呂梁負(fù)壓隔離病房高(gāo)效過濾器
由於新冠病症(zhèng)前所未(wèi)有,並且危害嚴重,因此在(zài)全世界迅(xùn)速擴散後對人們(men)的健康造成很大危害。據世界衛(wèi)生組織公布的統(tǒng)計數字表明,截至2003 年(nián)8 月7 日,全球(qiú)累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數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害,而且也給我國(guó)造成了上(shàng)百億元的經濟損失(shī),有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之(zhī)後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中(zhōng),就有醫護人員(yuán)、健康人(rén)群(qún)被感(gǎn)染成為新(xīn)的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒(jiàn)定,標誌了我國潔淨技術正式起(qǐ)步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行(háng)業規範,並根據技術(shù)發展,推出相關規範的新版本或者意見(jiàn)征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的(de)十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代(dài),我國(guó)試製成功潔(jié)淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產在(zài)國內形(xíng)成了初步的規模與布局,我(wǒ)國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室(shì)、氣閘室(shì)、物料傳遞窗、餘壓閥等(děng)相關設備。
1979 年1 月我國出版了(le)《空氣潔(jié)淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨(jìng)室技(jì)術發(fā)展的重要作用,為日後國家標準的製定(dìng)奠定了基礎(chǔ)。
1984 年12 月我國頒(bān)發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂(dìng)版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布(bù)了《綜合醫院(yuàn)建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及(jí)驗收規範》(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(zhōng)防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國(guó)家藥品監督管理局頒(bān)布了《醫藥工業潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我(wǒ)國國家藥品監(jiān)督管理局頒布了《藥品生產質(zhì)量(liàng)管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂(dìng)並頒布了《潔(jié)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(bù)建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年(nián)協和醫(yī)院研製成功了(le)“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨(jìng)化滅病毒裝置”和“負壓淨(jìng)化病床”的設計工作,向國家申報了“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”課題項目(mù)。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設(shè)計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我(wǒ)國推出了《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年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,美國生物安全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的(de)概念,並整理和歸(guī)納設計要求(qiú)[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學(xué)研究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司(sī)共14名科研人員(yuán)組(zǔ)成的研(yán)究小組進行(háng)的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科(kē)技發展促進中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩(huǎn)衝(chōng)室隔離效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病房換氣(qì)合理(lǐ)次數進(jìn)行實驗和模擬研究[1]。提出雙送(sòng)風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣(qì)流組織,降低醫護人員工作區域內細菌(jun1)濃度[iv]。通(tōng)過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效(xiào)率(lǜ)的實驗研究,說明循環利用回風也可以得到(dào)潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能(néng)降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國(guó)對傳染(rǎn)隔(gé)離病房的設計(jì)已經形成了完備的理(lǐ)論。
1.3 主要內容、目的(de)及研究(jiū)方(fāng)法
可見,為(wéi)了在疫情爆發時(shí)期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性(xìng)隔離病房的(de)隔離效果(guǒ)需要改善,相關的隔離措(cuò)施值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染(rǎn)性隔離病房內,新風經過過濾(lǜ)處理後送到室內,排風經過過濾、消毒(dú)等淨處理,然後排(pái)到(dào)室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性(xìng)肺炎)疫情
高效(xiào)空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次(cì)發現於中國廣東、香港以及(jí)越南的河(hé)內等地, 並迅速蔓延到世界27 個(gè)國(guó)家和地區。
