新鄉負壓(yā)隔離病房高(gāo)效過濾器(qì)
由於新冠病症前所未有,並且危害嚴重,因此在全世界(jiè)迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據(jù)世界衛生組織公布(bù)的統計數字表明,截(jié)至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,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(de)突發性傳染病不但給世界各(gè)國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國(guó)造(zào)成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視(shì),避免再次(cì)發疫情爆發(fā)之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中(zhōng),就有醫護人員、健康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,我國研製的帶波紋隔(gé)板的高效空氣過(guò)濾(lǜ)器通過鑒定,標誌了我國潔淨(jìng)技術正式(shì)起步。在近幾(jǐ)十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行(háng)業規範,並(bìng)根據技術發展,推出相關(guān)規範的新版本或者(zhě)意見征求稿。近幾年我國對傳染疾(jí)病防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔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(xíng)成了初步的規模與布(bù)局,我國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(tái)(clean bench)、吹淋室、氣閘(zhá)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(shù)措施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為(wéi)日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(jì)規範》(GBJ73-84),2002 年(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《潔淨室施工(gōng)及驗(yàn)收規範(fàn)》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布(bù)了《衛生(shēng)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《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》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒布了《潔淨廠房設計規(guī)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(fàn)》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院(yuàn)研製成功了“呼吸器(qì)整(zhěng)麵防(fáng)護麵罩”、完成了“負壓層流淨化(huà)滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸(xī)性傳(chuán)染病的物理防護產品的研製(zhì)和產業(yè)化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計(jì)規範(2004 版征求意見(jiàn)稿)》。
2005 年我國推出了(le)《傳(chuán)染(rǎn)病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,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(jiā)提出傳染病患(huàn)者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整(zhěng)理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築(zhù)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名科研人員組成的研究小組(zǔ)進行的“隔離病(bìng)房(fáng)隔離效果(guǒ)的研究”通過了建設部科技發展(zhǎn)促(cù)進(jìn)中心組織的科技成果評估。該研究的(de)成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式(shì)和設計要求,對傳染病隔離病房換(huàn)氣合理次數進行實驗和模擬研(yán)究[1]。提出雙(shuāng)送風口(kǒu)的模式,通(tōng)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(zuò)區域內細菌濃度[iv]。通過(guò)理論分析和實驗論證,溫差對汙(wū)染傳(chuán)播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用回風也(yě)可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係(xì)列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要(yào)內容、目的及研究方法(fǎ)
可見(jiàn),為了在疫情爆發時期(qī)盡量(liàng)控製疫情、避(bì)免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離(lí)病房的隔離效果需(xū)要改善,相關的隔離(lí)措施(shī)值得探(tàn)討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔離病房內,新(xīn)風經過過濾處理後送到(dào)室內,排風(fēng)經過過濾、消毒等淨(jìng)處(chù)理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房(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,高效過濾(lǜ)器,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月(yuè)首(shǒu)次發現(xiàn)於中國廣東、香港以及越(yuè)南的河內等地, 並迅速蔓延到世(shì)界(jiè)27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離(lí)病(bìng)房的高度。如何提高傳染性(xìng)隔離病房空調的隔離效果和(hé)如何改進傳染性隔離(lí)病房空調的設(shè)計。對於今後新建或(huò)改造(zào)的傳染病醫院具有重要的指導意義。傳染(rǎn)隔離病房(fáng)的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患(huàn)者舒適(shì)環(huán)境,提高(gāo)汙染空氣的淨化效果(guǒ),保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣(qì)死角,兼顧節能的環保(bǎo)要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離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務和辦(bàn)法。設計中應注意的(de)事項包括:為防止病菌(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(wài)壓力(lì)梯度(負(fù)壓控製)、設置緩衝室;
同時應改(gǎi)善氣流(liú)組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設(shè)計,降低室內的汙染物濃度(dù),保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染(rǎn)風(fēng)險。計算流(liú)體力學使用(yòng)計算機輔助(zhù)計算,是計算機技術的發展和應用,數值(zhí)模擬分析,有助於迅(xùn)速得到結論,能減少實驗費用和投入,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組合的幾種方案進行討(tǎo)論,利用Fluent 軟件進行數值模(mó)擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分(fèn)析醫護人員(yuán)工作區內的(de)汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比(bǐ)較,得(dé)出最佳(jiā)的(de)通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種(zhǒng),為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病患者間(jiān)相互感染,它應具有如下三(sān)種功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供良好的室(shì)內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫(yī)護人員感染上傳染病的風(fēng)險。
可見,隔離病房的設計、建造和使(shǐ)用應盡可能減少引入(rù)、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染(rǎn)有利於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產生的汙染空氣,而且要有效阻止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(rǎn)空氣的(de)效率,防止汙染(rǎn)物逸出到病房(fáng)外,保持醫護人員工作區空(kōng)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(de)問題。
綜合以上幾點要求,筆者對(duì)傳染隔離病房空調通風(fēng)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(de)研究(jiū)現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(shì)(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出(chū),屬於潔淨(jìng)室的範(fàn)疇。18 世紀60 年代的歐(ōu)洲(zhōu)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(sǎ)消(xiāo)毒後可以控製創(chuàng)部(bù)感染(rǎn)率的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國(guó)軍工產業中產品返(fǎn)工率、返修率居高不下,軍方(fāng)和廠商研究(jiū)得出了生產環境清潔(jié)度不高的原因。
1951 年(nián),美國研(yán)製(zhì)出了高(gāo)效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具有(yǒu)現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
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,並應用於實際工程,層流(單向(xiàng)流)潔淨室誕(dàn)生了。同年(nián)美國空軍製訂、頒發(fā)了(le)世界上第一個(gè)潔淨室(shì)標準《潔(jié)淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了(le)潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了(le)完善(shàn)的潔(jié)淨室技術雛形。
1967 年美國又(yòu)頒布(bù)了美國航空(kōng)宇宙局標準,通常稱為(wéi)生物潔淨室(shì)標準。
1965 年前,多用於(yú)航空工業,1968 年起開始應用於(yú)部(bù)分醫(yī)院,並在各種行業(yè)推廣(guǎng),軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化(huà)學試劑等行業均有應用,對當時科學技術和工(gōng)業(yè)發展起(qǐ)了很大的促進作用(yòng)。
70 年代初潔淨室的建設重點開(kāi)始轉向(xiàng)醫療、製(zhì)藥、食品及生化等行業。除美國(guó)而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國(guó)、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展(zhǎn)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(guò)濾對象為0.1μm,捕集效率(lǜ)達99.99%的新型超高效(xiào)過濾器(qì)。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它使潔淨(jìng)技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西(xī)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)。同年又在美國明蘇達大學建成了(le)世界上第一個水平層流的(de)無菌室。1967 年美(měi)國德州的M.D.安德遜病院建成(chéng)了世界(jiè)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)開始實施《醫藥品的製造和質量(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(bān)布了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