貴港(gǎng)負壓隔離病(bìng)房高效過濾器
由於新冠病症前所未有,並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危(wēi)害。據世界衛生組織公布的統計(jì)數字表(biǎo)明,截(jié)至(zhì)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(qū),其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像(xiàng)SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人民身心帶來了巨(jù)大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆(bào)發之後,全國(guó)各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫(yī)護人員、健康人群被感染成為新(xīn)的SARS 患者(zhě)。
我國潔淨技術起步於上(shàng)世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板的高效空氣過濾器通(tōng)過鑒定,標誌了我國潔淨技術正(zhèng)式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹(gàn)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(xīn)版本或者意見征求(qiú)稿。近幾年(nián)我國對傳染疾病防(fáng)治(zhì)問題的十分重視,我國的(de)潔淨病房、隔離病(bìng)房技(jì)術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配(pèi)套的(de)淨化設備,淨化設備的生產在(zài)國內形成了(le)初步的規模與布局,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 月我國出版了《空氣潔淨技(jì)術措施》,起到了規範與推(tuī)動潔淨室技術發展的重要作用,為日(rì)後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設(shè)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(hé)醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了(le)《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(xīn)(CDC)發布了《衛(wèi)生保健設施中防止結(jié)核分(fèn)支杆菌傳播指南》。
1997 年(nián)我國國家藥品監督管理(lǐ)局頒布了《醫藥工業(yè)潔淨廠房設(shè)計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監(jiān)督管理局頒布了《藥品生產質(zhì)量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國(guó)頒(bān)布了《醫院潔淨(jìng)手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研(yán)製成功了“呼吸(xī)器整麵防(fáng)護麵罩”、完成了“負壓(yā)層流淨化滅病毒裝置”和(hé)“負壓(yā)淨(jìng)化(huà)病(bìng)床”的設計工作,向國(guó)家申(shēn)報了(le)“針對烈性(xìng)呼吸性傳染病的物理防護(hù)產品的研製和產業化(huà)”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版(bǎn)征求意(yì)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(yuè),我國出版了係(xì)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(zhuān)家提出傳染病患(huàn)者(zhě)看護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的概念(niàn),並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年(nián)12 月由(yóu)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名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離(lí)效果(guǒ)的研究”通過了建(jiàn)設部科技發展(zhǎn)促進中心組織的科技(jì)成果評估。該研究(jiū)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)隔離病房換氣合理次數進行實驗和模擬(nǐ)研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能(néng)夠改進氣流組織,降低醫護人員工作區域內(nèi)細菌濃度[iv]。通過(guò)理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有(yǒu)一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的(de)實驗研究,說明循環利(lì)用回風也可(kě)以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能(néng)降耗提供(gòng)了(le)依據。這一係列成果標誌著我(wǒ)國(guó)對(duì)傳染隔(gé)離病房的設計(jì)已經形成了完備的理論。
1.3 主(zhǔ)要內容、目的及(jí)研究方法
可見,為了(le)在疫情爆發時期盡量(liàng)控製疫情、避(bì)免(miǎn)擴散、減少損失,醫院傳(chuán)染(rǎn)性隔離病房的隔離效果需要改善,相(xiàng)關的隔離措施(shī)值得探討和研究。患者被安置(zhì)在獨立(lì)的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到(dào)室內,排風經過過濾、消毒(dú)等淨處理,然後排到室外(wài)。
潔淨室(Cleanroom)傳染性(xìng)隔離病房高(gāo)效空氣過濾器(qì)的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效(xiào)過濾器,空氣過濾器
爆(bào)發,該疾病在(zài)在2003 年2 月(yuè)首次發現於中國廣東、香港以及越(yuè)南的河內等地, 並迅速蔓延(yán)到世(shì)界27 個國家和地區。
2002 年底爆(bào)發的SARS 疫情,引起(qǐ)了我(wǒ)國對傳染性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效(xiào)果和如何改進傳染性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意(yì)義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當(dāng)滿足以(yǐ)下幾個要求:提供病患者舒適環(huán)境,提高汙染空(kōng)氣的淨化效果,保護(hù)醫護(hù)人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進(jìn)行了探討,說明了傳染性隔離病房空(kōng)調通風設計的任務和辦法(fǎ)。設計中應注意的事項包括:為防止(zhǐ)病菌逸出,傳染隔
