臨汾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,因此在全世界迅(xùn)速擴散後對人們的健(jiàn)康造(zào)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7 日,全球累(lèi)計SARS病(bìng)例共8422 例,涉及32 個國家和地區,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(bìng)不但(dàn)給(gěi)世界各國人民身心(xīn)帶來了巨大的傷害,而且也(yě)給我國(guó)造成了上百億元的經濟損(sǔn)失,有必要引起(qǐ)重視,避免再次發疫(yì)情爆發之後,全國各地紛紛對病患(huàn)者采取了隔(gé)離、觀察和治療,在此過程(chéng)中,就有醫護人員、健康人群(qún)被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年(nián)代,1965 年,我國研(yán)製的帶波(bō)紋隔板的高效空氣過濾器通(tōng)過鑒定,標誌了我國(guó)潔淨(jìng)技術正式起步。在近幾十(shí)年裏,我國頒發了(le)若幹潔(jié)淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的新版本或者意見征求稿。近幾年(nián)我國對傳染疾病防治問題(tí)的十分(fèn)重(chóng)視,我國(guó)的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分(fèn)迅速。
70 年代(dài),我國試製成功潔淨室配(pèi)套的(de)淨化設備,淨化設備的生產在國內形成(chéng)了初步的規模與布局,我國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥(fá)等相關設備。
1979 年1 月我國出版了(le)《空氣潔淨技(jì)術措施》,起到了規範與推動潔淨(jìng)室技術發展(zhǎn)的重要作用,為日(rì)後國家標準的製定奠定了(le)基(jī)礎。
1984 年12 月我國(guó)頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修(xiū)訂版(GB50073—2001)。
1989 年(nián)我國頒(bān)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範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病(bìng)預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保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(lǐ)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(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規範》(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(céng)流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設計工(gōng)作,向國家申報了“針對烈性呼(hū)吸性傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課題項(xiàng)目。
2004 年我國推出了(le)《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求(qiú)意見稿(gǎo))》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出(chū)版(bǎn)了(le)係統介(jiè)紹隔離病房(fáng)的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患者看護單(dān)元(biocontainment patient care
unit)的概念,並(bìng)整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科(kē)學研究院(yuàn)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小(xiǎo)組進行(háng)的“隔離病房隔離效(xiào)果(guǒ)的研究”通過了建設部(bù)科技發展促進中心組織的科(kē)技成果評估。該研(yán)究的成果有(yǒu):提出了緩衝室隔離效果的表達(dá)式(shì)和設計要求,對傳染(rǎn)病隔離(lí)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(nǐ)、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織(zhī),降低醫護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析(xī)和實驗論證,溫差對汙(wū)染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率(lǜ)的實(shí)驗研究,說明循環利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為(wéi)隔離病房的節能降耗提(tí)供了依據。這(zhè)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完備的理論。
1.3 主要內容(róng)、目的及研究方(fāng)法
可見,為了(le)在疫情爆發時期(qī)盡量控製疫情、避免擴散、減(jiǎn)少損失,醫院傳染性隔離病房的(de)隔離效果需要改善,相(xiàng)關(guān)的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在(zài)獨立的傳染性隔離病房內,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,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的(de)作用(yòng)
(非典型性肺炎)疫情
高效(xiào)空氣過濾器,高效過濾器(qì),空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次(cì)發現於中國(guó)廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到(dào)世界(jiè)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(xìng)隔離(lí)病房的高度。如何提(tí)高(gāo)傳染性隔離病房空調的隔離效果和(hé)如何改進傳染性隔離病房空調的設計。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(lí)病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提(tí)供病(bìng)患者舒適環境,提高(gāo)汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角(jiǎo),兼顧節(jiē)能的環保要求。基於(yú)以上原則,筆者對傳染隔離病房設(shè)計進行了探討,說明了傳染性隔離(lí)病房空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事(shì)項包括:為防止病菌(jun1)逸出,傳染隔
