廣安負壓隔離病房高效過濾器
由於(yú)新冠病(bìng)症前所未(wèi)有(yǒu),並(bìng)且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康(kāng)造成很大危(wēi)害。據世界衛生組(zǔ)織公布的統計數(shù)字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共(gòng)8422 例,涉及32 個(gè)國家和地區,其中SARS 死亡人數(shù)919 人,病死(sǐ)率近11%。像SARS 這樣的突發(fā)性傳染病不但給世界各國人民身心帶來了(le)巨大的傷害,而且也給我國(guó)造成了上百億(yì)元的經濟損失,有必要引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆發(fā)之後,全國各地(dì)紛(fēn)紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就(jiù)有醫(yī)護人員、健康人群被感染成(chéng)為新的SARS 患者。
我國潔淨技術(shù)起步於上世紀60 年代,1965 年(nián),我(wǒ)國(guó)研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標(biāo)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(ruò)幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的(de)新版本或(huò)者意見征求稿(gǎo)。近幾年我國對傳染疾病防(fáng)治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發(fā)展十分迅(xùn)速。
70 年代(dài),我國試製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設計(jì)製(zhì)造了(le)多種型(xíng)式的潔淨工作(zuò)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《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與(yǔ)推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準(zhǔn)的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我(wǒ)國頒(bān)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範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發(fā)了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾(jí)病預防和控製中心(CDC)發布(bù)了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國(guó)國家(jiā)藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家(jiā)藥品監督(dū)管理局頒布了《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 年我國頒布了《醫院潔淨手(shǒu)術部建築技(jì)術規範》(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(zhì)”和(hé)“負壓淨化病床”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(chǎn)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(fàn)(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計(jì)規範(討論稿)》。
2006 年(nián)8 月,我國出版了係統介紹隔離病(bìng)房的專(zhuān)著(zhe)《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國(guó)生物安全專家提出傳染(rǎn)病患者看(kàn)護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的(de)概念,並整理(lǐ)和歸(guī)納設計要(yào)求[iii]。
2006 年12 月由中國建(jiàn)築科學研(yán)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(jiū)小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心(xīn)組織的科技成果評估。該研究的成(chéng)果有:提出了緩衝室隔離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模擬研究[1]。提出(chū)雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單(dān)送風口能夠改進氣流組(zǔ)織,降低醫護人員工作區域內細菌(jun1)濃(nóng)度[iv]。通過(guò)理論分析和實驗(yàn)論證,溫(wēn)差(chà)對(duì)汙染傳播有一定影響[v],高(gāo)效過濾器濾(lǜ)菌效率的實驗研究(jiū),說(shuō)明循環利(lì)用回風也可以得到潔(jié)淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係(xì)列成果標誌著我國對傳染隔離病房的(de)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(zài)疫情爆發時期(qī)盡(jìn)量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳(chuán)染性隔離病房的隔(gé)離效果需要改善,相關的(de)隔離(lí)措施值得探討(tǎo)和研究(jiū)。患者被安置在獨立的傳染性隔(gé)離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排(pái)風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔淨室(shì)(Cleanroom)傳染性隔離病(bìng)房高效空(kōng)氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發(fā),該(gāi)疾病在(zài)在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香(xiāng)港以及越南的河內等(děng)地, 並迅速蔓(màn)延到(dào)世界27 個國家和地(dì)區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對(duì)傳染(rǎn)性隔(gé)離病房(fáng)的高度。如何提高傳染性(xìng)隔離病房空調(diào)的隔離(lí)效果和如何改進傳染性(xìng)隔離(lí)病房空調(diào)的設計。對於(yú)今後新建或改造的傳染病醫院具(jù)有重要(yào)的指導意義。傳染隔(gé)離病(bìng)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(kōng)氣的淨化效果,保護(hù)醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死(sǐ)角,兼顧節能的環(huán)保要求。基於以(yǐ)上原則,筆者對傳染隔離病房(fáng)設計(jì)進行了探討(tǎo),說明了傳染性隔(gé)離病房空調(diào)通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良(liáng)好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩(huǎn)衝室;
同(tóng)時應改善氣流組織、提高換氣次(cì)數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證(zhèng)醫護人員工作區空氣清(qīng)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,是計算機技術的發展和(hé)應用,數值(zhí)模擬(nǐ)分(fèn)析,有(yǒu)助於迅(xùn)速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和(hé)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(shí),送風(fēng)口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進(jìn)行數值模擬研(yán)究(jiū)。首先建立一(yī)個隔離病房的模型,然後模擬(nǐ)送風口、排風口設在不同位置時的空調通風(fēng)情(qíng)況,分析醫護人員工作區內(nèi)的汙染物(wù)濃度、風速(sù)、溫度分布,通過比較,得出(chū)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(huàn)者、防(fáng)止疾病擴散,及(jí)防止不同病患者間相互感染,它應具有如下三種(zhǒng)功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供(gòng)良好的(de)室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少(shǎo)醫(yī)護人員感染(rǎn)上傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使(shǐ)用(yòng)應盡可能減(jiǎn)少引入、產生和滯留粒子等,減少(shǎo)滲出汙染有利於防止病菌(jun1)擴散到室外的潔(jié)淨環(huán)境(jìng)中。潔淨空調的設計,不但要有效排(pái)除病(bìng)房內產生的汙染空氣,而且要有效阻(zǔ)止室內(nèi)的汙染物逸出到室外。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),保持醫護人員工作區(qū)空氣的清潔度,都是傳染性隔離(lí)病(bìng)房空調通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上(shàng)幾點要求,筆者對(duì)傳染隔離病(bìng)房空調通風進行探討,以期達改善空調(diào)通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(shì)(區(qū))指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(jiān)(空間)[i]。傳染性隔離病房的(de)空調通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出(chū),屬於潔淨室的範(fàn)疇。18 世紀60 年代的歐(ōu)洲醫學率(lǜ)先有了潔淨室(shì)的概念,當時對潔(jié)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理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也(yě)是最初的潔(jié)淨病房。
二戰期間(jiān),美國軍工產業中產品返(fǎn)工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了生產環境清潔度不(bú)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(fēng)過濾,具有(yǒu)現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國(guó)提出了層(céng)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(céng)流(單向流)潔淨室誕(dàn)生了(le)。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔(jié)淨(jìng)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(jun1)用部分的聯邦標準209。至此形成了完善的潔(jié)淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局(jú)標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空(kōng)工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並(bìng)在各種行(háng)業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對(duì)當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔(jié)淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥(yào)、食品及生化等行業(yè)。除美國而(ér)外,其它工(gōng)業先進(jìn)國家,日本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分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功過濾對象為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 級的超高級別
淨室,它使潔(jié)淨技術的發(fā)展又進入一個新時期。1966 年美(měi)國新墨西哥(gē)州(zhōu)建成了世界上第一個垂直單(dān)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世界上第一個水平層流的無菌(jun1)室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病(bìng)院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年(nián)美國食品藥品管理局(FDA)開始實(shí)施《醫藥品的(de)製造和(hé)質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確(què)保藥品的安全性、有效(xiào)性提供了規範。1969 年世界衛(wèi)生組織(WH0)頒布了GMP,規(guī)定了(le)為保證藥(yào)品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求