內江負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠(guàn)病症前所未有,並且危(wēi)害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人(rén)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表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國(guó)家和地區,其(qí)中SARS 死亡人(rén)數(shù)919 人,病(bìng)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(shāng)害,而且也(yě)給我國造成了上百(bǎi)億元的經濟損失,有必要引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆發之(zhī)後,全國各地紛(fēn)紛對病(bìng)患者采取了隔離、觀察和治(zhì)療,在此過程(chéng)中,就有醫護人員、健康人(rén)群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技(jì)術起步於上(shàng)世紀60 年代,1965 年(nián),我國研製的帶波紋隔板的高效空氣(qì)過(guò)濾器通過鑒定,標誌了我國(guó)潔淨技(jì)術正(zhèng)式起步。在近幾十(shí)年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規(guī)範、醫藥行業規(guī)範,並根據技術發展(zhǎn),推出相關規(guī)範的新版本或者(zhě)意見征求稿。近幾(jǐ)年我國對傳(chuán)染疾病防治問題的十(shí)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,我國試製成功潔淨(jìng)室配套的淨(jìng)化設(shè)備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局(jú),我(wǒ)國先後設計製造了多種型(xíng)式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳(chuán)遞窗、餘壓閥等相(xiàng)關設備。
1979 年1 月我國出(chū)版了《空氣潔淨技(jì)術措(cuò)施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重(chóng)要作用,為日後國家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(bù)了《綜合(hé)醫院建築設(shè)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(hé)分支杆菌傳播指南》。
1997 年(nián)我國國家藥品監督管理局(jú)頒布了(le)《醫藥工業潔淨廠房設計規範(fàn)》(GMP-97)。
1998 年我國國(guó)家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質量管理(lǐ)規範》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒布了《潔淨廠房設計規範(fàn)》(GB 50073-2001)。
2002 年我(wǒ)國頒布了《醫院(yuàn)潔淨手術部建築技術規範(fàn)》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製(zhì)成功了“呼吸器整麵防護(hù)麵罩”、完成(chéng)了“負壓層流淨化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨(jìng)化病床”的設計(jì)工(gōng)作(zuò),向國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防護產品的(de)研製(zhì)和產業化”課(kè)題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意(yì)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,我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔(gé)離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安(ān)全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並(bìng)整理和歸(guī)納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學(xué)研究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的(de)研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了(le)緩衝室(shì)隔離效果的表達式和設(shè)計要求,對傳染病隔(gé)離病房換氣(qì)合理次(cì)數進行實驗和模擬研究(jiū)[1]。提出雙送(sòng)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,降低醫護人員工作區域內(nèi)細菌(jun1)濃度[iv]。通過理論分析和(hé)實驗論證,溫(wēn)差對汙染傳播有一定影響[v],高(gāo)效(xiào)過濾器濾菌效率的(de)實驗研究,說明循環(huán)利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的(de)節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染(rǎn)隔離病房的設計已經(jīng)形(xíng)成了完備的理(lǐ)論。
1.3 主要內容、目的(de)及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避(bì)免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需(xū)要改善,相關的隔離措施值得探(tàn)討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔(gé)離病房內,新風經過過濾處理後送到室(shì)內,排風經過過濾、消毒等淨處理(lǐ),然(rán)後排到室外。
潔淨室(shì)(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空(kōng)氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效(xiào)過濾器,空氣(qì)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(gè)國家和(hé)地區(qū)。
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(rǎn)性隔離病房空調的隔離效果(guǒ)和如何(hé)改進傳染性隔離病(bìng)房空調的設計。對於今(jīn)後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指(zhǐ)導意義。傳染隔離病房的空(kōng)調(diào)通風(fēng)設計中應當滿足(zú)以下幾個要求:提供病患(huàn)者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果(guǒ),保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣(qì)死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行了(le)探討,說(shuō)明了傳染性隔離病房空調通風(fēng)設計的任務和辦法。設計中(zhōng)應注意的事項包括:為防止(zhǐ)病菌(jun1)逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯(tī)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(bǎo)證醫護人(rén)員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算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用,數值(zhí)模擬分析,有助於迅速得到結(jié)論(lùn),能減少實驗費用和投入,為(wéi)設計和施工提(tí)供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風(fēng)口時,送風口和排風口的不同(tóng)組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件進行數值模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型(xíng),然後模擬(nǐ)送風口、排風口設在不同位置時的空調(diào)通風情況,分析醫護(hù)人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比較,得(dé)出最佳的通風方案。 傳染性隔離(lí)病房屬於(yú)潔淨室(Cleanroom)的一種,為了(le)治療傳染病患者、防止疾病擴(kuò)散,及(jí)防止(zhǐ)不同病(bìng)患者間相互感染,它應具有如下(xià)三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室(shì)內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護(hù)人員感染上傳(chuán)染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應(yīng)盡可能減少引入、產生和(hé)滯(zhì)留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除(chú)病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。保證空調的(de)良好效(xiào)果,提高清除汙染空氣的效(xiào)率,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,都是傳染性隔離病房空調(diào)通風設(shè)計中需要考慮的問題。
綜合以上幾(jǐ)點要求,筆者對傳染隔離病房空(kōng)調通風進行(háng)探討,以期(qī)達改善(shàn)空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨(jìng)室(區)的定義,潔淨室(區(qū))指空氣懸浮粒子(zǐ)濃度、含菌濃度(dù)受控(kòng)的(de)房間(空間)[i]。傳(chuán)染性隔離病(bìng)房的空調通風需要控製含菌濃度和(hé)防止細菌逸(yì)出,屬於潔淨室的範(fàn)疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率(lǜ)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控製創部(bù)感染(rǎn)率的處理室(shì)、手術室這類滅菌處理的工作環(huán)境,這也是(shì)最初的潔(jié)淨病房。
二戰(zhàn)期間,美國軍工產業中產品返工率、返修率居(jū)高不下,軍方和廠商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(kōng)氣(qì)過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生(shēng)產車間的送風過濾,具有現代意(yì)義的潔淨(jìng)室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名為(wéi)單向流(liú)(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於(yú)實際(jì)工程,層流(單向流)潔淨室誕(dàn)生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發了世界上第一(yī)個潔淨室標準(zhǔn)《潔淨室與潔淨工作台的(de)設計與運轉特性標準》。
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 年美國又頒布了美國航空宇宙(zhòu)局標準,通(tōng)常稱為生物潔淨室標準。
1965 年(nián)前,多用於航空工(gōng)業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各(gè)種行業推廣,軍工、電子(zǐ)、光學、微型軸承、微型電機(jī)、感光膠片、超純化學試劑等行業均(jun1)有應用,對當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業(yè)先(xiān)進國(guó)家,日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前(qián)蘇聯、荷(hé)蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀(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(xiào)率達99.99%的新型超高效過濾器(qì)。最終(zhōng)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(xīn)時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直單向流的(de)生物潔淨技術室(shì)(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(nián)美國(guó)德州的M.D.安德(dé)遜病院建成了世界上最早的生物潔(jié)淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實(shí)施《醫藥品的製造和質量管理規範(fàn)》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全(quán)性、有效(xiào)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(pǐn)無菌生產,對(duì)生產環境和用水(shuǐ)質量的要求