沈陽負壓(yā)隔離病房高效(xiào)過濾器(qì)
由於新冠病症前所未(wèi)有,並且危害嚴(yán)重,因此在全世界迅速擴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(jì)數(shù)字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和(hé)地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死(sǐ)率(lǜ)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(jù)大的傷害,而且也給我(wǒ)國造成了上百億元(yuán)的經濟損失,有必要引起重視,避免再次(cì)發疫(yì)情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和(hé)治療,在此過程中,就有醫護(hù)人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我(wǒ)國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板的(de)高(gāo)效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在(zài)近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範(fàn)、醫藥行業規範,並根據技(jì)術(shù)發展(zhǎn),推出相關規(guī)範的新版本或者意見征求稿。近幾年(nián)我國對傳染疾(jí)病防治問題(tí)的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展(zhǎn)十分迅速。
70 年代,我國試製成(chéng)功潔淨室(shì)配套的淨化設(shè)備,淨化設備的生產在國內形成(chéng)了初步(bù)的規模與布局,我國先後設計製(zhì)造了多種(zhǒng)型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室(shì)、氣閘(zhá)室、物料傳遞窗、餘壓閥等相(xiàng)關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起(qǐ)到了規範(fàn)與(yǔ)推動潔(jié)淨室技術發展的(de)重要作用,為日後國家標準的(de)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(dìng)版(GB50073—2001)。
1989 年我國(guó)頒布了《綜合醫院建築設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《潔淨室施工及驗(yàn)收規(guī)範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播(bō)指南(nán)》。
1997 年我國國家藥(yào)品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範(fàn)》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設(shè)計(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨(jìng)手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製(zhì)成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓(yā)淨化病床”的設計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸(xī)性傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國推(tuī)出了《綜合醫院(yuàn)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(yī)院建築設計規範(討論(lùn)稿)》。
2006 年8 月,我國出版了(le)係統介紹隔離病房的專著《隔離(lí)病房(fáng)設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出(chū)傳染(rǎn)病患者看護單(dān)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名科研人員(yuán)組成的研究小組(zǔ)進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進(jìn)中心組織的科技(jì)成果評估。該研究的成(chéng)果(guǒ)有:提出了緩衝室隔離(lí)效(xiào)果的表達式和設計要求,對傳染(rǎn)病隔離病房換氣合(hé)理次數進(jìn)行(háng)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(bǐ)單送風口能夠改進氣流組織,降低醫護(hù)人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫(wēn)差對(duì)汙染傳播有一定影響[v],高(gāo)效過濾器濾(lǜ)菌效率的實驗研究,說(shuō)明循環利(lì)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(tí)供了(le)依據。這一係(xì)列成果標誌(zhì)著(zhe)我國對傳染隔離病(bìng)房的設計已(yǐ)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(le)在疫情爆發時(shí)期盡量控製疫情、避免擴(kuò)散、減少(shǎo)損失,醫院傳染性(xìng)隔離病房的(de)隔離效果需要(yào)改善,相關(guān)的隔離措施(shī)值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性(xìng)隔(gé)離病房內,新風經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(xìng)隔離病房高(gāo)效空氣過濾器的作用
(非(fēi)典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆(bào)發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中(zhōng)國廣東、香港以及越(yuè)南的(de)河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發(fā)的SARS 疫情,引起了我國對傳染(rǎn)性隔離(lí)病房的高度(dù)。如何提(tí)高傳染性(xìng)隔離病(bìng)房空調的隔離效果和如何(hé)改進傳染(rǎn)性隔離病房空(kōng)調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具(jù)有重要的指導(dǎo)意義(yì)。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下(xià)幾個要求:提(tí)供病(bìng)患者舒適環境,提高(gāo)汙染空氣的(de)淨(jìng)化效(xiào)果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換(huàn)氣死角,兼(jiān)顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離(lí)病房設計進行了探討,說明了(le)傳染性隔離病房空調通風設計的任(rèn)務和辦法。設計中(zhōng)應注意的事項包括:為(wéi)防止病菌逸出,傳染隔
