鹹陽負壓(yā)隔(gé)離病房高效過濾器
由於新(xīn)冠病症前所未有,並(bìng)且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人(rén)們的健康造成(chéng)很大危害。據世界衛生組織(zhī)公布的統計數字表明,截至(zhì)2003 年(nián)8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例(lì),涉及32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突(tū)發性(xìng)傳染病不但給世(shì)界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國(guó)造成了(le)上百(bǎi)億元的經濟損失,有(yǒu)必要引起(qǐ)重視,避免再次發疫情爆發(fā)之後,全(quán)國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察(chá)和治療,在(zài)此過程中,就有醫(yī)護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術(shù)起步於上世紀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(jì)術正式起步。在近幾十年(nián)裏,我國頒發(fā)了若幹(gàn)潔(jié)淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相(xiàng)關規範(fàn)的新版本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾病(bìng)防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病(bìng)房技(jì)術的發(fā)展十分迅速。
70 年代,我國試(shì)製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備(bèi)的生產在國內形成了初步的規模與(yǔ)布局(jú),我國先後設計製造了多種(zhǒng)型式的潔淨工作台(clean bench)、吹(chuī)淋室、氣閘(zhá)室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我(wǒ)國出版了《空氣潔淨技術(shù)措施》,起到了規範與推(tuī)動潔淨(jìng)室技術發展的重要作用,為日後(hòu)國家(jiā)標(biāo)準的(de)製(zhì)定奠定了基礎。
1984 年12 月我(wǒ)國頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒(bān)布了《綜合醫(yī)院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《潔淨室施工及驗收(shōu)規範(fàn)》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了(le)《衛生保健(jiàn)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《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(zhì)量(liàng)管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布(bù)了《潔(jié)淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了(le)《醫院潔淨手術部(bù)建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和(hé)醫院研製成功了“呼吸器整麵防(fáng)護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病(bìng)毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工作,向國家(jiā)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 年我國(guó)推(tuī)出了《綜合醫院(yuàn)建築設計規範(2004 版征求意見(jiàn)稿)》。
2005 年我(wǒ)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(guó)出(chū)版了係統介紹隔離病房的專(zhuān)著(zhe)《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患(huàn)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(guó)建築科學(xué)研究院空氣調節所、解放軍302醫(yī)院以及廣東(dōng)申菱公司共14名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設(shè)部科技發展促進中心(xīn)組織的(de)科(kē)技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求,對(duì)傳染病隔(gé)離病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的(de)模式,通過模擬、驗(yàn)證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫(yī)護人員工作區域(yù)內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗(yàn)論證,溫差對汙染(rǎn)傳播有一定影響[v],高效(xiào)過濾器濾菌效(xiào)率的實驗研究,說明循環利用回風也(yě)可以得到潔(jié)淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了(le)依據。這一係列成果標誌著我國對傳染(rǎn)隔離病房(fáng)的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,為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避(bì)免擴散、減少損失,醫院傳染性(xìng)隔離病房的隔(gé)離效果需要改善,相關的隔離措施值(zhí)得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾(lǜ)、消毒等淨處理,然後排(pái)到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性(xìng)隔離病房(fáng)高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器(qì),高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該(gāi)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(xùn)速蔓延到世界27 個國家和地區(qū)。
2002 年底爆發的(de)SARS 疫(yì)情,引起了我國對傳染性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果和如(rú)何改進傳染性(xìng)隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病(bìng)醫(yī)院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以(yǐ)上原則,筆(bǐ)者對傳染隔離(lí)病房設計進行了探討,說明了傳(chuán)染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計中(zhōng)應注意的(de)事(shì)項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的(de)隔離措施,如保(bǎo)持室內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝室(shì);
同時應改善氣流組織、提高換氣次數(shù)、考慮局部排風的設計,降低(dī)室(shì)內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣(qì)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(jī)輔助計算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結(jié)論,能減少(shǎo)實驗費(fèi)用和投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送風口和排風口的不同(tóng)組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研(yán)究。首先建立(lì)一個隔離病房的(de)模型,然後模擬送風口、排風(fēng)口設在不同位置時(shí)的空調(diào)通風情況,分析(xī)醫護人(rén)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(xìng)隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止(zhǐ)疾病擴散,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(rǎn)病患者提供良好的室內環(huán)境;
(2)保(bǎo)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風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用(yòng)應盡可能(néng)減少引入、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有利於防(fáng)止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不(bú)但要(yào)有效排除病房內產生(shēng)的汙染空(kōng)氣(qì),而且要有效阻止室內(nèi)的(de)汙染物(wù)逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率(lǜ),防止汙染物逸出到病房外,保持醫護人員工(gōng)作區空氣的清潔度,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 國內外的研究現狀
根據(jù)潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣(qì)懸浮粒子濃度、含(hán)菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製含(hán)菌(jun1)濃度和(hé)防止(zhǐ)細菌(jun1)逸出,屬於潔淨室的範疇(chóu)。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔(jié)淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經(jīng)噴灑消毒後可以控製(zhì)創(chuàng)部感染率的處理室、手術室(shì)這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期(qī)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(shāng)研究得(dé)出了(le)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(shēng)產(chǎn)車間(jiān)的送(sòng)風過濾,具(jù)有現代意義的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(xiàng)流(unidirectional flow))的潔(jié)淨空氣流組織方案(àn),並應用於實(shí)際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國(guó)空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨(jìng)室標準《潔淨室與潔(jié)淨工作台(tái)的設計與運轉特性(xìng)標準》。
1963 年美(měi)國頒布了潔淨室(shì)第(dì)一個(gè)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(zhǔn)。
1965 年(nián)前,多(duō)用於航空工業,1968 年起(qǐ)開始應用於(yú)部分醫院(yuàn),並在各種行業推廣,軍(jun1)工、電子、光學(xué)、微型軸承、微型電機、感光(guāng)膠(jiāo)片、超純化學試劑等行業均有(yǒu)應(yīng)用(yòng),對當時科學技術和工業發展起了很大的(de)促(cù)進(jìn)作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始(shǐ)轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其(qí)它工業先(xiān)進國家,日本、德國、英國(guó)、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發(fā)展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分(fèn)別研製成功過濾對(duì)象為(wéi)0.1μm,捕(bǔ)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(shǐ)潔(jié)淨技(jì)術的(de)發展又進(jìn)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物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同(tóng)年又在美國明蘇達(dá)大學建(jiàn)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.安德遜病院建成了世界上最早(zǎo)的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質(zhì)量管理規範》(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)頒布了GMP,規定了為保(bǎo)證藥品無菌生產,對生產環境(jìng)和用水質量的要求(qiú)