東(dōng)莞負壓隔離病房高效過濾器
由於新(xīn)冠病症(zhèng)前所未有(yǒu),並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們(men)的健康(kāng)造成很大危(wēi)害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家(jiā)和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病(bìng)死率近11%。像(xiàng)SARS 這樣的突發性傳染病不但給(gěi)世(shì)界各國人(rén)民身心帶來了巨大的傷害(hài),而且也給我國造成了上百億元的(de)經濟損失,有必(bì)要引起重視,避免再次發疫(yì)情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔(gé)離(lí)、觀察和(hé)治療(liáo),在此過(guò)程中(zhōng),就有(yǒu)醫(yī)護人員(yuán)、健康人(rén)群被感染(rǎn)成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世(shì)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(tōng)過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了(le)若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展(zhǎn),推出相(xiàng)關規範的新版(bǎn)本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾(jí)病防治問題的(de)十分重(chóng)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(shè)備的生產在國內形成(chéng)了初步的規(guī)模與布局,我(wǒ)國先後設計製造了多(duō)種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室(shì)、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(jìng)技術(shù)措施(shī)》,起到了規範與推(tuī)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(nián)12 月我國頒發(fā)了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(bǎn)(GB50073—2001)。
1989 年我國頒(bān)布了《綜合醫院建(jiàn)築設(shè)計規(guī)範》(JGJ 49-88)。
1990 年(nián)我國(guó)頒(bān)發了《潔淨室施工及驗(yàn)收規範(fàn)》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結(jié)核分支杆菌傳(chuán)播(bō)指南(nán)》。
1997 年我國國家藥品監督管理局(jú)頒布了《醫藥工業(yè)潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理(lǐ)局頒布(bù)了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布(bù)了《醫院潔(jié)淨手術部建(jiàn)築技(jì)術(shù)規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“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 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見(jiàn)稿)》。
2005 年我國推出了《傳染(rǎn)病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統(tǒng)介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家提出傳染病患者看護單元(yuán)(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(yuàn)空氣調節所、解放軍302醫院以(yǐ)及廣(guǎng)東申菱(líng)公司(sī)共14名(míng)科研人(rén)員組成的研究小組進行的(de)“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(zǔ)織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表(biǎo)達式和設計要求,對傳染病隔離病房換氣(qì)合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模(mó)式,通(tōng)過模擬、驗(yàn)證明比(bǐ)單送風口能夠改進(jìn)氣流組織,降低醫護人員工作區域內(nèi)細(xì)菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差(chà)對汙染傳播(bō)有一定影響[v],高效過濾(lǜ)器濾菌效率的實驗研(yán)究,說明循環利用回風也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。這一係列成果標誌著我國對傳染(rǎn)隔(gé)離(lí)病(bìng)房的設計已經形成了完備(bèi)的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在(zài)疫情爆(bào)發(fā)時(shí)期盡量(liàng)控製疫情、避免(miǎn)擴散、減少損(sǔn)失,醫院傳染性隔離(lí)病(bìng)房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研(yán)究。患者被(bèi)安置在(zài)獨立的傳染性隔離病房內,新(xīn)風經過過濾處理後送到室內,排風經過(guò)過濾、消毒等淨處(chù)理,然後排到(dào)室外(wài)。
潔淨室(shì)(Cleanroom)傳(chuán)染性(xìng)隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過(guò)濾器,高效過濾器,空(kōng)氣過濾器
爆(bào)發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南的(de)河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區(qū)。
2002 年底爆發(fā)的SARS 疫情,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(diào)的隔離效(xiào)果和如何改進傳染性隔離病房空調的(de)設計。對於今後(hòu)新建或改造的(de)傳染病(bìng)醫院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計(jì)中應當滿足以下幾個要求:提供(gòng)病患者舒適(shì)環境(jìng),提高汙(wū)染空氣(qì)的淨化效果,保護醫護人員不(bú)受感染(rǎn),避免(miǎn)形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基(jī)於以上原則(zé),筆者對傳染(rǎn)隔離病房設計進行了探討,說明了傳染性隔離病房空調(diào)通風設計的(de)任務和(hé)辦法。設(shè)計中應注意(yì)的事項(xiàng)包括:為(wéi)防(fáng)止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控(kòng)製)、設(shè)置緩衝室;
同時應改善(shàn)氣流組織、提(tí)高換氣次數、考慮(lǜ)局部排風的設計,降(jiàng)低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空(kōng)氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計算,是計算機技術的發(fā)展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得(dé)到結論,能減少(shǎo)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(fēng)口時,送(sòng)風口和(hé)排風口的不(bú)同組合的幾種方案進行討論,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(kǒu)設在(zài)不同位置時(shí)的空調通風(fēng)情況,分析醫護人員工作(zuò)區(qū)內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通(tōng)過比較,得出(chū)最佳的通(tōng)風方案(àn)。 傳(chuán)染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治(zhì)療(liáo)傳染病患者(zhě)、防止疾病擴散,及(jí)防止不同(tóng)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境;
(2)保證室內汙染空氣不會(huì)逸出(chū)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(fáng)的設計(jì)、建(jiàn)造和使用應盡可能(néng)減少(shǎo)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(dào)室外的潔(jié)淨環境中。潔淨空調的設計(jì),不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而(ér)且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染(rǎn)物逸出到室(shì)外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護人員工作區(qū)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(tǎo),以(yǐ)期達改善空調通風(fēng)效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指(zhǐ)空氣懸浮粒子濃度(dù)、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔(gé)離病房的空調通風需要控製含菌(jun1)濃度(dù)和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代(dài)的歐洲(zhōu)醫學率先有了潔淨室的(de)概念(niàn),當時對潔淨室(cleanroom)的理解(jiě)限於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作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中產(chǎn)品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了生(shēng)產環境清潔度不(bú)高(gāo)的原因(yīn)。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間的送風(fēng)過濾,具有現代(dài)意義的潔淨室由(yóu)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(de)潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美(měi)國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室(shì)與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用部(bù)分的聯邦標準209。至此形成了完善的(de)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(shì)標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用(yòng)於(yú)部(bù)分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型(xíng)電(diàn)機、感光膠片、超純化(huà)學試(shì)劑等行業均有應用,對(duì)當時科學(xué)技術和工業發展起了很大(dà)的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食(shí)品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進(jìn)國家(jiā),日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷(hé)蘭等也都十(shí)分(fèn)重視和大力發展(zhǎn)了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別研製成功過濾(lǜ)對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超(chāo)高效過濾器。最終建成0.1μm 10 級(jí)和(hé)0.1μm 1 級的超高級別
淨室(shì),它使潔淨技術(shù)的發展又進入一個新時期。1966 年(nián)美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂(chuí)直單向流(liú)的(de)生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達(dá)大學建成了世界上第一個水平層流(liú)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的生物潔(jié)淨白(bái)血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製(zhì)造和質(zhì)量(liàng)管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性(xìng)提供了規範。1969 年世界衛生組織(zhī)(WH0)頒布了(le)GMP,規定了為保證藥品無(wú)菌生產,對生產環境(jìng)和用水質量的(de)要求