阜新負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症前所未(wèi)有,並且危(wēi)害(hài)嚴重(chóng),因(yīn)此在全世界迅速擴(kuò)散後對(duì)人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公(gōng)布的(de)統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日,全球累計SARS病例(lì)共8422 例,涉及(jí)32 個國(guó)家和(hé)地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣(yàng)的突發性傳染病(bìng)不但給世界各國人民身心帶來(lái)了巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引(yǐn)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(cǎi)取了隔(gé)離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健(jiàn)康(kāng)人群被感染成為(wéi)新的SARS 患者。
我國(guó)潔淨技術起步於上(shàng)世紀60 年代,1965 年,我國研製的(de)帶波紋(wén)隔板的高效空(kōng)氣過濾器通(tōng)過鑒定,標誌(zhì)了(le)我國潔淨(jìng)技術正(zhèng)式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、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(bìng)房(fáng)、隔離病房技術(shù)的發展十分迅速(sù)。
70 年代,我(wǒ)國試製成功潔淨(jìng)室配套(tào)的淨化(huà)設備,淨(jìng)化設備的生產在國內形成了初步的(de)規模與布局(jú),我國先後設計(jì)製(zhì)造了多種型式的(de)潔淨工作台(tái)(clean bench)、吹淋(lín)室、氣閘室、物料傳遞窗(chuāng)、餘壓閥等相關設(shè)備。
1979 年1 月我(wǒ)國出版了(le)《空氣潔淨技術措(cuò)施》,起到了規範與推(tuī)動潔(jié)淨室技術發展的(de)重要作(zuò)用,為日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規(guī)範》(GBJ73-84),2002 年又(yòu)頒發(fā)了(le)
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我(wǒ)國頒(bān)布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施(shī)工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和(hé)控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施(shī)中防止結(jié)核分支杆(gǎn)菌(jun1)傳播指南》。
1997 年我(wǒ)國國(guó)家藥品(pǐn)監督管理局頒(bān)布了《醫(yī)藥(yào)工業潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國國家藥品監(jiān)督管理局頒(bān)布了《藥(yào)品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔(jié)淨廠房設計規範(fàn)》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建(jiàn)築技術規(guī)範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼(hū)吸器整麵防護麵罩”、完(wán)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“針對烈性呼吸性傳染病的(de)物理(lǐ)防護產品的研製和(hé)產業化”課題項(xiàng)目。
2004 年我國(guó)推出了(le)《綜合(hé)醫院建築(zhù)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(nián)8 月,我國出版了係統(tǒng)介紹隔離(lí)病房的專著《隔離病房設計原(yuán)理》。
2006 年,美國生物(wù)安(ān)全專家提出傳染病患者看護單元(yuán)(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、解放軍302醫院以(yǐ)及廣東申菱公(gōng)司共14名科研人員組成的研究小組進(jìn)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(kē)技成果評估(gū)。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求,對傳染病(bìng)隔離(lí)病房換氣合理(lǐ)次數進行實(shí)驗和模擬研究[1]。提出雙(shuāng)送風口的模式,通過模(mó)擬、驗證明比單送風口能(néng)夠改進氣流組(zǔ)織,降低(dī)醫護人員(yuán)工作區域內細(xì)菌濃(nóng)度(dù)[iv]。通(tōng)過理論分析和實驗論(lùn)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(tí)供了依(yī)據。這一係列成果標誌著(zhe)我國對傳染隔離病房的設計已經(jīng)形成(chéng)了完備的理論(lùn)。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情(qíng)爆發時期(qī)盡量控製疫情(qíng)、避免擴散、減少損失(shī),醫院傳染性隔離病房的隔(gé)離效果需要改善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究(jiū)。患者被安置在獨立的傳染性(xìng)隔離(lí)病房內,新風經過(guò)過濾處理後(hòu)送到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外(wài)。
潔淨室(Cleanroom)傳(chuán)染性隔離病房高效空氣(qì)過濾器的作用
(非典型(xíng)性肺炎)疫(yì)情
高(gāo)效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發(fā),該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地(dì)區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引(yǐn)起了我國對傳染性隔離病房的高度。如何提(tí)高傳染性隔離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性隔(gé)離(lí)病(bìng)房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有(yǒu)重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通(tōng)風設計中應當滿足以下幾個要求: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(bú)受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以(yǐ)上(shàng)原則,筆者對傳染隔離病房設計進行了探討,說明(míng)了傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法(fǎ)。設計(jì)中應注意(yì)的事項包括(kuò):為防止病菌逸出,傳染(rǎn)隔
