桂林負壓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(cǐ)在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區(qū),其中SARS 死亡(wáng)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民身心帶來了巨大的傷(shāng)害,而且也給(gěi)我國造成了上(shàng)百億元的經(jīng)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(dì)紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過(guò)程中,就有(yǒu)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(shàng)世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高(gāo)效空氣過濾器通過鑒(jiàn)定,標誌了我國潔淨技(jì)術正式起步。在近幾十年裏,我國(guó)頒發了若幹潔淨(jìng)技術規(guī)範、醫藥行業規範(fàn),並(bìng)根據技(jì)術發展,推(tuī)出相關規範(fàn)的新版本或者意見征求稿。近幾年(nián)我國對(duì)傳染疾病防治問(wèn)題(tí)的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房(fáng)技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配(pèi)套的淨化設備,淨化設(shè)備的生產在國內形成了初步的規(guī)模與布局,我國先後設計製造了(le)多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋(lín)室(shì)、氣閘室(shì)、物料傳遞窗、餘壓(yā)閥等相關設備。
1979 年(nián)1 月我(wǒ)國出版了(le)《空氣潔(jié)淨技術措施》,起到(dào)了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家(jiā)標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GBJ73-84),2002 年(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規(guī)範》(JGJ71-90)。
1994 年美(měi)國疾病(bìng)預防和控製中心(CDC)發(fā)布了《衛生保(bǎo)健設施中防止結核分支杆菌(jun1)傳播指南》。
1997 年我國國家藥品(pǐn)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(guó)家藥品監督管理局頒(bān)布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒(bān)布了《潔淨廠(chǎng)房設計(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國(guó)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(yán)製(zhì)成功了“呼吸器整麵防護(hù)麵罩”、完成了“負壓層流(liú)淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工(gōng)作(zuò),向國家申報了“針對(duì)烈性呼吸性傳染病的(de)物理防護產品的研製和產業化(huà)”課題項目。
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(guó)推出了(le)《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年(nián)8 月,我國(guó)出版了係統介紹(shào)隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安(ān)全專家提(tí)出(chū)傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概(gài)念,並整理和歸納設計要(yào)求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解(jiě)放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研人員(yuán)組成(chéng)的研究小組進行的“隔離病房隔(gé)離(lí)效果的研(yán)究”通過了建設部科(kē)技發展促(cù)進中心(xīn)組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式(shì)和設計要求,對傳染病隔(gé)離病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改(gǎi)進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理(lǐ)論分析(xī)和實(shí)驗論證,溫差對汙染傳播有(yǒu)一(yī)定影(yǐng)響[v],高效過濾器濾菌效率(lǜ)的實驗研究,說(shuō)明(míng)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(jiē)能降耗提供了依據。這一係列成(chéng)果標誌(zhì)著我(wǒ)國對(duì)傳染隔離病房的(de)設(shè)計(jì)已經形成了完(wán)備的理論(lùn)。
1.3 主要內容、目的及研究方(fāng)法
可見,為了在(zài)疫情爆發時期盡量控製(zhì)疫情、避免擴散、減少損失,醫院(yuàn)傳染性(xìng)隔離病房的隔離效果(guǒ)需(xū)要改善,相關的隔離措施值得探討和研究。患(huàn)者被安置在獨立的傳染性隔離(lí)病房內(nèi),新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾、消毒等淨(jìng)處理,然(rán)後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的(de)作用
(非典型(xíng)性肺炎(yán))疫情
高效空氣過濾器,高效過(guò)濾器,空氣過濾器
爆發(fā),該(gāi)疾病在在2003 年2 月首次發現(xiàn)於中國廣東、香港以及越(yuè)南的河(hé)內等地, 並迅速蔓延到世界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病房的高度。如何(hé)提高傳染性(xìng)隔離病房空調的(de)隔離效果和如何改進傳染性隔離病(bìng)房空調的設計。對(duì)於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要(yào)的指導意義。傳染隔(gé)離(lí)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(gāo)汙染空氣的淨化效(xiào)果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及(jí)換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上(shàng)原(yuán)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(hé)辦法。設計中(zhōng)應(yīng)注意的事項包(bāo)括(kuò):為防(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(shì)內(nèi)外壓(yā)力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時(shí)應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證(zhèng)醫護人員(yuán)工作區空氣清潔度,降低醫護人(rén)員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助(zhù)計(jì)算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和施(shī)工提(tí)供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采(cǎi)用(yòng)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論,利用Fluent 軟件(jiàn)進行數值模(mó)擬研究。首先建立一個隔離(lí)病房的模型,然後模(mó)擬送(sòng)風口、排風口設(shè)在不同位置時的空調通風情況(kuàng),分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度(dù)分布,通過比較,得出(chū)最佳的通風方案(àn)。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(shì)(Cleanroom)的一種,為(wéi)了治療(liáo)傳染病患者、防止(zhǐ)疾病(bìng)擴散,及防止不同病患者間相互(hù)感染,它(tā)應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提(tí)供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出(chū)到室外;
(3)減少醫護人員感(gǎn)染上(shàng)傳染病的風險。
可見(jiàn),隔(gé)離病房(fáng)的設計、建造(zào)和使用應盡可能減(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擴散到室外的潔淨(jìng)環境中。潔淨空調的設計,不但要(yào)有效(xiào)排除病房內產生的汙染空(kōng)氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的(de)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,保持醫護(hù)人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問(wèn)題(tí)。
綜合以(yǐ)上幾點要求,筆者對傳染隔離病房(fáng)空調(diào)通風(fēng)進行探(tàn)討,以期(qī)達改善空調通(tōng)風效果的(de)目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔(jié)淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子(zǐ)濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳(chuán)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(shǔ)於潔淨室的範疇。18 世(shì)紀60 年(nián)代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,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理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔(jié)淨病房。
二戰期間,美國軍工產(chǎn)業中產品返工率、返修率居高不下,軍方和(hé)廠商研究得出了(le)生產環境清潔度不高(gāo)的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於(yú)生產(chǎn)車間的送風過濾,具有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(fāng)案,並應用於實際工程(chéng),層流(單(dān)向流)潔淨(jìng)室誕生了。同年美國空軍(jun1)製訂、頒發了世界上第一個潔(jié)淨室標準《潔淨室與潔淨工(gōng)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分的聯邦標準209。至此形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美(měi)國又頒布了美國航空宇(yǔ)宙局標(biāo)準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子(zǐ)、光(guāng)學、微型軸承、微型電機(jī)、感光膠片、超純化(huà)學試劑等行業均有(yǒu)應用,對當時科學技術和工業發展起了很大的促(cù)進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點(diǎn)開始轉向醫療、製(zhì)藥、食品及生化等行業。除美(měi)國而外,其它(tā)工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞士、前(qián)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(wéi)0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過濾器。最(zuì)終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級(jí)的超高級別
淨(jìng)室,它使潔淨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(jìng)技術(shù)室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世界上(shàng)第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食(shí)品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性(xìng)提供了規(guī)範。1969 年世(shì)界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥(yào)品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求