昭通(tōng)負壓(yā)隔離病房高效過濾器
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(sù)擴散後(hòu)對人們的健康造成很大(dà)危(wēi)害。據世界衛生組織公布(bù)的統計(jì)數字(zì)表明,截(jié)至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉(shè)及32 個國家和(hé)地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人(rén)民身心帶來了(le)巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患(huàn)者采取了(le)隔離、觀察和治療,在此過程中,就(jiù)有醫(yī)護人員、健康(kāng)人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨(jìng)技術起(qǐ)步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製(zhì)的帶波紋隔板的高效空氣過濾(lǜ)器(qì)通過鑒定,標誌了我國潔淨技(jì)術正式起步。在(zài)近幾(jǐ)十(shí)年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥(yào)行(háng)業規範,並根據技術發(fā)展,推出相關規範的新版本或者意(yì)見征求稿。近幾年我(wǒ)國(guó)對傳染疾(jí)病防治問題的十(shí)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(wǒ)國(guó)試製成功潔淨室配套的淨化設備,淨(jìng)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工作台(clean bench)、吹(chuī)淋室、氣閘(zhá)室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥等相關(guān)設備。
1979 年1 月我國出版(bǎn)了(le)《空氣潔淨技術措(cuò)施(shī)》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準的製定奠定了(le)基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範(fàn)》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布(bù)了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年(nián)我國頒發了《潔淨室(shì)施工及(jí)驗收(shōu)規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)疾病預防和(hé)控製(zhì)中心(xīn)(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌(jun1)傳播指南(nán)》。
1997 年我國國(guó)家藥品監督管理局頒布(bù)了《醫藥工(gōng)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(guó)修訂並頒布了《潔淨廠房設(shè)計規(guī)範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規(guī)範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成(chéng)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“負壓淨化病床”的設計工作,向國(guó)家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防(fáng)護產品的研製和產業化”課題(tí)項(xiàng)目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意(yì)見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計(jì)規範(fàn)(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(lǐ)》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳(chuán)染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解放(fàng)軍302醫院以及(jí)廣東申菱公司共14名科研人員組成的研究小組進(jìn)行的“隔離病房隔離效(xiào)果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織(zhī)的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室(shì)隔離效果的表達式和設計要求(qiú),對傳染病(bìng)隔離(lí)病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究(jiū)[1]。提(tí)出雙送風口的模式,通(tōng)過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低(dī)醫護人員(yuán)工作區(qū)域內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫(wēn)差對汙染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效過濾器濾(lǜ)菌效率(lǜ)的實驗研究,說明循環利用回風也可以得到潔淨度(dù)高的送風[8],為隔離病房的節能(néng)降耗提(tí)供了依據(jù)。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經形成了(le)完備的(de)理論。
1.3 主要內容、目(mù)的及研究方(fāng)法
可見,為了(le)在疫(yì)情爆發(fā)時期(qī)盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離(lí)效果需要改善,相關的隔離措施值得探討(tǎo)和研究。患者被安置在(zài)獨立的傳染性隔離(lí)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(děng)淨處理,然後排到室(shì)外。
潔淨室(shì)(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾(lǜ)器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首(shǒu)次發現於中國廣東、香港以及越南的(de)河內等地, 並迅速蔓延到(dào)世界(jiè)27 個國家(jiā)和地區。
2002 年底爆發(fā)的SARS 疫情,引(yǐn)起了我(wǒ)國對傳染(rǎn)性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房(fáng)空調的隔離效(xiào)果和如何(hé)改進傳染性隔離病房空調的設計(jì)。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(de)空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患(huàn)者舒(shū)適環境(jìng),提高汙染空氣的(de)淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦(wō)流及換氣死角,兼(jiān)顧節(jiē)能的環保要求。基於(yú)以上原則,筆者對傳(chuán)染(rǎn)隔離病房設(shè)計進行了探討,說明了傳(chuán)染性隔離病房空調通風設計(jì)的任務(wù)和辦法(fǎ)。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應(yīng)有良好(hǎo)的隔離措施,如(rú)保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置(zhì)緩衝室;
同時應改善氣流組(zǔ)織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低(dī)室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算(suàn)流體力學(xué)使用計算機輔助計(jì)算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分析,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(shī)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(sòng)風(fēng)口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論(lùn),利用Fluent 軟件進行數值模(mó)擬研究。首先建立一個隔(gé)離病房的模(mó)型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置時的(de)空調通風情況,分析(xī)醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比(bǐ)較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病患者間相互感染,它應具有如(rú)下三(sān)種功能
(1)為傳染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(jiàn),隔離(lí)病房的設(shè)計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等(děng),減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中(zhōng)。潔淨空調(diào)的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空(kōng)氣,而且要有效阻止室內的汙(wū)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,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫(yī)護人員工作區(qū)空氣的清潔度,都是傳染性(xìng)隔離病房空調通風設(shè)計中(zhōng)需(xū)要考慮的問題。
綜合以上幾點要(yào)求,筆者對傳染隔離(lí)病房空調通(tōng)風進(jìn)行探(tàn)討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外(wài)的研(yán)究現狀
根(gēn)據潔淨室(區)的定義,潔淨(jìng)室(區)指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房(fáng)的空調通風需要控製含菌濃度和防止(zhǐ)細菌逸出,屬於潔淨室的範(fàn)疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨(jìng)室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處(chù)理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的(de)潔淨(jìng)病房。
二戰期間,美(měi)國軍工產業中產品返工率、返修率居高不下,軍(jun1)方和廠商(shāng)研究(jiū)得出了生產(chǎn)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)應用於生產車間的送風過濾,具有現代(dài)意義的潔淨室由此真正誕生了(le)。
1961 年(nián)美國提出了層流(laminar flow)(現(xiàn)正名為單(dān)向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用(yòng)於實際工程,層(céng)流(單向流)潔淨(jìng)室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第(dì)一個潔淨(jìng)室標準《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部分的(de)聯(lián)邦標準209。至此形成了(le)完善的(de)潔淨室技術雛形。
1967 年美(měi)國又頒布(bù)了美國航(háng)空宇宙局標準,通常(cháng)稱為生物潔淨室標(biāo)準。
1965 年前,多用於航(háng)空工業(yè),1968 年(nián)起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍(jun1)工、電子、光學、微型軸承、微型電機(jī)、感光膠片(piàn)、超純化學(xué)試劑(jì)等行業均有應用,對當時科學技(jì)術和工業發展起了很大的促進作(zuò)用。
70 年代初潔淨(jìng)室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食品(pǐn)及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國(guó)、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭(lán)等也都十分(fèn)重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別研製成(chéng)功過濾(lǜ)對象為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(jí)的超高級別
淨室,它使(shǐ)潔淨技術的發(fā)展又進入(rù)一個新時(shí)期。1966 年美國新墨西(xī)哥州建成了世界上第一個(gè)垂(chuí)直單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美(měi)國明蘇達大學建成了世界上第一個水(shuǐ)平層流的無菌室。1967 年美國德州(zhōu)的M.D.安德(dé)遜病院建成了世界上最早(zǎo)的生物潔淨(jìng)白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量(liàng)管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提供了規(guī)範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為(wéi)保證(zhèng)藥品無菌生(shēng)產,對生產環境和用水質量的要求