離病(bìng)房應有良好的隔離(lí)措施,如保持室內(nèi)外壓力梯度(dù)(負壓(yā)控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮(lǜ)局部(bù)排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保(bǎo)證醫護人員(yuán)工(gōng)作區空氣清潔度,降低醫護(hù)人員感染(rǎn)風險。計算流(liú)體力學(xué)使用計算機(jī)輔助計算,是計算機技術(shù)的發展和應用,數值(zhí)模擬分析,有助於迅速得(dé)到結論,能減少實驗費(fèi)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(duì)采用兩個(gè)送風(fēng)口時,送風口和排風口的不同組合(hé)的幾種方案進行討(tǎo)論,利用Fluent 軟件進行數(shù)值模擬研究(jiū)。首(shǒu)先建立一個隔離病房的模型,然後(hòu)模擬送風口、排風口設在不(bú)同位置時的空(kōng)調(diào)通風情況,分析醫護人員工作區內的汙(wū)染物(wù)濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案(àn)。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種(zhǒng),為了治療傳染病患者、防止疾病(bìng)擴散,及(jí)防止不同病患者間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良(liáng)好的室內環境;
(2)保證(zhèng)室內汙染空(kōng)氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染(rǎn)病的風險(xiǎn)。
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(wū)染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房內產(chǎn)生(shēng)的(de)汙染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染(rǎn)物逸出到室外。保證(zhèng)空調的(de)良好效(xiào)果,提高清除汙染空(kōng)氣的效率(lǜ),防(fáng)止汙染物逸出到病(bìng)房外(wài),保持醫護人員工作區空(kōng)氣(qì)的清潔度,都是(shì)傳染性隔離病房空調通風設計(jì)中需要考慮的問(wèn)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(tàn)討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義(yì),潔(jié)淨室(shì)(區)指空氣懸浮粒(lì)子濃度、含菌濃度(dù)受控的房間(空(kōng)間)[i]。傳染性隔離病房的(de)空調通風需要控製含菌濃度和(hé)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(yǒu)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(kě)以控(kòng)製創(chuàng)部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理(lǐ)的(de)工(gōng)作環境,這也是最初的潔淨病(bìng)房。
二戰期間,美(měi)國軍工產業中產品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究(jiū)得出了生(shēng)產環境清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間的送風過濾,具有現代意義(yì)的潔淨(jìng)室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名(míng)為(wéi)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)潔淨室誕生了。同年美(měi)國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨(jìng)室標準《潔淨室與潔淨工(gōng)作(zuò)台的設計與運轉特性標(biāo)準》。
1963 年美國頒布了潔淨(jìng)室第一個(gè)軍用部分的聯邦標準209。至此形成了完善的(de)潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始(shǐ)應用於(yú)部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子(zǐ)、光學、微型軸承(chéng)、微型電機、感(gǎn)光膠片(piàn)、超純化學試劑等行業均有應用,對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轉(zhuǎn)向醫療、製藥(yào)、食品(pǐn)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、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重(chóng)視和大(dà)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為0.1μm,捕集效率達99.99%的新(xīn)型超高效過濾(lǜ)器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的(de)超高級(jí)別
淨室,它使(shǐ)潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新(xīn)墨西哥州建成(chéng)了世界上第一個垂直單向流的生物潔淨技(jì)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(dé)遜病院建(jiàn)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)開始實施《醫藥品的製造和質量管理規範(fàn)》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安(ān)全性(xìng)、有效性提供了規(guī)範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保(bǎo)證藥品無菌生(shēng)產,對生產環境和用水質量的要(yào)求