn)(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出(chū)版了係統(tǒng)介紹隔離病房的專(zhuān)著《隔離病(bìng)房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患者(zhě)看護單元(biocontainment patient care
unit)的概(gài)念,並整理和歸納設(shè)計要求[iii]。
2006 年12 月由中國(guó)建築科(kē)學研究院空氣調節所、解放軍302醫院(yuàn)以及廣(guǎng)東申菱公司共(gòng)14名科研人員組成的研究小組進行的“隔離(lí)病房隔離效果的研究”通過了建設(shè)部科技(jì)發展(zhǎn)促進中心(xīn)組織的科技成果評估(gū)。該研究的(de)成果(guǒ)有:提出了緩衝室隔離效果(guǒ)的表達(dá)式和(hé)設計要(yào)求,對傳染病隔離病房換(huàn)氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙(shuāng)送風口的模式,通過模擬、驗證明比單(dān)送風口能夠改進氣流組織,降低醫護人(rén)員工作區域(yù)內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫(wēn)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(jiū),說明循環(huán)利用回風也可以得到(dào)潔淨度高的送(sòng)風[8],為隔離病房的節能(néng)降耗提供了(le)依據。這一係列(liè)成果標誌著我國對傳(chuán)染隔離病房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為(wéi)了在疫情爆發時期(qī)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果需要改(gǎi)善(shàn),相關的隔離(lí)措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔離(lí)病房內,新風經(jīng)過過濾處理後送(sòng)到室內,排風(fēng)經過(guò)過濾、消毒等淨處理,然後排(pái)到(dào)室外(wài)。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過(guò)濾器的作用
(非典型性肺(fèi)炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆(bào)發(fā),該疾病在(zài)在2003 年2 月首次(cì)發現於(yú)中國(guó)廣東、香(xiāng)港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國(guó)家和地(dì)區。
2002 年底爆發的SARS 疫情(qíng),引起了我國對傳染性隔離病房的高度(dù)。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效(xiào)果和如何改進傳染(rǎn)性隔離病房空調的設計。對於今後新建(jiàn)或(huò)改造的傳染病醫院具有重要的指導意義(yì)。傳染隔(gé)離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患者舒適環境,提(tí)高汙(wū)染空氣的淨化效果,保護醫護人員不(bú)受感染(rǎn),避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環(huán)保要求。基於以上原則,筆(bǐ)者對傳染隔離病房(fáng)設(shè)計(jì)進行了探討,說明(míng)了(le)傳(chuán)染性隔離病房空調通風設計的任務和辦(bàn)法。設計中(zhōng)應注意的事項包括(kuò):為(wéi)防止病菌逸出,傳染隔
離病(bìng)房應有(yǒu)良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負(fù)壓(yā)控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織(zhī)、提高換氣次數、考慮局部排風的設(shè)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,降低醫(yī)護人員感染風險。計算流體(tǐ)力學使用計算機輔助(zhù)計算,是計算機技術的發(fā)展(zhǎn)和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減(jiǎn)少實驗費用和投入,為設計和(hé)施工提供參考。
參考(kǎo)國內外(wài)文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送(sòng)風(fēng)口和排(pái)風口的不同組合(hé)的幾種方案進行(háng)討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首(shǒu)先建立一個隔離(lí)病房(fáng)的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置(zhì)時的空調通風情況,分析醫護(hù)人員工作區內的汙(wū)染物濃度(dù)、風速、溫度分布,通過比較(jiào),得(dé)出最佳的通風方案。 傳(chuán)染性隔離病房屬於(yú)潔淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為了治療傳染病患(huàn)者、防止疾病擴散,及防止(zhǐ)不同病患者間相互感染,它應具(jù)有(yǒu)如下三種(zhǒng)功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到(dào)室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病(bìng)的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用(yòng)應盡可能減少引入(rù)、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔(jié)淨環境中。潔(jié)淨空調的(de)設計,不但(dàn)要有效排除(chú)病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果(guǒ),提高清除汙染(rǎn)空(kōng)氣的效(xiào)率,防止汙(wū)染物逸出到病房外,保持醫(yī)護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調(diào)通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上(shàng)幾(jǐ)點要求,筆者對傳染(rǎn)隔離病房空(kōng)調通風(fēng)進行探討,以期達改善空調通風效果的(de)目的(de)。
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、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病(bìng)房的空調(diào)通風需要控製含(hán)菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨(jìng)室的概(gài)念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑(sǎ)消毒後可以(yǐ)控製創部感(gǎn)染率的處理室、手術室這類滅菌處理的(de)工(gōng)作環境,這也是最初的潔淨病(bìng)房。
二戰期間,美國(guó)軍工產業中產(chǎn)品返工(gōng)率、返修率居高(gāo)不下,軍方和廠商研究(jiū)得(dé)出了生產環境清潔度不高的原因(yīn)。
1951 年,美(měi)國研製出(chū)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(yì)義的(de)潔淨室由(yóu)此真正誕生了。
1961 年美國提出了層流(liú)(laminar flow)(現正(zhèng)名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程,層流(單(dān)向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨(jìng)室第一個軍用部(bù)分的聯邦標準209。至(zhì)此形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇(yǔ)宙局標準,通(tōng)常(cháng)稱為生物潔淨室標準。
1965 年前(qián),多用於航空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各(gè)種行業推廣,軍工(gōng)、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠(jiāo)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發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨(jìng)室的建設重點開始轉向醫(yī)療、製藥、食品(pǐn)及生(shēng)化(huà)等行(háng)業(yè)。除美國(guó)而外,其它工業先進(jìn)國家,日本、德國、英國(guó)、法國、瑞士、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(yǐ)後,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%的新型超高效過濾器。最終(zhōng)建成(chéng)0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高(gāo)級別
淨室,它(tā)使潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國(guó)新墨(mò)西哥州建(jiàn)成了世界上第一個垂直單向流的生物潔(jié)淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世(shì)界上(shàng)第(dì)一個水平(píng)層流的無(wú)菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜(xùn)病院建成了(le)世界上最早(zǎo)的生物潔淨白血病室(shì)。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理規(guī)範(fàn)》(Good Manufacturing Practice),為確保藥(yào)品的安全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生(shēng)產環境(jìng)和用水(shuǐ)質量的要求