永州負壓隔離病房高(gāo)效過濾器
由於新冠病症前所未(wèi)有,並且危害嚴重,因此在全世界(jiè)迅速擴散後對人們(men)的(de)健康造成很大危害。據世界衛(wèi)生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區(qū),其(qí)中SARS 死亡人數919 人(rén),病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給(gěi)世界各國人民身心帶來了(le)巨大的傷害,而且也給我國造成了上(shàng)百億(yì)元的經濟損失,有(yǒu)必(bì)要引(yǐn)起重視,避免再次發疫情爆(bào)發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔(gé)離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被(bèi)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,我國研製的帶波紋(wén)隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標(biāo)誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,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(chū)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的十(shí)分重視,我國的潔淨病房(fáng)、隔(gé)離病(bìng)房技術(shù)的發展十分迅速(sù)。
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(chéng)了初步的規模與布局,我國先後設計製造了(le)多(duō)種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關(guān)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室技術發展的重要作用,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《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修(xiū)訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒(bān)發了《潔淨室施工(gōng)及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設(shè)施中防止結核(hé)分支杆菌傳播指(zhǐ)南》。
1997 年我國(guó)國家藥品監(jiān)督管理局頒布了《醫藥(yào)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(guǎn)理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布(bù)了《潔淨廠房設計(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我(wǒ)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(gōng)了(le)“呼吸器(qì)整麵防護麵罩”、完成(chéng)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(xìng)呼吸(xī)性傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課(kè)題項目(mù)。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院建築設(shè)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(shēng)物安全專家提出傳染病患(huàn)者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念(niàn),並整理和歸(guī)納設計要求[iii]。
2006 年12 月由(yóu)中國建築(zhù)科學研究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣(guǎng)東申(shēn)菱公司共14名科研人員組成的(de)研究小組進行的“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(de)科技(jì)成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離(lí)效(xiào)果的表達式和設計要(yào)求,對傳染(rǎn)病隔離病房換氣合理次數進(jìn)行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的(de)模式,通過模擬、驗(yàn)證明(míng)比(bǐ)單送風口能夠改進氣流(liú)組織,降低醫護人員工作區域(yù)內細菌濃度[iv]。通過理(lǐ)論(lùn)分析和實驗(yàn)論證,溫(wēn)差(chà)對(duì)汙染傳播有(yǒu)一定影響[v],高效過濾器濾(lǜ)菌效率的實驗研究,說明循環利用回風也可以得到潔淨度高的(de)送風[8],為隔離病房的(de)節能降耗提供(gòng)了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計(jì)已(yǐ)經形(xíng)成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為(wéi)了在疫情爆發時(shí)期盡量(liàng)控製疫情、避免擴(kuò)散、減(jiǎn)少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,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離病房內,新風經過(guò)過濾處理後送到室(shì)內,排風經過過(guò)濾、消毒等淨處理(lǐ),然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高(gāo)效(xiào)空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過(guò)濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該疾(jí)病(bìng)在在2003 年(nián)2 月首次發現於中國廣東、香港以及(jí)越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆(bào)發的SARS 疫(yì)情(qíng),引起了我國對傳染性隔離病房的高(gāo)度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果和如何改(gǎi)進傳染性隔離病房空調的設計(jì)。對於今(jīn)後新建或(huò)改造的傳染病醫院具有重要的指導意義。傳(chuán)染隔離病房的空調通風設計中(zhōng)應當滿足以下幾個要(yào)求:提供病患者舒適環境,提高汙(wū)染空氣的淨化(huà)效果,保護醫護人(rén)員不受感染,避免形成渦流及換氣(qì)死角(jiǎo),兼顧(gù)節能的環保要求。基於以(yǐ)上原則,筆者對傳(chuán)染隔離病房設計進行了探(tàn)討(tǎo),說明了傳染性隔(gé)離病房空調通風設計(jì)的任務和辦法。設計中應注意的事項包(bāo)括:為防止病菌逸出,傳(chuán)染隔
