萍鄉負壓隔離(lí)病房高效過(guò)濾器
由於新冠病症(zhèng)前(qián)所未(wèi)有,並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造(zào)成很大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截(jié)至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家(jiā)和地(dì)區,其中SARS 死亡人數919 人,病(bìng)死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不(bú)但給(gěi)世界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有(yǒu)必要引起重視,避免再次發(fā)疫情爆發之後,全國(guó)各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和(hé)治療,在此過程中(zhōng),就有醫護人員、健康(kāng)人群被感染成為新的SARS 患者(zhě)。
我國(guó)潔淨技術起步於上世(shì)紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器(qì)通過鑒定,標誌了(le)我國(guó)潔淨技術正式起步。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(tuī)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(rǎn)疾病防(fáng)治問題的十分重視,我國的潔(jié)淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國(guó)試製(zhì)成功潔淨室配套的淨化設(shè)備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設計製造了多種型式(shì)的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗(chuāng)、餘壓閥等相關(guān)設備。
1979 年(nián)1 月我國出版了(le)《空氣潔淨技術措施》,起到了規範(fàn)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)定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範(fàn)》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院(yuàn)建築(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了(le)《潔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(zhōng)防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品(pǐn)監督管理局頒布(bù)了《醫藥工業(yè)潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理局頒布了《藥品生產(chǎn)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 年我國頒布(bù)了《醫院潔淨手術部建築(zhù)技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成(chéng)了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工作,向國家申報了“針(zhēn)對烈性呼吸性傳染(rǎn)病的物(wù)理防護產品的研製(zhì)和產業化”課題項目。
2004 年我(wǒ)國推出了(le)《綜合醫(yī)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,我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設(shè)計原理(lǐ)》。
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)的概念,並整理和歸納設計(jì)要求[iii]。
2006 年(nián)12 月由中國(guó)建築科(kē)學研究院空氣調節所、解(jiě)放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名(míng)科研人員(yuán)組成的研究小組進行(háng)的“隔離病房隔離效果的研究”通過(guò)了建設部科技發展促進(jìn)中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離(lí)效果的表達式和設計要求,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(fēng)口的模式,通過模擬、驗證明(míng)比單送風口能夠改(gǎi)進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過(guò)理論分析(xī)和實驗論證,溫差對(duì)汙(wū)染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利(lì)用(yòng)回風也可以(yǐ)得(dé)到潔淨度高的送風[8],為隔離病房(fáng)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隔離病房(fáng)的設(shè)計已經形成了完備的理論。
1.3 主要(yào)內容(róng)、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製疫(yì)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(yào)改善,相關的(de)隔(gé)離措施值(zhí)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(sòng)到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到(dào)室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔(gé)離病房高效空氣過濾器(qì)的作用
(非典型性肺炎)疫情(qíng)
高效空氣過濾器,高效過(guò)濾器,空氣過濾(lǜ)器(qì)
爆發,該疾病在(zài)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 個國家(jiā)和地區。
2002 年(nián)底爆發的(de)SARS 疫情(qíng),引起了我國對傳染性隔離(lí)病房的高度。如(rú)何提高傳(chuán)染性隔離病房空調的(de)隔(gé)離效果和如何改進傳染性隔離病房(fáng)空調的設(shè)計。對於今後(hòu)新建或改造的(de)傳染病醫院(yuàn)具有重要的指(zhǐ)導意(yì)義。傳(chuán)染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果(guǒ),保護醫護人員不受感染,避免(miǎn)形(xíng)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(bìng)房設計進行了探討,說明(míng)了傳染性隔(gé)離病房空(kōng)調通風設計的任務(wù)和辦法。設計中應注意的事項包括:為防(fáng)止病菌逸出,傳染(rǎn)隔
離病房應有(yǒu)良好的隔離措(cuò)施,如保持室內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同(tóng)時應改善氣流(liú)組(zǔ)織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低(dī)室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空(kōng)氣清潔度,降低醫護人員(yuán)感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計算,是計算機(jī)技術的發展和(hé)應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者(zhě)對采(cǎi)用兩個送風口(kǒu)時(shí),送風口和排風口的不(bú)同組合(hé)的幾種方案進行討(tǎo)論,利用Fluent 軟件進行數(shù)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(kǒu)、排風口設在不(bú)同位置時的空調通風情(qíng)況,分析(xī)醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速(sù)、溫度分布,通過比較,得出最佳(jiā)的通風方案。 傳(chuán)染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了(le)治療傳染病患者、防止(zhǐ)疾病擴散,及防止不同病患者間相互(hù)感染,它應具有如(rú)下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙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(xiǎn)。
可見,隔離病房的設計(jì)、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有(yǒu)利於防止病菌擴散到室外的(de)潔淨環境中。潔淨(jìng)空調的設計,不但要有效排(pái)除病房內產生的(de)汙染空(kōng)氣,而且要(yào)有效阻止室內的汙染物逸出到室(shì)外。保證空調的良好效果,提高清(qīng)除汙(wū)染空氣的效率,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護(hù)人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房(fáng)空調通風設計(jì)中需要考慮的問題。
綜合以上幾點要(yào)求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討,以期達改善空調通(tōng)風(fēng)效果(guǒ)的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定(dìng)義,潔淨(jìng)室(區(qū))指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房間(jiān)(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調(diào)通風需要控(kòng)製含菌濃度(dù)和防止細菌逸出,屬於潔淨室(shì)的範疇。18 世紀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)的理解限於經噴灑消毒後可(kě)以控製創部感染(rǎn)率的處理室、手術室這類(lèi)滅菌處理的工作環境,這也是最(zuì)初的潔淨病房。
二(èr)戰期間,美國軍工產(chǎn)業中產品返工率、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(chū)了高效空氣(qì)過濾器(qì)(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具有現代意義的潔淨(jìng)室由此真(zhēn)正誕生了(le)。
1961 年美國提出了(le)層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於(yú)實際工程,層流(單向流)潔淨室誕(dàn)生了(le)。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標(biāo)準《潔淨室與潔(jié)淨工作台的設計與(yǔ)運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用(yòng)部分的聯邦標準(zhǔn)209。至此形成(chéng)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,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片(piàn)、超純化學試劑等行業均有應用,對當時科學技術和工業發展起了很大的促(cù)進作(zuò)用(yòng)。
70 年代初潔淨室(shì)的建設重點(diǎn)開始轉向醫療、製藥、食品及生(shēng)化等行業。除美國而外,其它工業(yè)先進國家,日本、德國、英(yīng)國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大(dà)力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代(dài)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,它使潔淨技術的發展又進入一個新(xīn)時期。1966 年美國新墨(mò)西哥州(zhōu)建成了世界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成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美(měi)國德州的M.D.安(ān)德遜病院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開(kāi)始實施《醫藥品(pǐn)的製造和質量(liàng)管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提供了規範。1969 年(nián)世界衛(wèi)生(shēng)組織(WH0)頒布(bù)了GMP,規定了為保證(zhèng)藥品(pǐn)無菌生(shēng)產,對生產環境和用水質量的要求