烏魯木齊(qí)負壓隔離病房高效(xiào)過濾器(qì)
由於新冠病(bìng)症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重,因此在全世界迅(xùn)速擴散後對(duì)人(rén)們的健康造成(chéng)很大危(wēi)害。據世界衛(wèi)生組織公布的統(tǒng)計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死(sǐ)亡人數919 人,病(bìng)死率近11%。像SARS 這樣的(de)突發(fā)性傳染病不但給世界各國人民身心帶(dài)來了巨大的傷害,而且(qiě)也給我國造成了上百億(yì)元(yuán)的經(jīng)濟損失,有必(bì)要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,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,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世紀60 年代,1965 年,我國研製的(de)帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔(jié)淨技術正式(shì)起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨(jìng)技術規範(fàn)、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(zhēng)求稿。近幾年我國對(duì)傳染(rǎn)疾病防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年(nián)代,我國試製成功(gōng)潔淨室配套(tào)的淨化設備,淨化設備的生(shēng)產在國內形成了初步(bù)的(de)規模與布局,我國先後(hòu)設(shè)計製造了多種型式的潔淨工(gōng)作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗(chuāng)、餘(yú)壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨(jìng)室技術發展的(de)重要作用,為日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發(fā)了《潔淨廠房設(shè)計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂(dìng)版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒(bān)布(bù)了《綜合醫(yī)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(guó)疾病(bìng)預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中(zhōng)防(fáng)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(pǐn)監督管理(lǐ)局頒布了(le)《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒布了《潔(jié)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(bù)建築技(jì)術規範(fàn)》(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“負壓淨化病床”的設計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸(xī)性傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年(nián)我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求(qiú)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(wǒ)國出版了(le)係統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(hé)歸納設(shè)計要求[iii]。
2006 年12 月由中國(guó)建築科學研究(jiū)院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣(guǎng)東申菱公司共14名科研人員組成的研究小組進行(háng)的“隔離病房隔離效果的研究(jiū)”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技(jì)成(chéng)果評估。該研究的成果有:提出了(le)緩衝室隔離(lí)效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病(bìng)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進氣流組織,降低醫護人員(yuán)工作區域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對(duì)汙染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效(xiào)過濾器濾菌效率的(de)實(shí)驗研究,說明循環利用回風也(yě)可以得到潔淨度高的(de)送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離(lí)病房的設計已(yǐ)經形成了完備的理論。
1.3 主要內容(róng)、目的及研究方法
可見,為(wéi)了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避免(miǎn)擴(kuò)散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔(gé)離效果需要改(gǎi)善,相關的隔離措施值得探討和研究。患者被安(ān)置在獨(dú)立的傳染性隔離(lí)病房內,新(xīn)風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾、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(guò)濾器,空氣過濾器
爆發,該疾病在在(zài)2003 年(nián)2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南(nán)的河內等地, 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。如何提高傳染(rǎn)性隔離病房空調的(de)隔離效果和如何改進傳染性隔離(lí)病房空(kōng)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(zhǐ)導意義。傳染(rǎn)隔離病房的空調通風設計中應當滿足(zú)以下幾個(gè)要求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受(shòu)感染,避免形(xíng)成渦流及換氣死(sǐ)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(le)傳染(rǎn)性隔離病房空調通(tōng)風設計(jì)的任務和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時(shí)應改善氣(qì)流組織、提高換氣(qì)次數、考慮局部排風的設計(jì),降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作(zuò)區空氣(qì)清潔度,降(jiàng)低醫護人員感染風險。計算(suàn)流體力學使用計算機輔助計算(suàn),是計算(suàn)機技術的(de)發展和應用,數值模擬分析,有(yǒu)助於迅速得到結(jié)論,能減少實驗費用和投入,為設計和(hé)施工提供參考。
參考國內外文獻和相(xiàng)關理論,筆者對采用兩個送風口時,送風口和排風(fēng)口的不同組合的幾(jǐ)種方案(àn)進行(háng)討論,利用Fluent 軟件(jiàn)進行數值模擬研究。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(kōng)調通風情況,分析醫護人員工作區內的汙染物濃(nóng)度、風(fēng)速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案(àn)。 傳染(rǎn)性隔(gé)離病(bìng)房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種(zhǒng),為了治療傳染病患者、防止(zhǐ)疾病擴散(sàn),及防止不同病患者間相互感染(rǎn),它應具有(yǒu)如下三種功能
(1)為傳染病患者提供(gòng)良(liáng)好的室內環境;
(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,隔離病房的(de)設計(jì)、建造和使用應(yīng)盡可能減少引入(rù)、產(chǎn)生和滯留粒子等,減少滲出(chū)汙染有利於(yú)防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空(kōng)調的設(shè)計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良(liáng)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,保持醫護人員工作區(qū)空氣的(de)清潔度,都是傳染性(xìng)隔離病房空調通風設計中需要考慮的問(wèn)題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳(chuán)染隔(gé)離病房空調通風進行探討,以期達(dá)改善空調通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現(xiàn)狀(zhuàng)
根(gēn)據潔淨室(區)的定(dìng)義(yì),潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度(dù)、含菌濃度(dù)受控的房間(空(kōng)間)[i]。傳染性隔離(lí)病房的空調通風需要控製(zhì)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(lǜ)先有了(le)潔淨(jìng)室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的(de)理解限於經噴灑消毒(dú)後可以控(kòng)製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環(huán)境,這也是最(zuì)初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中(zhōng)產品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得(dé)出(chū)了生產環境清潔(jié)度不高的原因(yīn)。
1951 年,美國研(yán)製出(chū)了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車(chē)間的送(sòng)風過(guò)濾,具(jù)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(yú)實(shí)際工程(chéng),層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒(bān)發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台(tái)的設計與運轉特性標準》。
1963 年(nián)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(de)潔淨(jìng)室技術雛(chú)形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準(zhǔn),通常稱為生物潔淨室標準(zhǔn)。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年(nián)起(qǐ)開始應(yīng)用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光(guāng)學、微型軸承(chéng)、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行(háng)業(yè)均有(yǒu)應用,對當時科(kē)學(xué)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轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而(ér)外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭(lán)等也都十分重視和大(dà)力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代(dài)以後(hòu),美國和日本分(fèn)別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效(xiào)率達99.99%的新(xīn)型超高(gāo)效(xiào)過(guò)濾器(qì)。最(zuì)終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它(tā)使潔淨技術的發展(zhǎn)又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇(sū)達大學建成了世界(jiè)上第一(yī)個水平層流的無菌室。1967 年美(měi)國德州的M.D.安德遜病(bìng)院建成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實(shí)施《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥(yào)品的安全(quán)性、有效性提供了規範。1969 年世(shì)界(jiè)衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為(wéi)保證藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的(de)要求