貴港負壓隔離病(bìng)房高效過(guò)濾器
由於新冠病症前(qián)所未有,並且危害(hài)嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織(zhī)公布的統計(jì)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(gè)國家和地(dì)區,其中SARS 死亡(wáng)人數919 人,病(bìng)死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病(bìng)不但給世界各國人民身心(xīn)帶來了巨大的傷害,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,避免再(zài)次發疫情爆(bào)發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔(gé)離、觀察和治療,在此過程中,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(dài),1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板(bǎn)的高效(xiào)空(kōng)氣過濾器通(tōng)過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在(zài)近幾(jǐ)十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推(tuī)出相關規(guī)範(fàn)的新版本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治(zhì)問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的(de)發(fā)展十(shí)分迅(xùn)速(sù)。
70 年代,我國(guó)試製(zhì)成功潔淨(jìng)室配套的淨化設備,淨化設備的生產在(zài)國內形成了初步(bù)的規模與布局,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、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等(děng)相關設(shè)備。
1979 年1 月我國出(chū)版(bǎn)了《空氣(qì)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,為日後國(guó)家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨(jìng)廠房設(shè)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(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保(bǎo)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(guǎn)理局頒布了《藥(yào)品生產質(zhì)量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設(shè)計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技(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(wán)成了“負壓層流淨化滅病毒裝置(zhì)”和“負(fù)壓淨化病床”的設計工作,向國家申報(bào)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(xiàng)目。
2004 年我國推(tuī)出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推(tuī)出了《傳染病醫(yī)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(yuán)理》。
2006 年,美國(guó)生物安全專家提出傳染病(bìng)患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和(hé)歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究(jiū)院空(kōng)氣調節所、解放軍302醫院以及(jí)廣(guǎng)東(dōng)申菱公(gōng)司(sī)共14名科研人員(yuán)組成的研究小組進行的“隔離病(bìng)房隔離效果的研究”通過了(le)建設部科技發展促進中心組織的科技成果評估(gū)。該研究的成(chéng)果有:提出了緩(huǎn)衝室隔離效果的(de)表達式和(hé)設計要求,對傳染病隔離病房換氣合理次數進行實驗(yàn)和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證(zhèng)明比單送風口能夠改進氣流(liú)組織,降低醫護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理(lǐ)論分析和實驗論證,溫差對(duì)汙染傳播有(yǒu)一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循(xún)環利用(yòng)回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房(fáng)的節(jiē)能降耗提供了依據。這一係列成果(guǒ)標誌著我國對傳染隔離(lí)病房的設計已經形成了完備(bèi)的理論。
1.3 主要內容、目(mù)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(kuò)散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探(tàn)討和研究。患者被安(ān)置在獨立的傳染性(xìng)隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排(pái)風經(jīng)過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典(diǎn)型(xíng)性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆(bào)發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和(hé)地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對(duì)傳染性隔離病房的高度。如何提(tí)高傳染性隔離病房空調的隔離效果和(hé)如何(hé)改(gǎi)進傳染性隔(gé)離病房空(kōng)調的(de)設計。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(wū)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。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行了探討,說明了傳染性隔離病房空調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(rǎn)隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外(wài)壓力梯度(負壓控(kòng)製)、設置緩衝室;
同時應改(gǎi)善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物(wù)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(fēng)險。計算流體力(lì)學使用計算機輔助計算,是計算機技術(shù)的發展(zhǎn)和應(yīng)用,數值模擬(nǐ)分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和施工提供參考。
參考國(guó)內外文獻和(hé)相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送風口(kǒu)和排風口的不同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究(jiū)。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,分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速(sù)、溫度分布(bù),通過比較,得出最佳的通風方案。 傳(chuán)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(zhě)、防止疾病擴散,及防止不同病患者(zhě)間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供(gòng)良好的室內環境;
(2)保證室內(nèi)汙染空氣(qì)不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上(shàng)傳染(rǎn)病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產(chǎn)生和滯留粒子等,減(jiǎn)少滲出汙染有利於防止病菌(jun1)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(bìng)房內產生的(de)汙染空(kōng)氣,而且要有效阻止室內的汙染(rǎn)物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除(chú)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空(kōng)氣的清潔度,都是傳染性隔離病房(fáng)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(diào)通風進行探討,以期達改善空調通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣(qì)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(dù)和防止細菌逸出,屬於(yú)潔淨室(shì)的(de)範疇。18 世(shì)紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念(niàn),當(dāng)時(shí)對潔淨室(shì)(cleanroom)的(de)理解限於經(jīng)噴灑消毒後可以控製創部感(gǎn)染(rǎn)率(lǜ)的處理室、手術室這類滅菌處理(lǐ)的工作環境,這(zhè)也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美(měi)國軍工產業中產品返工率、返(fǎn)修率居高不下,軍(jun1)方和廠商研究得出(chū)了生產(chǎn)環境(jìng)清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(qì)(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用(yòng)於生產車間的送風過(guò)濾,具有現代意義的潔淨室由此真正(zhèng)誕生(shēng)了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正(zhèng)名為單向(xiàng)流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實(shí)際工程,層流(單向流)潔淨(jìng)室誕生了。同年美(měi)國空軍製訂(dìng)、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨(jìng)工作台的設(shè)計與運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室第一個軍用部分(fèn)的聯邦標準209。至此形成了完善(shàn)的潔淨室技術(shù)雛形。
1967 年(nián)美(měi)國又頒布了美(měi)國航空(kōng)宇(yǔ)宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用於(yú)部分醫院,並在各(gè)種行業推廣,軍工、電子、光學、微(wēi)型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用(yòng),對(duì)當時科學技術和工業發(fā)展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始(shǐ)轉向醫療、製藥、食品(pǐn)及生化(huà)等行業。除美國而外,其它工(gōng)業先進國家(jiā),日(rì)本、德(dé)國、英國、法國、瑞(ruì)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(duì)象(xiàng)為0.1μm,捕(bǔ)集(jí)效率達99.99%的新型超高效過濾器。最終建成0.1μm 10 級(jí)和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個新(xīn)時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個(gè)垂直單向流的(de)生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同(tóng)年又(yòu)在美國明蘇(sū)達大學建成了(le)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(le)世界上最早的生物潔(jié)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(de)製造和(hé)質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全(quán)性、有效(xiào)性提供了規範。1969 年世界(jiè)衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境(jìng)和用水質量的要求