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(hé)提高傳染性隔離病房空調的隔(gé)離效果和如何改進傳染性(xìng)隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的(de)傳染病醫院具有重要的指導意義。傳染(rǎn)隔離病房的空調通風設計中應當滿足(zú)以下幾(jǐ)個要求(qiú):提供病患者舒適環境,提(tí)高汙染空氣的淨化效(xiào)果,保護醫護人員不受(shòu)感染,避免(miǎn)形成(chéng)渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以(yǐ)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(gé)離病房空(kōng)調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項(xiàng)包(bāo)括:為防止病菌逸出(chū),傳染(rǎn)隔
離病房應有良(liáng)好(hǎo)的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負(fù)壓(yā)控製)、設置緩衝室;
同時應改善(shàn)氣流(liú)組(zǔ)織、提高(gāo)換(huàn)氣次數、考慮局部(bù)排(pái)風的設計,降低室內的(de)汙染物濃度,保證醫護(hù)人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計(jì)算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用,數值模(mó)擬(nǐ)分析,有助(zhù)於迅速得到結論,能減(jiǎn)少實驗費用和投(tóu)入(rù),為設計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送風口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論,利用(yòng)Fluent 軟件進行(háng)數值模擬研究。首先(xiān)建立(lì)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(qíng)況,分(fèn)析(xī)醫護人員工作區(qū)內的汙染物濃度、風(fēng)速、溫度分(fèn)布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染(rǎn)性(xìng)隔離病房屬於潔(jié)淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為(wéi)了治療傳染病患者、防止疾病(bìng)擴散,及防止不同病患者間相互感染,它應具有如(rú)下三種功能
(1)為傳染病(bìng)患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空(kōng)氣(qì)不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的風(fēng)險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴(kuò)散(sàn)到室外(wài)的潔淨環(huán)境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房(fáng)內(nèi)產生(shēng)的汙染空氣(qì),而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保(bǎo)證空(kōng)調的良好效果,提高(gāo)清(qīng)除汙染(rǎn)空氣的效率,防止汙染物逸(yì)出到病房外,保持醫護人員工作(zuò)區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計(jì)中(zhōng)需要考慮(lǜ)的問題。
綜合以上幾點要求,筆(bǐ)者對傳染(rǎn)隔離病房空調通風進行探討,以期達改善空調通風效果(guǒ)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)指空氣懸浮粒子濃度、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和防止細菌逸出,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(bù)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,美國軍工產業中產品返工率、返修率(lǜ)居高不下,軍方(fāng)和廠(chǎng)商研究得出了生(shēng)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(shēng)產車間的送風過濾,具有現代意義的潔淨室由此真(zhēn)正誕生了。
1961 年(nián)美國(guó)提出了層(céng)流(laminar flow)(現正(zhèng)名為單向(xiàng)流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織(zhī)方案,並應用於實際工(gōng)程,層流(單向流)潔(jié)淨室(shì)誕生了(le)。同年美國空軍製訂、頒發了世(shì)界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準(zhǔn)》。
1963 年美國頒布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的(de)聯邦標(biāo)準209。至此形(xíng)成了完善的潔(jié)淨室技術雛形。
1967 年美國又頒(bān)布了美(měi)國(guó)航空宇宙局(jú)標準,通常稱為生物(wù)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)、光學、微型軸承、微型電(diàn)機、感光膠片、超純化學試(shì)劑等行業均有應用,對當時科學(xué)技術(shù)和工業發展起了很(hěn)大的促進作用。
70 年代初(chū)潔淨(jìng)室(shì)的建設重點開始轉向醫療(liáo)、製藥、食品及(jí)生化(huà)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(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也(yě)都(dōu)十分重(chóng)視和(hé)大力發展了潔淨技(jì)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(zuì)終建成0.1μm 10 級(jí)和0.1μm 1 級的超高級(jí)別
淨室,它使潔淨技(jì)術的(de)發展又進入一個新時(shí)期。1966 年美國新墨西哥州建成(chéng)了世界上(shàng)第一個(gè)垂直單向流的生物潔淨技術(shù)室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的無(wú)菌室(shì)。1967 年(nián)美國(guó)德(dé)州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生(shēng)物潔淨白血(xuè)病室。1964 年美國食品藥品(pǐn)管理局(FDA)開始(shǐ)實施《醫藥(yào)品的製造和質量管(guǎn)理規(guī)範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安(ān)全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛(wèi)生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保(bǎo)證藥品(pǐn)無菌生(shēng)產,對生(shēng)產環境和用水質量的要求