離病房應有良好的(de)隔離措施(shī),如保持(chí)室內外壓力梯(tī)度(負壓(yā)控製)、設置(zhì)緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高(gāo)換(huàn)氣次數、考慮局部排(pái)風(fēng)的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作(zuò)區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學(xué)使用計算機輔助計算,是計算機技術的發展(zhǎn)和應用,數(shù)值模擬分析,有助(zhù)於迅(xùn)速得到結(jié)論,能減少實驗費用和投入,為設計和施工提供參考。
參考(kǎo)國內外文獻和相關理論,筆者對采用(yòng)兩個送風口時,送風口和排風口的不同組合的(de)幾種(zhǒng)方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件進行數值(zhí)模擬研究。首(shǒu)先建(jiàn)立一個隔離病房的模型,然後(hòu)模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調(diào)通風情況,分析醫護人員工作區(qū)內的汙染物(wù)濃度、風速、溫度分布,通過(guò)比較,得出最佳的通(tōng)風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨(jìng)室(Cleanroom)的一種,為了治療傳(chuán)染病患(huàn)者、防止疾病擴散,及防止(zhǐ)不(bú)同病患者間相互感(gǎn)染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供良好的室內環(huán)境;
(2)保證室內汙染空氣(qì)不會逸出到室外;
(3)減少醫護人(rén)員感染上傳(chuán)染病的風險。
可見,隔離(lí)病房的設計、建(jiàn)造和(hé)使用應盡可能減少引入(rù)、產生和滯留粒(lì)子等,減少滲出(chū)汙染(rǎn)有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣(qì),而且要有(yǒu)效阻止室內的汙染物逸出到室外(wài)。保證(zhèng)空調的良好效果,提高清除汙染(rǎn)空氣的效率(lǜ),防止汙染物逸出(chū)到病房外,保持醫護人員工作區空(kōng)氣(qì)的清(qīng)潔(jié)度(dù),都是傳染性隔離病房空調通(tōng)風設計中(zhōng)需要考(kǎo)慮(lǜ)的(de)問題(tí)。
綜(zōng)合以上幾點要求(qiú),筆者對(duì)傳染隔離病房空調通風進行探討(tǎo),以期達改善空調通風效(xiào)果的(de)目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區(qū))的(de)定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃(nóng)度受控的(de)房間(jiān)(空間(jiān))[i]。傳染性隔離病房的(de)空調通風需要控製含菌(jun1)濃度和(hé)防(fáng)止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有(yǒu)了潔淨室的概念,當時對潔淨(jìng)室(cleanroom)的理(lǐ)解限於經噴灑消(xiāo)毒後可以(yǐ)控製創部感染率的處(chù)理室(shì)、手術室這類滅菌處理的工(gōng)作環(huán)境,這也是最(zuì)初的潔淨病房。
二戰(zhàn)期間,美國(guó)軍工產業中產品返工(gōng)率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了(le)生(shēng)產環境清潔度不高的原因(yīn)。
1951 年,美國研製出了高效空(kōng)氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,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案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空(kōng)軍製訂、頒發了世(shì)界上第一個潔淨室標準(zhǔn)《潔(jié)淨室與潔淨工作台的設計(jì)與運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國頒布了潔(jié)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宙局標準,通常稱(chēng)為生(shēng)物潔淨室標準。
1965 年前,多用(yòng)於航空工(gōng)業(yè),1968 年起開始應用於部分醫院,並(bìng)在各種(zhǒng)行業推廣,軍工、電子(zǐ)、光學、微型軸承、微型電機、感(gǎn)光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對當(dāng)時科學技術和工業發展起了很大的促進作(zuò)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(měi)國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞士(shì)、前蘇聯、荷(hé)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(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(jiàn)成0.1μm 10 級和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時期。1966 年美國新墨西(xī)哥州建成了世界上第一(yī)個(gè)垂直(zhí)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(shì)界上第一個水(shuǐ)平層流的(de)無菌室。1967 年(nián)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(bái)血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理規(guī)範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提供(gòng)了規範。1969 年世界衛生(shēng)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