連(lián)雲港負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症(zhèng)前所未有,並且危害嚴(yán)重,因(yīn)此在(zài)全世界迅(xùn)速擴散(sàn)後對人們的(de)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,其中SARS 死亡人數(shù)919 人,病死率(lǜ)近11%。像(xiàng)SARS 這樣的突發(fā)性傳染病不但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我(wǒ)國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采(cǎi)取了隔離、觀察和治療(liáo),在此過程中,就有醫護人員、健(jiàn)康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步(bù)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過鑒(jiàn)定,標誌了我國潔淨技術(shù)正式起步。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(gēn)據(jù)技術發展,推出相關規(guī)範的新版本或者(zhě)意(yì)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(bìng)房技術的(de)發展十分迅速。
70 年代(dài),我國試製成(chéng)功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產在國(guó)內形(xíng)成了初步(bù)的規模與布局,我國(guó)先後設計製造了多種型式的潔淨工(gōng)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(guó)出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨(jìng)室技術發展的重要作用,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(jìng)廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又(yòu)頒發了(le)
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國疾病預防和控製中心(xīn)(CDC)發布了《衛生(shēng)保健設施中防止結(jié)核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫(yī)藥工業潔(jié)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(le)《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和(hé)醫(yī)院研製成功了(le)“呼吸器整麵防護麵罩(zhào)”、完成了“負壓(yā)層流淨化滅病毒裝置”和“負壓(yā)淨化病床”的設計工作,向國家申報了“針(zhēn)對(duì)烈性呼吸性傳染病的物理(lǐ)防護產品的研製(zhì)和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築(zhù)設計規範(2004 版(bǎn)征求意見稿)》。
2005 年我(wǒ)國推出了《傳(chuán)染(rǎn)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離病房的專著《隔離病(bìng)房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專(zhuān)家提(tí)出傳染病患者看護單(dān)元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理(lǐ)和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國(guó)建築科學研(yán)究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司(sī)共14名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房(fáng)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評估。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,對傳染病隔離病(bìng)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(shì),通過模擬、驗證明比單送風口能夠(gòu)改進氣流組織,降低醫護人員工(gōng)作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析(xī)和實驗論證,溫差(chà)對汙(wū)染傳播有一定影響[v],高效過濾(lǜ)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(de)節能降耗提(tí)供了依據(jù)。這一係列成果標誌著(zhe)我國(guó)對傳染隔離病房的設計已經形(xíng)成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法(fǎ)
可見(jiàn),為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴(kuò)散、減少損失,醫院(yuàn)傳染性隔離病房的隔離(lí)效果需要改善,相(xiàng)關(guān)的(de)隔離措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性(xìng)隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經(jīng)過過濾、消(xiāo)毒(dú)等(děng)淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病(bìng)房高效空氣過濾器的(de)作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該(gāi)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(màn)延到世界27 個國家和地區。
2002 年底(dǐ)爆發的SARS 疫情,引起了(le)我國對傳染性隔離病房的高度。如(rú)何(hé)提(tí)高傳染性隔離病房空調的隔(gé)離效果和如何改進(jìn)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(huàn)者舒適環境(jìng),提高汙染空氣的(de)淨(jìng)化(huà)效果,保護(hù)醫護人員不受感染,避免形成渦流(liú)及換(huàn)氣死角,兼(jiān)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行了探討,說明了傳染性(xìng)隔離病房空調通風設(shè)計(jì)的任務和辦(bàn)法。設計中應注意(yì)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(bǎo)持室內外壓(yā)力梯(tī)度(負壓控(kòng)製)、設置緩衝室;
同時應改善氣(qì)流組織(zhī)、提高換氣(qì)次數(shù)、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區(qū)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算,是計(jì)算機(jī)技(jì)術(shù)的發展和應用(yòng),數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為設計和施工提供(gòng)參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對(duì)采用兩個送風口時,送風口和(hé)排風口的不同組合的幾種方案進行討論,利用(yòng)Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建立一個隔離病房(fáng)的模型,然後模(mó)擬送風口、排(pái)風口設在不同位置時的(de)空調通風情況,分析醫護人員(yuán)工(gōng)作區內的汙(wū)染物濃(nóng)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(fáng)止疾病擴散,及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好的室內環境;
(2)保證室內(nèi)汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染(rǎn)上傳染(rǎn)病的風險。
可見,隔離病(bìng)房的設計、建造和使(shǐ)用應盡可能減少引入、產生和滯(zhì)留粒子(zǐ)等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨(jìng)環境中。潔(jié)淨空(kōng)調的設計,不但要有效排除病房(fáng)內產生的汙染空氣,而且(qiě)要(yào)有效阻止(zhǐ)室內的汙染物(wù)逸出(chū)到室外。保證空(kōng)調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防止汙染物逸出到(dào)病房外,保持醫護人員工作(zuò)區空氣的清潔度(dù),都是傳染(rǎn)性隔離病(bìng)房空調通風設計中需(xū)要考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染(rǎn)隔離病房空(kōng)調通風進行(háng)探討,以期達(dá)改善空(kōng)調通風效(xiào)果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據(jù)潔淨室(區)的定義,潔(jié)淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受(shòu)控的房間(空間(jiān))[i]。傳染性隔離病房的(de)空調通風需要控製含(hán)菌濃度和防止(zhǐ)細菌(jun1)逸出,屬於潔淨室(shì)的範疇。18 世紀60 年代的歐(ōu)洲醫學率先有了潔淨(jìng)室(shì)的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經(jīng)噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處(chù)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率、返修率居高(gāo)不下,軍方和廠商研究得出了生產環境清潔度不高的(de)原因。
1951 年,美國研(yán)製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾,具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美(měi)國提出了層流(liú)(laminar flow)(現正名為單向流(liú)(unidirectional flow))的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。同年美國(guó)空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標(biāo)準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運(yùn)轉特性標準》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室第一(yī)個軍用部(bù)分的(de)聯邦標準209。至此(cǐ)形成了完善的潔淨室技術(shù)雛形。
1967 年美國又頒(bān)布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標(biāo)準(zhǔn)。
1965 年前,多用於航(háng)空工業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣(guǎng),軍工、電子、光學、微(wēi)型軸承、微型電機、感(gǎn)光膠(jiāo)片、超純化學試劑等行業均(jun1)有應用,對當時科學技術和工業發展起了很大的促(cù)進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉(zhuǎn)向(xiàng)醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國(guó)家,日本、德國、英(yīng)國、法國、瑞士、前蘇聯、荷(hé)蘭(lán)等也都十(shí)分(fèn)重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代(dài)以後(hòu),美國和日本分別研製成功過濾(lǜ)對象為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 級的超高級別
淨室,它使潔淨技(jì)術(shù)的發展又進入一個新時期(qī)。1966 年(nián)美(měi)國新墨西哥州建成了世界上(shàng)第一個垂直單向流的生物(wù)潔淨技術室(shì)(Biological Clean Operating Room)。同年又(yòu)在美國(guó)明蘇達大學建成了世界上第(dì)一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最(zuì)早的生物潔淨白血病室。1964 年美(měi)國食品藥品管(guǎn)理局(FDA)開始實施《醫藥品的(de)製(zhì)造和(hé)質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安(ān)全性、有效性(xìng)提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對(duì)生產環境和用水質量的要求