江西負壓隔離病房高效過(guò)濾器
由(yóu)於新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重,因此在全世(shì)界(jiè)迅速擴散後對(duì)人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截至(zhì)2003 年8 月7 日(rì),全球累(lèi)計SARS病例共8422 例(lì),涉及(jí)32 個國家和地區,其(qí)中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國(guó)人民身(shēn)心帶來了巨大(dà)的傷害,而且(qiě)也給我(wǒ)國(guó)造成了上百億元的經濟損失,有必要(yào)引起重視,避免再次發疫情(qíng)爆發之後,全國各(gè)地(dì)紛紛對病患者采取了(le)隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫(yī)護人(rén)員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨(jìng)技術起步於上世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通(tōng)過鑒(jiàn)定,標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(jì)術規範(fàn)、醫藥行業規範,並根據(jù)技術發展(zhǎn),推出相關規範(fàn)的(de)新版本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染(rǎn)疾病防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離(lí)病房技(jì)術的發展十分(fèn)迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套的(de)淨化設備(bèi),淨化設備的生產在國內(nèi)形成了初步的規模(mó)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(fá)等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技(jì)術措施(shī)》,起到了規範與推動潔淨室技術發(fā)展的重要作(zuò)用,為(wéi)日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒(bān)布了《綜(zōng)合醫院建築設計規(guī)範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範(fàn)》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病(bìng)預防和控(kòng)製中心(CDC)發(fā)布了《衛生保(bǎo)健設施中防(fáng)止結核分支杆菌傳播指南(nán)》。
1997 年我(wǒ)國國家藥品監督管理局頒布了《醫(yī)藥工業潔淨廠房設計(jì)規範》(GMP-97)。
1998 年我國國(guó)家藥品監督管理局(jú)頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並(bìng)頒布(bù)了《潔淨(jìng)廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫(yī)院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年(nián)協和醫院研(yán)製成功了“呼吸器整麵防(fáng)護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置(zhì)”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物理防護產品的研製和(hé)產業化”課題(tí)項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建(jiàn)築設計規範(2004 版征求(qiú)意見稿)》。
2005 年我國推(tuī)出了《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統介紹隔(gé)離病房的專著《隔離病房設(shè)計(jì)原理》。
2006 年,美國生物(wù)安全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的(de)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醫院以及廣東申菱公(gōng)司共14名科研人員組成的研究小組進行的“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科技成果(guǒ)評估。該研究的成果有:提出了緩衝室隔離效果的(de)表達式和設計要求,對傳染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(guò)模擬、驗(yàn)證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫(yī)護人員工作區域內細菌(jun1)濃度[iv]。通過理(lǐ)論分(fèn)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(lǜ)菌效率(lǜ)的(de)實驗研究,說(shuō)明循(xún)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供了依據。這一(yī)係列成果標誌著我國對傳染隔離(lí)病房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究(jiū)方法
可見,為了在疫(yì)情(qíng)爆發時期(qī)盡(jìn)量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院(yuàn)傳染性隔離病房(fáng)的(de)隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得(dé)探討和研(yán)究(jiū)。患(huàn)者被安置在獨立的傳染性隔離病房內,新風(fēng)經(jīng)過(guò)過濾處理後送到(dào)室(shì)內,排風(fēng)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(lǜ)器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高(gāo)效過(guò)濾器,空(kōng)氣過濾器
爆發,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(sù)蔓延到世界27 個(gè)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(dù)。如何提高傳染(rǎn)性(xìng)隔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。對於今後新(xīn)建(jiàn)或改造的傳染病(bìng)醫院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿(mǎn)足以下幾個要求:提供病患者舒適環境,提高(gāo)汙(wū)染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感(gǎn)染(rǎn),避免形成渦流及換氣(qì)死角,兼顧節能的環保要求(qiú)。基於以上原則(zé),筆者對傳(chuán)染隔離(lí)病(bìng)房設計進行(háng)了探討,說明了(le)傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計中(zhōng)應注意的事項包括:為防止病菌(jun1)逸(yì)出,傳染隔
離病房應有良好的隔離(lí)措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應(yīng)改善氣(qì)流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低(dī)室內的汙染物濃度(dù),保(bǎo)證醫護人員工作(zuò)區空氣清潔度,降低醫護人員(yuán)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(de)發展和應用,數值模擬分析,有(yǒu)助於迅(xùn)速得到結論,能減少實驗(yàn)費用和(hé)投(tóu)入,為設(shè)計和施工提供(gòng)參考。
參考國內外文獻和相關(guān)理論,筆(bǐ)者對采用兩個(gè)送風口時,送風口和排風口(kǒu)的(de)不同(tóng)組合的幾(jǐ)種方(fāng)案進行討(tǎo)論,利用(yòng)Fluent 軟件進(jìn)行數值模擬研究。首先建立(lì)一個隔離病房(fáng)的模型,然後模擬(nǐ)送風口、排風口(kǒu)設在不同位置時的空調(diào)通風情況,分析醫(yī)護人員(yuán)工作區內的汙染物濃度、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(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防(fáng)止不(bú)同病患者間相互感染,它應具有如下(xià)三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染(rǎn)空氣不(bú)會逸(yì)出(chū)到室外;
(3)減少(shǎo)醫護人員感染上(shàng)傳染病的風險。
可見,隔離病(bìng)房的設計(jì)、建造和使(shǐ)用應盡(jìn)可能(néng)減少引入、產(chǎn)生(shēng)和滯留粒子等,減少滲出汙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)生的汙染空氣,而且要有效(xiào)阻止室內的(de)汙染物逸出到室外。保證空調的良好(hǎo)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(yī)護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設(shè)計中需要考(kǎo)慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離病房(fáng)空調通風進行探討,以期達(dá)改善空調(diào)通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現(xiàn)狀
根據潔淨室(區(qū))的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子(zǐ)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(hé)防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代(dài)的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔(jié)淨室(cleanroom)的理解限於經噴(pēn)灑消毒後可以控製創(chuàng)部感染率的處(chù)理室、手術室這類滅(miè)菌處理的(de)工作環境,這也(yě)是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業中(zhōng)產品(pǐn)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(jìng)清潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾器(qì)(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間的(de)送(sòng)風過濾,具有(yǒu)現(xiàn)代意義的潔(jié)淨室由此真正誕(dàn)生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名(míng)為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案(àn),並應(yīng)用於實際工程,層(céng)流(單向流)潔(jié)淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界(jiè)上第一個潔(jié)淨室(shì)標準《潔淨室與潔淨工作台的設(shè)計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍(jun1)用部分的聯邦標準209。至此形成了(le)完善的潔淨室技術雛(chú)形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標(biāo)準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應用(yòng)於部分醫院,並在各種行業推廣,軍(jun1)工、電子、光(guāng)學、微型軸承、微型電(diàn)機、感(gǎn)光膠片、超純化學試劑等行業均有(yǒu)應用,對當時科(kē)學技術和工業發展起了很大(dà)的促進作用(yòng)。
70 年代初潔淨(jìng)室的建設重點開始轉向醫療、製藥(yào)、食(shí)品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德(dé)國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技術(shù)。
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(xiào)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術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世界(jiè)上第一個水(shuǐ)平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病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(shǐ)實施《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為(wéi)確(què)保藥品的安全性、有效性提供了規範。1969 年世(shì)界衛生組織(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