普洱負壓隔離(lí)病房高效過濾器
由於新冠(guàn)病症前所未有,並且危害嚴重,因此(cǐ)在全(quán)世界迅速擴散後(hòu)對人(rén)們的健康造成很大危害。據世界(jiè)衛生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日,全球(qiú)累計SARS病例(lì)共8422 例,涉及32 個國家(jiā)和地區,其中SARS 死亡人數919 人(rén),病死率近11%。像SARS 這樣(yàng)的突發性傳染(rǎn)病不但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國造成了(le)上百(bǎi)億元的經濟損失,有(yǒu)必要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患(huàn)者采取了隔離、觀察和治療,在此過(guò)程中,就有醫護人員、健康人群被(bèi)感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨(jìng)技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔(gé)板的高效空氣過濾器通過鑒定(dìng),標誌了我國潔淨(jìng)技(jì)術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業(yè)規範,並根據技術發展,推出相關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(de)發展(zhǎn)十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產(chǎn)在國(guó)內形成了初(chū)步(bù)的規模與布局,我國先後設計製造了多種(zhǒng)型式的潔(jié)淨工(gōng)作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室(shì)、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣(qì)潔淨(jìng)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定了基礎。
1984 年12 月我(wǒ)國頒發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設(shè)計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《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《衛生保健設施中防止結(jié)核分支杆菌傳播指南(nán)》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了(le)《醫藥工(gōng)業(yè)潔(jié)淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督(dū)管理局(jú)頒布了(le)《藥品(pǐn)生產質量管(guǎn)理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《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技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成(chéng)功了“呼吸(xī)器整麵(miàn)防護麵罩”、完成了“負壓層(céng)流淨(jìng)化滅(miè)病毒裝置”和“負壓(yā)淨化病床”的設計工(gōng)作,向國家申報了“針對烈性呼吸性傳染(rǎn)病的物理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年(nián)我國推出了《綜合醫院建築設計規範(fàn)(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染(rǎn)病醫院建築設計(jì)規範(討論稿(gǎo))》。
2006 年8 月,我國出版了係統介紹隔離病房的(de)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(hù)單(dān)元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和(hé)歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院(yuàn)空氣調節所(suǒ)、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(yán)究小組進行的“隔(gé)離病(bìng)房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進中(zhōng)心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔(gé)離效果的表達式和設計要(yào)求,對傳染病隔離病(bìng)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、驗證明比單送風口能(néng)夠改進氣流組織,降低醫護人員(yuán)工作區域內細菌濃度(dù)[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定(dìng)影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研(yán)究,說明循環利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病(bìng)房的節能降耗提(tí)供了依據。這一係列(liè)成果標誌著我國對傳染隔離病房的(de)設(shè)計已經形成了完備的理論。
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、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關的(de)隔(gé)離措施(shī)值得探討和研究。患者被安置在獨立(lì)的傳(chuán)染性隔離病(bìng)房內,新風經過過濾處理後送到室內,排(pái)風經過(guò)過(guò)濾、消毒等(děng)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(fēi)典型性肺炎)疫情
高(gāo)效(xiào)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)房的(de)高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效(xiào)果和如何改(gǎi)進傳染性隔離(lí)病房空(kōng)調的設計。對(duì)於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意義。傳染隔離病房(fáng)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,保護醫護人(rén)員不受感染,避免(miǎn)形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基(jī)於以上原則,筆者對傳染隔(gé)離病房設計進行(háng)了探討,說(shuō)明了傳染性隔離病房空調通(tōng)風(fēng)設計的任務和(hé)辦法。設計中應(yīng)注意的事項包括:為防止病(bìng)菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設(shè)置(zhì)緩衝室;
同時(shí)應改善氣流組織、提高換氣次(cì)數、考慮局部排風的設計,降低室內(nèi)的(de)汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫(yī)護人員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計算,是計算機(jī)技(jì)術的發(fā)展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結(jié)論,能減少實驗(yàn)費用和投入,為設計和施工提供參考(kǎo)。
參考國內(nèi)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(fēng)口的不同組(zǔ)合的幾種方(fāng)案進(jìn)行討論(lùn),利用Fluent 軟件進行數值(zhí)模擬研究。首先建立(lì)一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風(fēng)情況,分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布(bù),通過比較,得出最佳的(de)通風方案。 傳染性隔離(lí)病房屬於潔淨室(Cleanroom)的(de)一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病患者間相互感染,它應具有如下三種(zhǒng)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(jiǎn)少醫護人員感(gǎn)染上傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡(jìn)可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利(lì)於防止病菌(jun1)擴散到室(shì)外的潔淨環境中。潔淨空調的設(shè)計(jì),不但要有效(xiào)排除病房內產生的汙染空氣,而且要(yào)有效阻止室內的汙染物逸出到(dào)室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空(kōng)氣的效(xiào)率,防止汙(wū)染物逸(yì)出到病房外(wài),保持醫護人員工作區空氣(qì)的(de)清潔度,都(dōu)是傳染性隔(gé)離病房空調通風設計中需(xū)要考慮(lǜ)的問題。
綜合以上(shàng)幾點(diǎn)要求,筆者對(duì)傳染隔(gé)離病房空(kōng)調通風進行探討,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(jìng)室(區)的定(dìng)義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒(lì)子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調(diào)通(tōng)風需要控製含菌濃(nóng)度和防止細菌逸(yì)出(chū),屬於潔淨室(shì)的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨(jìng)室(cleanroom)的理(lǐ)解限於(yú)經噴灑消毒(dú)後可(kě)以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最(zuì)初的潔淨(jìng)病房。
二戰期間,美國(guó)軍工產業中產品返工率、返修率居高不(bú)下,軍方和廠商(shāng)研究得(dé)出了生(shēng)產(chǎn)環境清潔度不(bú)高(gāo)的原因。
1951 年,美(měi)國研製出了高效(xiào)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 年美國提出了(le)層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣(qì)流組織方案,並應用於實際工程,層流(單向(xiàng)流)潔淨室誕生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發了世界上第一(yī)個潔淨室標準《潔淨室與(yǔ)潔淨工作台(tái)的設計與運轉特性標準》。
1963 年美(měi)國頒布了潔淨室第一個軍(jun1)用部分的聯邦(bāng)標(biāo)準209。至此(cǐ)形成了完善的(de)潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒(bān)布了美國航空宇宙(zhòu)局(jú)標準,通(tōng)常稱為生物(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(bìng)在(zài)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(yòng),對當時科學技術(shù)和工業發展起了很大的(de)促(cù)進作用。
70 年代初潔淨室的建設重(chóng)點開始轉向(xiàng)醫療、製藥、食品及生化等行業(yè)。除美國而外,其(qí)它工業先進國家,日本、德國、英國、法國(guó)、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世(shì)紀80 年代以後(hòu),美國和日本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕(bǔ)集效(xiào)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(gāo)級別
淨室,它使潔淨技術(shù)的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建(jiàn)成了世界上第一個垂(chuí)直單向流的(de)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 年美國德州的M.D.安德遜(xùn)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)開始(shǐ)實施《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提(tí)供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了(le)GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環(huán)境(jìng)和用水質(zhì)量的要求