三(sān)門峽負壓隔離病(bìng)房(fáng)高效過濾器
由於新冠病症(zhèng)前所未有,並且危害嚴重,因(yīn)此在(zài)全世界迅速擴散後對人們的健(jiàn)康造成很(hěn)大危害。據(jù)世界衛生組織公布的統計數字表明,截至(zhì)2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共(gòng)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(jìn)11%。像SARS 這樣的突(tū)發性傳染病不但給世(shì)界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且(qiě)也給我(wǒ)國造成了上(shàng)百億元的經濟損(sǔn)失,有(yǒu)必(bì)要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地(dì)紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治(zhì)療,在此過程(chéng)中,就有醫護人員、健康人群被感(gǎn)染成為新的(de)SARS 患者。
我國潔淨技(jì)術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板(bǎn)的高效空氣過(guò)濾器通過鑒定(dìng),標誌了我國潔淨技(jì)術正式起步(bù)。在近幾十年裏,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,推出相關規範的新版本或者意(yì)見征求稿(gǎo)。近幾年我國對傳染疾(jí)病防治問題的十分(fèn)重視,我國(guó)的潔淨病房、隔(gé)離病(bìng)房技術(shù)的(de)發展十分迅速。
70 年代,我國試(shì)製成功潔(jié)淨室配套的淨化設備,淨化設(shè)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(le)多種(zhǒng)型式的(de)潔淨工(gōng)作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範(fàn)與推動潔淨室(shì)技術發展的重要作(zuò)用,為日後國家標準的製定(dìng)奠定了基(jī)礎。
1984 年(nián)12 月我國頒發了《潔淨廠(chǎng)房設(shè)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 年我國頒發了《潔(jié)淨室施工及驗(yàn)收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)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(jié)核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國(guó)家藥品監督(dū)管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠(chǎng)房設(shè)計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理局頒布(bù)了《藥品生產質量管理規範(fàn)》(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(wǒ)國頒布了《醫院潔淨手術部建築技(jì)術規(guī)範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵(miàn)防護麵罩”、完(wán)成了“負壓層流淨化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨化(huà)病床”的設計(jì)工(gōng)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(yán)製和產(chǎn)業化”課題項目。
2004 年我(wǒ)國推出了《綜合醫院建築(zhù)設計規範(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(tǎo)論稿)》。
2006 年8 月(yuè),我國出版了係統介紹隔離病房的專著《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單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科(kē)研人員組成的研究小(xiǎo)組進行的“隔(gé)離病房隔離效果的研究(jiū)”通過了建設部科技發展促進中心組(zǔ)織的科技成果評估。該研究的成果有:提(tí)出了緩衝室隔離效果的表達式和(hé)設計要求,對傳染病隔離病房換氣(qì)合理次數(shù)進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風(fēng)口的(de)模式,通過模擬、驗證(zhèng)明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細(xì)菌濃度[iv]。通(tōng)過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳(chuán)播有一定影響[v],高效過(guò)濾器濾菌效率的實(shí)驗研究,說明循環利用回風也可以得到潔淨度高(gāo)的送風[8],為隔離病房的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的設計已經形成了(le)完備的理論。
1.3 主要內(nèi)容、目的及研(yán)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(gé)離病房的(de)隔離效果(guǒ)需要改善,相關的隔離(lí)措施值得探討和研究。患者被安置在獨(dú)立的傳染性隔(gé)離病房內,新風經(jīng)過過濾處理後送到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾(lǜ)器的作(zuò)用
(非典型性肺炎(yán))疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發(fā),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(nèi)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(yǐn)起(qǐ)了我國對傳染性隔離病(bìng)房的高度。如何提高傳染性隔離(lí)病房空調的隔(gé)離效果和如何改進傳染性隔離病房空調的設計。對(duì)於今後新建或改造的傳染病醫院具有(yǒu)重要(yào)的指導意義。傳染(rǎn)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(shū)適環境,提高汙染空氣(qì)的淨化(huà)效果,保護醫護人員不受感染,避免形(xíng)成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基(jī)於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行了探討,說(shuō)明了傳染性隔離病房空(kōng)調通風(fēng)設計的任(rèn)務和辦法。設計中應注(zhù)意的事(shì)項包括:為防止(zhǐ)病菌逸出,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)、設置緩衝(chōng)室;
同時應改(gǎi)善氣流組織、提高換氣次(cì)數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降(jiàng)低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計算,是計算(suàn)機技術的發展和(hé)應用,數值模擬(nǐ)分(fèn)析(xī),有助於迅速得到結論,能減(jiǎn)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(xiàn)和(hé)相關理論,筆者對采(cǎi)用兩個送風口(kǒu)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(háng)數值模擬研究。首先建立一(yī)個隔離病房的(de)模型,然後模擬(nǐ)送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分析醫護人員工作區內的(de)汙染物濃度、風速、溫(wēn)度分布,通過比較,得出最(zuì)佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳(chuán)染病患者(zhě)、防止疾病(bìng)擴散,及防(fáng)止不同病患者間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者(zhě)提(tí)供良好的(de)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(gǎn)染上傳染病的風(fēng)險。
可見,隔離病房的設計、建(jiàn)造(zào)和使用(yòng)應盡可能減少引(yǐn)入、產生和滯(zhì)留(liú)粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴(kuò)散到室外的潔淨環(huán)境(jìng)中。潔淨(jìng)空調的(de)設計,不但要有效排除病房內產生的(de)汙染空氣,而且要(yào)有(yǒu)效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果(guǒ),提高清除汙染空氣的效率,防止汙染(rǎn)物逸出到病房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔(jié)度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問題。
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,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現(xiàn)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(kōng)間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需(xū)要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的(de)範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當(dāng)時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理(lǐ)室、手術室這類滅菌處理的工(gōng)作環境,這也是最初的潔淨(jìng)病房(fáng)。
二戰期間,美(měi)國軍工產業中產品返工率(lǜ)、返(fǎn)修率居高不下,軍方和廠商研究得(dé)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氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具有(yǒu)現代意(yì)義的潔淨室由此真正誕生了(le)。
1961 年美國提出了層流(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《潔淨室與潔淨工作台的(de)設計與運轉特性(xìng)標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用部分的(de)聯邦標準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局標準,通常稱為生物潔淨室(shì)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(guāng)學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均(jun1)有應用,對當時(shí)科學技術和(hé)工業發展起(qǐ)了很大的(de)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(huà)等行業(yè)。除美國(guó)而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔(jié)淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別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。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室(shì),它使潔淨(jìng)技(jì)術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直單向流的生(shēng)物潔淨技(jì)術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在(zài)美國明蘇達(dá)大學建成(chéng)了(le)世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世(shì)界上最早的生物潔淨白血病(bìng)室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始(shǐ)實施《醫藥品的製造(zào)和(hé)質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安(ān)全性、有效性提供了規範(fàn)。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無(wú)菌生產,對生產(chǎn)環境和用水質(zhì)量的要求