溫州負壓隔離病(bìng)房高效過濾器
由於新冠病症前(qián)所未有,並且危害嚴重,因此在全世(shì)界迅速擴散後對人們的健康造成很(hěn)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病例共8422 例,涉及32 個(gè)國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率(lǜ)近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病(bìng)不但給世界各國(guó)人民身心帶(dài)來了(le)巨大的(de)傷(shāng)害,而(ér)且也給我國造成了(le)上百億元的經濟(jì)損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛(fēn)對病患者采取了隔離、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(qǐ)步於上世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板的高效(xiào)空氣過(guò)濾器通過鑒定,標誌了我(wǒ)國潔(jié)淨技(jì)術(shù)正式起步。在近幾十年裏(lǐ),我國頒發了若幹潔淨技術規(guī)範、醫藥行業(yè)規範,並根據技(jì)術發展,推出相關(guān)規範的(de)新版本或者意(yì)見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國的(de)潔淨病房、隔離病房技(jì)術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套的淨化設備(bèi),淨化設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多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋(lín)室、氣閘室、物(wù)料傳遞窗(chuāng)、餘壓(yā)閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔(jié)淨技術(shù)措施》,起(qǐ)到了規(guī)範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國(guó)頒發(fā)了《潔淨廠(chǎng)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(guī)範(fàn)》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔(jié)淨室施(shī)工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預(yù)防和控製中心(CDC)發布了《衛(wèi)生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我(wǒ)國國家藥品監督(dū)管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我(wǒ)國國家(jiā)藥品監督(dū)管理局(jú)頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我(wǒ)國修訂並頒布了《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我(wǒ)國頒(bān)布了《醫院潔淨手術(shù)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“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負(fù)壓淨化病床”的設計工作,向(xiàng)國家(jiā)申報了“針對烈性呼吸(xī)性(xìng)傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課題(tí)項目。
2004 年我國(guó)推出了《綜合醫院建築(zhù)設(shè)計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統(tǒng)介紹隔離病房的專著《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)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解放(fàng)軍302醫院以及廣(guǎng)東申菱公司共14名(míng)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組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出(chū)了緩衝室(shì)隔離效果的表達式和設計要(yào)求,對傳染病隔離病房換氣(qì)合理次數進行實驗和模擬(nǐ)研究[1]。提出雙送風口的模式,通(tōng)過模擬、驗證(zhèng)明比(bǐ)單送風口(kǒu)能(néng)夠改進氣流組織,降低醫護(hù)人員工作區域內細菌(jun1)濃度[iv]。通過理論分析和(hé)實(shí)驗論證,溫差對(duì)汙染傳播有一(yī)定影響[v],高效(xiào)過濾器濾(lǜ)菌效率的(de)實驗研究,說明循環利用回風也可以得到潔淨(jìng)度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據(jù)。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設(shè)計(jì)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,為了在疫情爆發時期盡量控製(zhì)疫情、避免擴散(sàn)、減少損(sǔn)失,醫院傳染性隔離病房的隔離效(xiào)果需(xū)要改善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔(gé)離(lí)病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾(lǜ)、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(guò)濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高(gāo)效空(kōng)氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器(qì)
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次(cì)發現於中國廣東、香(xiāng)港以及越南的河內等地, 並(bìng)迅速蔓(màn)延到世界27 個國家和地區(qū)。
2002 年底爆發(fā)的SARS 疫情,引起了我(wǒ)國對傳染性隔離病房的高度。如(rú)何提高傳染性隔離病房空(kōng)調的隔離效果和如何改進傳染性隔離病房空調的設計(jì)。對於今後新建或改造的傳染病醫(yī)院具(jù)有重要的指導意義。傳染隔離病房的(de)空調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提(tí)供病患者舒適環境,提高汙染空氣的(de)淨化效果,保護醫護人(rén)員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環(huán)保要求。基於以上(shàng)原則,筆者對傳染隔(gé)離病(bìng)房設計(jì)進行了探討,說明了傳染性(xìng)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(kuò):為防止病菌(jun1)逸出,傳染隔
離病房應(yīng)有良好的隔離措(cuò)施,如保持室內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝(chōng)室;
同時應改(gǎi)善氣流組織、提高換氣(qì)次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃(nóng)度,保證醫護人(rén)員工作區空氣清潔度,降低醫(yī)護人員(yuán)感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計算,是(shì)計算(suàn)機技術(shù)的發展和(hé)應用,數值模(mó)擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和施工(gōng)提供參考。
參考國內(nèi)外文獻和(hé)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(jǐ)種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數(shù)值(zhí)模擬研究。首先建立(lì)一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口(kǒu)設在不同位置時(shí)的空調通風情況,分析醫護人員(yuán)工作區內的汙染(rǎn)物濃度、風速、溫度分布,通過比較(jiào),得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於(yú)潔淨室(shì)(Cleanroom)的一種,為了(le)治療傳染病患者、防止疾病擴(kuò)散,及防止不同病(bìng)患者間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好(hǎo)的室(shì)內環境;
(2)保證室內汙(wū)染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的風險。
可見(jiàn),隔(gé)離病房的設計、建造和使用(yòng)應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減(jiǎn)少滲出汙染(rǎn)有利於防止病(bìng)菌擴散到(dào)室外的潔淨環境中。潔淨空(kōng)調的設(shè)計,不但要有效(xiào)排除(chú)病房內產生的(de)汙染空氣,而且要有效阻止室內(nèi)的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效(xiào)果,提高清除(chú)汙染空氣的效率,防止汙(wū)染物逸出到病房外,保持醫護人員(yuán)工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔(gé)離病房空調(diào)通風設計中需要考慮的問(wèn)題。
綜合以上幾(jǐ)點要求,筆者對傳染隔離病(bìng)房空調通風進行探討(tǎo),以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研(yán)究現狀
根(gēn)據(jù)潔淨室(區)的定義(yì),潔淨室(shì)(區)指空(kōng)氣懸浮粒子(zǐ)濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的(de)空調通風(fēng)需要控製含菌濃度和(hé)防止細菌逸出,屬於潔淨室(shì)的範(fàn)疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了(le)潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後(hòu)可以控製創部感染率的(de)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(bìng)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(jun1)方和廠商研究得出了生產(chǎn)環(huán)境清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過(guò)濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具有現(xiàn)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(liú)(unidirectional flow))的潔淨空(kōng)氣流組織方案,並應用於實際工程,層(céng)流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世(shì)界(jiè)上第一個潔淨室標(biāo)準《潔淨室與潔淨工作台(tái)的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了(le)潔淨室第一個軍用部(bù)分的聯邦(bāng)標準209。至此形成了完善的潔淨室技術雛(chú)形(xíng)。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生(shēng)物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年(nián)起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化(huà)學試劑等行業均有應用,對當時科學(xué)技(jì)術和工業發展(zhǎn)起(qǐ)了很大(dà)的促進作用。
70 年代初潔淨(jìng)室的建設重點開始(shǐ)轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它(tā)工業先(xiān)進國家,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(xiàng)為0.1μm,捕(bǔ)集效(xiào)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(jìng)室,它使潔淨技(jì)術的發展(zhǎn)又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建(jiàn)成了世界上第一個垂(chuí)直單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同(tóng)年又在美國明蘇達大學建成(chéng)了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(jiàn)成了世界上最(zuì)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(yī)藥品(pǐn)的製造(zào)和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為(wéi)確保藥品的安全性、有效性提供了規(guī)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(duì)生產環境和用水質量(liàng)的要(yào)求