商洛負壓(yā)隔離(lí)病房高效過濾器(qì)
由於新冠病症前所未有,並且危害嚴(yán)重,因此在全世界迅速擴(kuò)散後對人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(zì)表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家(jiā)和地區,其(qí)中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病(bìng)不但給世界各國人民身(shēn)心帶(dài)來了巨大的傷害,而且也給我國造(zào)成了上百億元的經濟損失,有必要(yào)引起重(chóng)視(shì),避免再次(cì)發疫情爆發之後,全國各地紛紛對(duì)病(bìng)患者(zhě)采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健(jiàn)康(kāng)人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我(wǒ)國研製的(de)帶(dài)波紋隔板的(de)高效空氣過濾器通過鑒定,標(biāo)誌了(le)我國潔淨技術正(zhèng)式起步。在近幾十年裏,我國(guó)頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展(zhǎn),推出相關規範(fàn)的新版本或者意見征求稿。近幾年我(wǒ)國對傳(chuán)染疾病防治問題的十分重視(shì),我國的潔淨病(bìng)房、隔離病房技術的發展(zhǎn)十分迅速。
70 年代,我(wǒ)國試製成功潔淨室配套(tào)的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先(xiān)後設計製造了多種型式的潔淨(jìng)工作台(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(dào)了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為(wéi)日(rì)後國家標準的製定奠定了(le)基礎(chǔ)。
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 年我國頒布了(le)《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我(wǒ)國(guó)頒發了《潔淨室施工及驗(yàn)收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛(wèi)生保健設施中(zhōng)防止結(jié)核分支杆(gǎn)菌傳播指南》。
1997 年(nián)我國國家藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房設計規(guī)範》(GMP-97)。
1998 年我國國家(jiā)藥品監督管理(lǐ)局頒布了(le)《藥品生產質量管(guǎn)理(lǐ)規範》(GMP-98)。
2001 年我國(guó)修訂並頒布了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔(jié)淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒(dú)裝置”和(hé)“負壓淨化(huà)病床”的設計工作,向國家(jiā)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(huà)”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求(qiú)意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院(yuàn)建築設計(jì)規範(fàn)(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出(chū)版了係統介紹(shào)隔離(lí)病房的專著《隔離(lí)病房設計原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家(jiā)提出(chū)傳染病患者看護單元(yuán)(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(xué)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名科研人員組成的研究小組進行的“隔離(lí)病房隔(gé)離效果的研究”通過了(le)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)緩衝室隔離效果的(de)表達式和設計要求,對傳(chuán)染(rǎn)病隔離病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出(chū)雙送風口的模式,通過模擬、驗證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菌濃度[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(lǜ)菌效(xiào)率的實驗研究,說明(míng)循環利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離(lí)病房的節能(néng)降(jiàng)耗提(tí)供了依(yī)據。這一係列成果(guǒ)標(biāo)誌著我(wǒ)國對傳染隔離病房的(de)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,為了在疫情(qíng)爆發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院(yuàn)傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的(de)傳染性隔離病(bìng)房內,新風經過(guò)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(wài)。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典(diǎn)型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器(qì)
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以(yǐ)及越南的河內(nèi)等地, 並迅(xùn)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(guó)對傳染性隔離病房的高度。如(rú)何提高傳染性隔離病房空調的(de)隔離效果和如何改(gǎi)進傳染性隔離病房空調的(de)設計。對於今後(hòu)新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意義。傳(chuán)染隔(gé)離病(bìng)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(shū)適環境(jìng),提高汙染空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員(yuán)不(bú)受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要(yào)求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計(jì)進行了探討,說明了傳染性隔(gé)離(lí)病房空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事(shì)項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施(shī),如保持室內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應(yīng)改善氣流組織、提高換氣次數、考慮(lǜ)局部(bù)排(pái)風的(de)設計,降低(dī)室內的汙(wū)染物濃(nóng)度,保證醫護人員工作區(qū)空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體(tǐ)力學使用計算機輔助計算,是計算機(jī)技(jì)術的發展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少(shǎo)實(shí)驗費用(yòng)和投入,為(wéi)設計和施工提供參(cān)考。
參考國內(nèi)外文獻(xiàn)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組合的幾種方案進行討論(lùn),利用Fluent 軟件進行數值(zhí)模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風(fēng)口設在不同位置時的空調通風情況,分析醫護人員工(gōng)作區內的汙染物(wù)濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔(gé)離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為了治(zhì)療傳染病(bìng)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(yǒu)如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的(de)室內環(huán)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(de)風險。
可見,隔離(lí)病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出(chū)汙染(rǎn)有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環(huán)境中。潔(jié)淨空調的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的(de)汙染物逸出到(dào)室外。保(bǎo)證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計(jì)中需要考慮的問題。
綜合以上幾點要(yào)求,筆者對傳染(rǎn)隔離病房(fáng)空調通風進行探討,以期達改善空調通風效(xiào)果的目的。
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(jiān))[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控(kòng)製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於(yú)潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率(lǜ)先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限(xiàn)於經噴灑消毒後可以控製創部感(gǎn)染率的處理(lǐ)室(shì)、手術室這(zhè)類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔(jié)淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返工率、返(fǎn)修率居高不下(xià),軍方和廠(chǎng)商研究得出了生產環境清潔度(dù)不(bú)高的原因。
1951 年,美國研製(zhì)出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於(yú)生產車間的(de)送(sòng)風過濾,具有現代意義的潔淨室由此真正誕生(shēng)了。
1961 年(nián)美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流(liú)組織方(fāng)案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒(bān)發了世界上第一個潔淨(jìng)室標準《潔淨室與(yǔ)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209。至此形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美(měi)國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用(yòng)於航空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並(bìng)在各種行業推廣,軍工、電(diàn)子、光學、微(wēi)型軸承、微型(xíng)電機、感光膠片、超純化學試劑等行(háng)業均有應用(yòng),對當時科學技術和工業發展起了很大的促(cù)進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向(xiàng)醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業先(xiān)進國家,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(dà)力發展了潔淨(jìng)技術。
20 世(shì)紀80 年代以後,美國和日本分別研(yán)製成功過濾對象(xiàng)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(zhǎn)又進入一個新時期。1966 年(nián)美國新墨(mò)西哥州建成了世界上(shàng)第一個垂直單向流的生物潔淨技(jì)術(shù)室(Biological Clean Operating Room)。同年又(yòu)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.安德遜病院建成了世界上(shàng)最早(zǎo)的生物潔(jié)淨白血(xuè)病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施(shī)《醫藥品的(de)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 年世界衛生組織(WH0)頒布(bù)了(le)GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求