離病房應有良好的隔離措施(shī),如保持室內外(wài)壓力梯度(負壓控製)、設置(zhì)緩衝室(shì);
同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考(kǎo)慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員(yuán)工作區空氣清潔度,降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,是計(jì)算機(jī)技(jì)術的(de)發展和應用,數值模擬分析,有(yǒu)助於迅速(sù)得(dé)到(dào)結論,能減少實驗費(fèi)用和(hé)投入,為設計和施工提供參考。
參(cān)考國內外文獻(xiàn)和相關理論,筆者對采用兩個送風口時(shí),送(sòng)風口和排風口的不(bú)同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口(kǒu)、排風口設在不同位置時(shí)的空調通風情況,分析醫護人員工作區內的汙(wū)染物濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的(de)通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了(le)治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病患者間相互感染,它(tā)應具(jù)有如下三種功能
(1)為傳(chuán)染(rǎn)病患者(zhě)提供良好的室內環境;
(2)保(bǎo)證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上(shàng)傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和(hé)使用(yòng)應盡可能減少(shǎo)引入、產生和滯留粒子等,減少(shǎo)滲出汙染有利於防止病菌擴散到室(shì)外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房內(nèi)產生的汙染空氣,而且要有(yǒu)效阻(zǔ)止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良(liáng)好效果(guǒ),提高清除汙染空氣的效率,防(fáng)止汙(wū)染物(wù)逸出到病房外,保持醫護人員工(gōng)作區(qū)空氣的(de)清(qīng)潔度,都是傳染性隔離病房空調通(tōng)風設計中需要考慮的問題(tí)。
綜合(hé)以(yǐ)上幾點要求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研(yán)究(jiū)現狀
根據潔淨室(區(qū))的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度(dù)受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通(tōng)風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的(de)範(fàn)疇。18 世紀60 年代(dài)的歐洲醫學(xué)率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理(lǐ)解限於經噴灑消毒後可(kě)以控製(zhì)創部感(gǎn)染率(lǜ)的處(chù)理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨(jìng)病房(fáng)。
二戰期間,美國軍工產業中產(chǎn)品返工率、返(fǎn)修率居高不下,軍方和廠商(shāng)研究得出了生產環境清潔度(dù)不高的原因。
1951 年,美國研製(zhì)出了高效(xiào)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(jìng)室由此真正誕生了。
1961 年(nián)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(yīng)用於實際工程,層流(單向(xiàng)流)潔淨室誕(dàn)生了。同(tóng)年美(měi)國空軍製訂、頒發了世界上(shàng)第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特(tè)性標準》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成(chéng)了完善的潔淨室技術雛(chú)形。
1967 年美國又(yòu)頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱(chēng)為生物潔淨室標準。
1965 年前(qián),多用於航空工業(yè),1968 年起開始應用於部分醫院,並在(zài)各種行業推廣,軍工、電子、光學(xué)、微(wēi)型軸承、微型電機、感光膠片(piàn)、超純化學試劑等行業均有(yǒu)應用,對當時(shí)科學技術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔(jié)淨室的建設重點開(kāi)始轉向醫療、製藥、食品及(jí)生(shēng)化等行業。除美國而外,其它工業先進國家(jiā),日本(běn)、德國、英國、法國(guó)、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分(fèn)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(fèn)別研(yán)製成功(gōng)過濾對(duì)象為0.1μm,捕集效率達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(chāo)高級別(bié)
淨室,它使潔淨技術的發(fā)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個垂直單向流的生物潔淨(jìng)技術室(Biological Clean Operating Room)。同年(nián)又在美國(guó)明(míng)蘇達大學建成了世(shì)界上第一個水平(píng)層流的無菌室。1967 年美國德(dé)州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔(jié)淨白血(xuè)病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥(yào)品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥(yào)品的安全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規(guī)定了為保證藥品無菌(jun1)生產,對生產環境和用水質量的要求