萍鄉負壓隔離病房高效過(guò)濾器
由於新冠病症前所未有,並且危害嚴(yán)重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織(zhī)公(gōng)布的統計數(shù)字表明,截至(zhì)2003 年8 月(yuè)7 日,全(quán)球累計SARS病例共8422 例,涉及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(zhè)樣的突發性傳染病不但(dàn)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(chóng)視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對(duì)病患者采(cǎi)取了隔離、觀察和(hé)治療,在此(cǐ)過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔(jié)淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾(lǜ)器通過鑒定,標誌(zhì)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(guī)範、醫藥行業(yè)規範,並根(gēn)據技術發展,推出相(xiàng)關規範的(de)新版本或(huò)者意見征求稿(gǎo)。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、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套的(de)淨化設(shè)備,淨化設(shè)備的生產在國內形成了初步(bù)的(de)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(shì)、物(wù)料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣(qì)潔淨技術措施》,起到(dào)了(le)規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後(hòu)國家(jiā)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(guī)範》(GBJ73-84),2002 年(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫(yī)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 年美國疾病預防和(hé)控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分(fèn)支杆菌傳播指南》。
1997 年(nián)我國(guó)國家藥品(pǐn)監督(dū)管理局頒布了《醫(yī)藥工業潔淨廠房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理(lǐ)局頒布了《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 年協和醫(yī)院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負(fù)壓層流淨化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨化病(bìng)床”的設計工(gōng)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產業化”課題項(xiàng)目。
2004 年我國推出了《綜合醫院(yuàn)建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計(jì)規範(fàn)(討論稿)》。
2006 年(nián)8 月(yuè),我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年(nián),美國生物安全專家提出傳(chuán)染病患者看護單元(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(jiě)放軍302醫院以及廣東申菱公(gōng)司共14名(míng)科研人員組成的研究小組(zǔ)進(jìn)行的(de)“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(zhī)的科(kē)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(bìng)隔離病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出(chū)雙送(sòng)風口的模(mó)式,通過(guò)模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織(zhī),降低醫護人員工作區(qū)域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過(guò)理論分析和(hé)實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器(qì)濾菌效率的實驗研究,說明循環利用回風也(yě)可以得到潔淨(jìng)度高的(de)送風[8],為隔離病房的節能降耗(hào)提供了依據。這一(yī)係列成果標誌(zhì)著我國對(duì)傳(chuán)染隔(gé)離病房(fáng)的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及(jí)研究方法(fǎ)
可見,為了在(zài)疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改(gǎi)善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究。患(huàn)者(zhě)被安置在獨立的(de)傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,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,高效過濾器(qì),空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現(xiàn)於中國廣東(dōng)、香港以及越南的河內(nèi)等地, 並迅速蔓延到(dào)世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離病房(fáng)的(de)高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果(guǒ)和如何改進傳染性隔離病房空調的設計。對於(yú)今後新建或改造的傳染病(bìng)醫院具有重要的指(zhǐ)導意義。傳染(rǎn)隔離病(bìng)房的空調(diào)通風設計中應(yīng)當滿足以下幾個(gè)要求:提供病患者舒適(shì)環境,提高汙染空氣的淨化效果,保(bǎo)護醫(yī)護人員不受感染,避(bì)免形成渦流及換氣死角,兼顧(gù)節能的環保要求(qiú)。基(jī)於以上原則,筆者對傳染隔離(lí)病房設計(jì)進行了探討,說明了傳染性隔(gé)離病房(fáng)空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項包括:為(wéi)防止病菌逸出,傳染隔
離病房(fáng)應有良好的(de)隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙(wū)染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清(qīng)潔(jié)度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用(yòng)計算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用,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(tí)供參考。
參考國內外文獻和相(xiàng)關理論(lùn),筆者對采用兩個送風口時,送風口和排風口的不同組合的幾(jǐ)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(mó)型,然後模(mó)擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分析醫(yī)護人員工作區內的汙染物濃(nóng)度、風速、溫度分布,通過(guò)比較,得出最佳的(de)通(tōng)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,及防止不同病患者間相互感染,它應具有如下三(sān)種功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供良好(hǎo)的室內環境;
(2)保證室(shì)內汙染空氣不會逸出(chū)到室外;
(3)減少(shǎo)醫護人員感染上傳染病的(de)風險。
可見,隔離(lí)病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒(lì)子等,減少滲出汙染有利於(yú)防止病(bìng)菌擴散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不(bú)但要有效排(pái)除(chú)病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙(wū)染物逸出(chū)到(dào)室(shì)外。保證空調的良好(hǎo)效(xiào)果,提高清除汙染空氣的效率,防止汙染(rǎn)物逸出到病房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳(chuán)染性隔離病房空調通風設計中需要考(kǎo)慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討,以期(qī)達改善空調通風效果的目的。
1.2 國(guó)內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房(fáng)間(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(fáng)止細(xì)菌逸出,屬於潔淨(jìng)室的範疇(chóu)。18 世紀(jì)60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔(jié)淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率(lǜ)的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最(zuì)初的潔淨病(bìng)房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返工(gōng)率、返(fǎn)修率居(jū)高不下,軍方和(hé)廠商研究得出了生產環境清潔(jié)度不高的原(yuán)因。
1951 年,美國研製出(chū)了高效空氣過濾器(qì)(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風過濾(lǜ),具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提出(chū)了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的(de)潔淨空氣流組織方(fāng)案,並應用於實際工程,層流(單(dān)向流)潔淨室誕(dàn)生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發了(le)世界上第一個潔淨室標準《潔淨室(shì)與潔淨工作台的設計與(yǔ)運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍(jun1)用部(bù)分的(de)聯邦標準209。至(zhì)此形(xíng)成了完善的潔淨室技(jì)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 年起開始應用於部分(fèn)醫院,並在各種行業推廣,軍工、電(diàn)子、光學、微(wēi)型軸承、微型電機、感光(guāng)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(yè)發展(zhǎn)起了很大的促進作用。
70 年代初(chū)潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食品(pǐn)及生化等行業。除美國而外,其它(tā)工業先進(jìn)國家,日本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展(zhǎn)了潔淨技(jì)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%的新型超(chāo)高效過(guò)濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高(gāo)級別
淨室,它(tā)使潔淨技術(shù)的發展又進入一個新時(shí)期。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上(shàng)第一個水平層流的無菌室(shì)。1967 年美國德州(zhōu)的M.D.安德遜病院建成了世界上最(zuì)早的生物潔淨(jìng)白血病室。1964 年美(měi)國(guó)食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫(yī)藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全(quán)性、有(yǒu)效性提供了規範(fàn)。1969 年世界衛生(shēng)組織(WH0)頒布(bù)了(le)GMP,規定了為保證藥品無菌生產(chǎn),對生產環境和用(yòng)水(shuǐ)質量的要(yào)求