泰安負壓隔離病房高(gāo)效過濾器
由於新(xīn)冠(guàn)病症(zhèng)前所未有,並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的(de)健康造成很大危害。據(jù)世界衛生組織公(gōng)布的統計數字(zì)表明(míng),截至2003 年(nián)8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及(jí)32 個國(guó)家和地區,其中SARS 死亡人數919 人(rén),病死率近11%。像SARS 這樣的突發(fā)性傳染病不但(dàn)給世界各國人(rén)民(mín)身心(xīn)帶來了巨大的傷害,而且也給(gěi)我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在(zài)此(cǐ)過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國(guó)潔淨技術起步於(yú)上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術正(zhèng)式起步。在近幾十年裏(lǐ),我(wǒ)國頒(bān)發了若幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行業規範,並根據技術發展,推出(chū)相關規範的新版本(běn)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(bìng)房、隔(gé)離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成(chéng)功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成(chéng)了初步的(de)規模與布局,我國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(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(qì)潔淨技術措施》,起到了(le)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
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規(guī)範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國疾病預防和控(kòng)製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了(le)《醫藥(yào)工業潔淨(jìng)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》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒布了《潔淨(jìng)廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國(guó)頒布了《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(qì)整麵防護麵(miàn)罩(zhào)”、完成了“負壓層(céng)流(liú)淨化滅病毒裝(zhuāng)置”和“負壓淨化病床”的設計工作,向國家(jiā)申報了“針對烈性(xìng)呼吸性傳(chuán)染病的物理防護產品的研製和產業化”課題(tí)項目。
2004 年我國推(tuī)出了《綜合醫院建築設計規範(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(討論(lùn)稿)》。
2006 年8 月,我國出(chū)版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美(měi)國生物(wù)安全專家提出傳染病(bìng)患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並(bìng)整理(lǐ)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(líng)公司共(gòng)14名科研人員組(zǔ)成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了(le)建設部科技發展促進中心組織的科技成果(guǒ)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(yào)求,對傳染病隔離病房換氣合理次數進行實驗和(hé)模擬研究[1]。提出雙送風(fēng)口的(de)模式,通過模(mó)擬、驗(yàn)證明比(bǐ)單送(sòng)風口能夠改進氣流組織,降低醫護(hù)人員(yuán)工作區域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分析和實(shí)驗論證,溫差對汙染傳播有一(yī)定(dìng)影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說(shuō)明循環利用回風也可以得到潔淨度高的(de)送風[8],為隔(gé)離(lí)病房(fáng)的節能(néng)降耗(hào)提供了依(yī)據。這(zhè)一係列成果標誌(zhì)著我國對傳染(rǎn)隔離病房的設計(jì)已經形(xíng)成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避(bì)免擴散(sàn)、減少損失,醫(yī)院傳染性隔離病房的(de)隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研(yán)究。患者被安置在(zài)獨立的傳染性隔離病房內,新風經過過(guò)濾處理後送(sòng)到(dào)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(chuán)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(guò)濾器(qì),高效過(guò)濾器,空氣過濾器
爆發,該(gāi)疾(jí)病在在2003 年2 月首次發現(xiàn)於中國廣東、香港以及(jí)越南的河內等地, 並迅速蔓(màn)延到世(shì)界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對(duì)傳染性隔離病房的高度。如何(hé)提高傳染性隔離病房空調的(de)隔離效果(guǒ)和如何改進傳染性隔離病(bìng)房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計中(zhōng)應當滿足(zú)以下幾個要求:提供病患者(zhě)舒適環境,提高汙染空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員不受感染,避(bì)免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔(gé)離病房設計進行了探討,說(shuō)明了傳(chuán)染性隔離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(wéi)防止病(bìng)菌(jun1)逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持(chí)室內外壓力梯(tī)度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改(gǎi)善(shàn)氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排(pái)風的設計,降低室內(nèi)的汙染物濃度,保證醫護人(rén)員工作(zuò)區空氣清潔度,降低醫(yī)護人員感染風險(xiǎn)。計算流體力學使(shǐ)用計算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於(yú)迅速得到結論,能減少實驗費用和投(tóu)入,為設計和施工提供參(cān)考。
參考國內外文獻和(hé)相關理論,筆者對采用兩個送風口時,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(jiàn)進行數值模擬研究。首先建立(lì)一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風(fēng)口設在不(bú)同位置時的空調通風情況,分析(xī)醫護人員工作(zuò)區內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨(jìng)室(Cleanroom)的一種,為了治療(liáo)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(sān)種功能(néng)
(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(bú)會逸出到(dào)室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染(rǎn)病的(de)風險。
可見,隔離病房的設計、建造(zào)和使(shǐ)用應(yīng)盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的(de)設計,不但要有效排除病(bìng)房內產生的汙(wū)染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸(yì)出(chū)到室外。保證空調的良好效果(guǒ),提高清除汙染空氣的效率,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護(hù)人員工作(zuò)區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳(chuán)染隔離病房空調通風進行探討,以期達改善空調通風效果(guǒ)的目的。
1.2 國內外(wài)的研究現(xiàn)狀(zhuàng)
根據潔淨室(區)的(de)定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度(dù)、含菌濃度受控(kòng)的房間(空間)[i]。傳染性隔離(lí)病房的空調(diào)通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐(ōu)洲(zhōu)醫學率先有了(le)潔淨(jìng)室的概念,當時(shí)對潔淨室(shì)(cleanroom)的理解限於(yú)經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工(gōng)作環境,這也是最(zuì)初的潔淨病(bìng)房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返工率、返修率居高不下,軍方和(hé)廠商研究得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(yú)生產車(chē)間的送風過濾,具有現代(dài)意義的潔淨室由此真(zhēn)正誕生(shēng)了。
1961 年(nián)美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向(xiàng)流(unidirectional flow))的潔淨空氣(qì)流組織方(fāng)案,並應用於實際工(gōng)程(chéng),層流(單向流)潔淨室誕生了(le)。同(tóng)年美國空軍製(zhì)訂(dìng)、頒發了世界上第(dì)一個潔淨室標(biāo)準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒(bān)布了潔淨室第一個軍用(yòng)部分的聯邦標準209。至此形成了完善的潔淨(jìng)室技術雛形。
1967 年美國又頒布(bù)了美國航空宇宙(zhòu)局標準,通常稱為(wéi)生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年(nián)起開始應用於部分醫院,並(bìng)在各種行業推廣(guǎng),軍工、電子、光學、微型軸承、微(wēi)型電機、感(gǎn)光膠片、超純化學試劑等行(háng)業均有應用,對當時科學技術和工業發(fā)展起了很大的(de)促(cù)進作用。
70 年代初潔淨室的建設(shè)重點開(kāi)始轉向醫療(liáo)、製藥、食品及生化等(děng)行業。除美國而外(wài),其它工業先進(jìn)國家,日本、德國、英國、法(fǎ)國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技(jì)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,捕集(jí)效率達99.99%的新型超高(gāo)效過濾器。最終建成(chéng)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(rù)一(yī)個新時期(qī)。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上(shàng)第一(yī)個垂直單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同(tóng)年又在美國明蘇達(dá)大學建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德(dé)州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室(shì)。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理(lǐ)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)頒布了GMP,規定了為保證(zhèng)藥(yào)品無菌生產,對生產(chǎn)環境和用水質量的要求