離病房(fáng)應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力(lì)梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織(zhī)、提高換氣次數、考慮局部排風的設(shè)計,降低(dī)室內(nèi)的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計算機輔助計(jì)算,是計算機技術的發(fā)展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論(lùn),能(néng)減少(shǎo)實驗(yàn)費用和(hé)投(tóu)入,為設計和施工(gōng)提供參考。
參考國內外文獻和相關(guān)理論(lùn),筆者對采用兩個送風口時,送風口和排風(fēng)口的不同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究(jiū)。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調通(tōng)風情況,分析(xī)醫護人(rén)員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布(bù),通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染(rǎn)性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止(zhǐ)不同病(bìng)患者(zhě)間相互感染,它應具(jù)有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環(huán)境;
(2)保證室內汙染空(kōng)氣不會逸出到(dào)室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和(hé)使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出(chū)汙染有利於防(fáng)止病菌擴散到室外(wài)的潔淨環境中。潔淨(jìng)空調的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而(ér)且要有效阻止(zhǐ)室內的(de)汙染物逸出到室外。保證(zhèng)空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防(fáng)止汙染物逸出到病房(fáng)外,保持醫護人員工作區空氣的清(qīng)潔度,都是傳染(rǎn)性隔離病房空調通(tōng)風設計中需要考慮(lǜ)的(de)問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔(gé)離病房空調通(tōng)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)究現狀
根據潔淨(jìng)室(區)的定義,潔淨室(區)指(zhǐ)空氣(qì)懸浮粒子濃度、含菌(jun1)濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病(bìng)房的空調通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇(chóu)。18 世紀(jì)60 年代的歐(ōu)洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑(sǎ)消毒(dú)後可以(yǐ)控製創部感染率的處理室、手術室這類滅(miè)菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返工(gōng)率、返修率居高不下,軍方和(hé)廠商研究得出了生產環境清(qīng)潔度不高(gāo)的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾(lǜ)器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間(jiān)的送風過濾,具有現代意義的潔淨室(shì)由(yóu)此真正誕生(shēng)了。
1961 年美國(guó)提出了層流(laminar flow)(現(xiàn)正名為(wéi)單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流(liú)組織方案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒(bān)發了世界上第一(yī)個潔淨室標準《潔(jié)淨室與潔淨工作台的設計與運(yùn)轉特(tè)性(xìng)標準》。
1963 年美國頒布了潔(jié)淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形(xíng)成(chéng)了完善的潔(jié)淨室技術雛形。
1967 年美國(guó)又頒布(bù)了美國航空宇宙局標準(zhǔn),通常稱為生物(wù)潔淨室(shì)標準。
1965 年前,多用於航空工業(yè),1968 年起開始應用(yòng)於部分醫院,並在各種行業(yè)推廣,軍工(gōng)、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片(piàn)、超純(chún)化學試劑等行業(yè)均有應用,對當時科學技術和工業發(fā)展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨(jìng)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(hé)蘭(lán)等也都十分(fèn)重視和大(dà)力發展了潔淨技術。
20 世(shì)紀80 年代以後,美(měi)國和日本(běn)分別研製成(chéng)功過濾對象為0.1μm,捕集(jí)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 級的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發(fā)展又進入(rù)一個新時期。1966 年美(měi)國新墨西哥州建成了世界上第(dì)一(yī)個垂直單向流的(de)生(shēng)物潔(jié)淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年(nián)又在(zài)美國明蘇達大學(xué)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.安德遜病院建成了(le)世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年(nián)美(měi)國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造(zào)和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提供了規範。1969 年世界(jiè)衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求