離病房(fáng)應(yīng)有良好的隔離(lí)措施,如保持室內外壓力梯度(dù)(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(fēng)的設計(jì),降低室內的汙染物(wù)濃度,保證醫護人員工(gōng)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(suàn),是計算機(jī)技術(shù)的發展和應(yīng)用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少(shǎo)實驗(yàn)費用和投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外(wài)文獻和相關理論,筆者(zhě)對采(cǎi)用兩(liǎng)個送風口時,送風口和排風口(kǒu)的不同組合(hé)的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建立一個隔(gé)離病房的模型,然後模擬(nǐ)送風口(kǒu)、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分(fèn)析(xī)醫護人員工作區內(nèi)的汙染物濃度、風速(sù)、溫度分布,通過比較,得出(chū)最佳的通風方案。 傳染性隔離(lí)病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療(liáo)傳染(rǎn)病患者、防止疾病擴散,及防止(zhǐ)不同病患者間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境(jìng);
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人(rén)員感染上(shàng)傳染病的風險。
可見,隔離病房(fáng)的(de)設計、建造和使用應盡可能減少引(yǐn)入、產(chǎn)生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利於(yú)防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房內(nèi)產生的汙染空氣,而且要(yào)有效阻(zǔ)止(zhǐ)室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效(xiào)率,防(fáng)止汙染物逸出(chū)到病房外,保持醫護人員工(gōng)作區空氣的清潔(jié)度,都是傳染性隔離病(bìng)房空調通風設計中需要考慮的問題。
綜(zōng)合以上幾點要求,筆(bǐ)者對傳染(rǎn)隔離病房空調通風進行探討,以期達改善(shàn)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(shòu)控的房間(空間)[i]。傳染(rǎn)性隔離病房的空調通風(fēng)需(xū)要控製含菌濃度和防止細(xì)菌(jun1)逸(yì)出(chū),屬於(yú)潔淨(jìng)室的範疇(chóu)。18 世紀60 年代的歐洲(zhōu)醫學率先有了潔淨室(shì)的概(gài)念,當(dāng)時對潔淨室(cleanroom)的理解(jiě)限於經噴(pēn)灑消毒後可以(yǐ)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,這也是最初的潔(jié)淨(jìng)病房。
二(èr)戰期間,美國軍工產業中產品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出(chū)了生產環境清潔度(dù)不高的原因。
1951 年,美國研製出了高(gāo)效空氣(qì)過濾(lǜ)器(qì)(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的(de)送風過濾,具有現代意義的(de)潔淨室由此真正誕生了。
1961 年(nián)美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工(gōng)程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同(tóng)年美(měi)國空軍製訂、頒發(fā)了世界上第一個潔淨(jìng)室標準《潔(jié)淨室與潔淨工作台的(de)設計(jì)與運轉特性標準》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室(shì)第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了(le)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(tōng)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(yòng)於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電(diàn)子、光學、微型軸承(chéng)、微型電機、感光膠片(piàn)、超純化學試劑等行業(yè)均有應用,對當(dāng)時科學技(jì)術和工業發展起了很大的促進作用(yòng)。
70 年代初潔淨室的建(jiàn)設重點開(kāi)始轉向醫療、製藥、食(shí)品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英(yīng)國、法國、瑞士、前(qián)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(fèn)別研製成功過濾對象(xiàng)為0.1μm,捕集效率達99.99%的新(xīn)型超高效過濾(lǜ)器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的(de)超高級別
淨室,它使潔(jié)淨技術的發展又進(jìn)入一個(gè)新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上(shàng)第一個垂(chuí)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(dà)學建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年(nián)美國德(dé)州的(de)M.D.安德遜病院建成了(le)世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥(yào)品管理局(FDA)開始實施《醫藥品(pǐn)的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的(de)安全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生(shēng)產環境和用水質量的(de)要求