曲靖負壓隔離(lí)病房高效過(guò)濾器
由於新冠(guàn)病症前所未有,並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對(duì)人們的健康(kāng)造(zào)成很大危害。據世界衛生(shēng)組織公布的統計(jì)數字表明,截至2003 年(nián)8 月7 日(rì),全球(qiú)累計SARS病例(lì)共8422 例,涉及(jí)32 個國家和(hé)地區,其(qí)中SARS 死亡人(rén)數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發(fā)性傳染病不但給世界各國人民(mín)身心帶來了巨大的(de)傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重(chóng)視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取(qǔ)了(le)隔(gé)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。
我國潔淨技術起步於(yú)上世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效(xiào)空氣過濾器通過鑒(jiàn)定,標誌了我國潔(jié)淨技術正式起步。在近幾十年(nián)裏,我國頒發了若幹潔淨技術規(guī)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。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國(guó)的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製(zhì)成功潔(jié)淨室配套的淨化設備,淨化設(shè)備的生產在(zài)國內形成了初步的規(guī)模與(yǔ)布局,我國先後(hòu)設(shè)計製造了多種型式的潔淨(jìng)工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版(bǎn)了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範(fàn)與推動潔淨室技術發展的重(chóng)要作(zuò)用,為日後國家標準的製定奠定(dìng)了基礎。
1984 年12 月我國頒發了(le)《潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發(fā)了
修訂(dìng)版(GB50073—2001)。
1989 年我國(guó)頒布了《綜合醫院建築(zhù)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 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布(bù)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(jiān)督(dū)管理局頒(bān)布(bù)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(xiū)訂並頒布了《潔淨(jìng)廠房(fáng)設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院(yuàn)潔淨手術部(bù)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(yā)層流淨化滅病毒裝置”和(hé)“負壓淨化病床”的設計工作,向國家(jiā)申報了“針對烈性呼吸性傳染病的(de)物理防護產品的研製(zhì)和產業化”課題項目。
2004 年(nián)我國推出了《綜合醫院(yuàn)建築設計規範(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(wǒ)國出版了係統介紹隔離(lí)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元(biocontainment patient care
unit)的概念(niàn),並(bìng)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、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名(míng)科(kē)研人員組成的研究小組進(jìn)行(háng)的“隔離病(bìng)房隔離效果的研(yán)究(jiū)”通過了建設部科技發展促進中心(xīn)組織的科技成果評估。該研究的成果有(yǒu):提出了緩衝室隔離效果(guǒ)的表達式和設計要(yào)求(qiú),對傳染(rǎn)病隔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(tōng)過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組(zǔ)織,降低醫護人員工作區域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理(lǐ)論(lùn)分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用(yòng)回風也可以得到潔淨度高的送風[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病房的設計已(yǐ)經形成了(le)完備的理論。
1.3 主(zhǔ)要內容(róng)、目的及(jí)研究方法
可見(jiàn),為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴散、減(jiǎn)少損失,醫院傳染性(xìng)隔離病(bìng)房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研究(jiū)。患者被(bèi)安置在獨立的傳染性隔離病房內(nèi),新風(fēng)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(rǎn)性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫(yì)情
高效空氣過濾器,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、香港以及越南的河內等地, 並迅速(sù)蔓延到世界27 個國(guó)家(jiā)和(hé)地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情(qíng),引起了我國對傳(chuán)染(rǎn)性隔離病房的高度(dù)。如何提高傳染性隔(gé)離病房空調的隔離效果和(hé)如何改進傳染(rǎn)性隔離病房空調的設計(jì)。對於今(jīn)後(hòu)新建或改(gǎi)造的傳染病醫院(yuàn)具有重要的指導意義(yì)。傳染隔離病房的空調通風設計中應當(dāng)滿足以下幾個要求:提(tí)供(gòng)病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形(xíng)成渦流及換(huàn)氣死角(jiǎo),兼顧節能的環保要求(qiú)。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行了探討,說明(míng)了傳染性隔(gé)離病(bìng)房空調通風設(shè)計的任務和辦法。設計中(zhōng)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(shè)置緩(huǎn)衝室;
同時應(yīng)改善氣流組織(zhī)、提高換氣次數、考慮局部(bù)排風的設計,降低室內的汙染(rǎn)物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔(jié)度,降低醫護人員感染風險。計算流體力(lì)學使用計算機輔助計算,是計(jì)算機(jī)技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能(néng)減少實驗費用和投入(rù),為設計和施工提供參考。
參考(kǎo)國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送(sòng)風口和排風口的不同組合的幾種方案進行討(tǎo)論,利用Fluent 軟件進行數(shù)值(zhí)模擬研究。首先建立一個隔離(lí)病房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位(wèi)置(zhì)時的(de)空調通風情況,分析醫護人(rén)員工作區內的汙染物(wù)濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(shì)(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防(fáng)止疾病擴散,及防止不同病患者(zhě)間相互感染(rǎn),它應具有如下三種功能
(1)為傳染病(bìng)患(huàn)者提供(gòng)良好的室內環(huán)境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的(de)風險。
可(kě)見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能(néng)減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病(bìng)菌(jun1)擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但(dàn)要有效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染(rǎn)空氣的效(xiào)率,防止汙染物逸出到病(bìng)房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性(xìng)隔離病房空調(diào)通風設計中需要(yào)考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討,以(yǐ)期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現(xiàn)狀
根(gēn)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(jiān)(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(de)範疇。18 世紀60 年(nián)代(dài)的歐(ōu)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(yú)經(jīng)噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手(shǒu)術室這類滅菌處理的工作環境,這也(yě)是最初的(de)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,軍方和廠商研究得出了生產環境清潔度不(bú)高的原因。
1951 年,美國研(yán)製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間(jiān)的(de)送風過濾(lǜ),具有現代意義(yì)的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美(měi)國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的(de)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(shēng)了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發(fā)了世界上(shàng)第一個(gè)潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特(tè)性標準》。
1963 年美國頒(bān)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 年美國又(yòu)頒布了美國航空宇宙局標(biāo)準,通常稱為生物潔淨(jìng)室標準。
1965 年前,多用於航(háng)空工業,1968 年起(qǐ)開始應用於部(bù)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(guāng)膠片、超(chāo)純化學試劑等行業均有應用,對(duì)當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始(shǐ)轉向醫(yī)療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視(shì)和大力發展了潔(jié)淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本(běn)分別研製(zhì)成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新(xīn)型超高效(xiào)過濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級(jí)的超高(gāo)級別
淨(jìng)室,它使(shǐ)潔淨(jìng)技術(shù)的發(fā)展又進入一個新時期(qī)。1966 年美國新墨西哥(gē)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)。同年又在美國明蘇達大學建成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(chéng)了(le)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)開始實施《醫藥品的製造和(hé)質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提(tí)供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規(guī)定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和(hé)用水質量的要求