沈陽負壓隔(gé)離病房高效過濾器
由於(yú)新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重,因此在(zài)全(quán)世界迅速擴散(sàn)後對人們的健康造成很大(dà)危害。據世界(jiè)衛生組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月7 日(rì),全球累計(jì)SARS病(bìng)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(lǜ)近11%。像SARS 這樣的突發性傳(chuán)染病不但給世界各國人民身(shēn)心(xīn)帶來了巨大的傷害,而且也給我國造成了(le)上百億元的經濟損(sǔn)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(qǔ)了隔離(lí)、觀察和(hé)治療,在此過(guò)程(chéng)中,就(jiù)有醫(yī)護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國(guó)潔淨技術起步(bù)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器通過鑒定,標(biāo)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(huò)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,我國的(de)潔淨病房、隔離病房技(jì)術的發展十分迅速。
70 年代,我國(guó)試製成功潔淨室配(pèi)套的淨化(huà)設備(bèi),淨化設備的(de)生(shēng)產在國內形(xíng)成了初(chū)步(bù)的規模與布局,我國先後設計(jì)製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料(liào)傳遞窗、餘壓閥等相(xiàng)關設備(bèi)。
1979 年(nián)1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與(yǔ)推動潔淨室技術發展(zhǎn)的重要作用,為(wéi)日後國家(jiā)標準的製定奠(diàn)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(nián)又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建(jiàn)築設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室(shì)施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)疾病預防和控(kòng)製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結(jié)核分支杆菌傳(chuán)播指南》。
1997 年我國國家(jiā)藥品監督管理局頒布了(le)《醫藥工業潔淨(jìng)廠(chǎng)房設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品(pǐn)監(jiān)督管理局頒布(bù)了《藥品生產(chǎn)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》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布(bù)了《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院(yuàn)研製(zhì)成功了“呼吸器整麵防護麵(miàn)罩”、完(wán)成(chéng)了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化(huà)病床”的(de)設計工作,向國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防(fáng)護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜(zōng)合醫院建築設(shè)計規範(2004 版征求意見(jiàn)稿)》。
2005 年我國推出了《傳(chuán)染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了(le)係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設(shè)計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月(yuè)由中國建築科學研(yán)究院空氣調節(jiē)所、解放(fàng)軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研人(rén)員(yuán)組(zǔ)成的研究小組進行的“隔離(lí)病房隔離效果的(de)研究”通(tōng)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(jiū)的成果有:提出(chū)了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求(qiú),對(duì)傳(chuán)染病隔離病房換氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提(tí)出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比(bǐ)單送(sòng)風口能夠改(gǎi)進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分(fèn)析和實(shí)驗(yàn)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實(shí)驗研究,說明循環利用回(huí)風也可以得到潔(jié)淨度高的(de)送風[8],為隔離病房的(de)節能降耗提供了依據。這一係列成果(guǒ)標誌著我國對傳染隔離(lí)病房的設計已經形(xíng)成(chéng)了完備的理論。
1.3 主要(yào)內容、目的及研究方法
可見,為了在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善,相關的隔(gé)離措施值得探討(tǎo)和研究。患者(zhě)被安置在獨(dú)立的傳染性隔(gé)離病房內,新風經(jīng)過過(guò)濾處理後送到室內,排風(fēng)經過過濾、消(xiāo)毒等淨處理,然後(hòu)排(pái)到室外。
潔(jié)淨室(Cleanroom)傳染性隔離(lí)病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器(qì),高效過濾器,空氣過濾器
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(děng)地, 並迅速蔓延到世(shì)界27 個(gè)國家和地區。
2002 年(nián)底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離病(bìng)房的高度。如何提高傳染(rǎn)性隔離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性隔(gé)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(de)指導意義。傳染隔離病房的空調(diào)通風設(shè)計中應當滿足(zú)以下幾個要求:提供病(bìng)患者舒適環境,提高汙染空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及(jí)換(huàn)氣死角,兼顧節能的(de)環保要(yào)求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行(háng)了探討,說明了傳染(rǎn)性隔離病房(fáng)空調通風設計的任務和(hé)辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔(gé)
離病房(fáng)應有良好的隔離措施,如保(bǎo)持室內外壓(yā)力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組(zǔ)織、提(tí)高換氣次數、考慮局(jú)部排風的設計(jì),降低室內的汙染物濃(nóng)度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風(fēng)險。計算流體力(lì)學使用(yòng)計算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用(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,為設計和施工提供參考。
參考國(guó)內外(wài)文獻和相關理論,筆者(zhě)對采用兩個(gè)送風口時,送風口和排風口的不同(tóng)組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件進行數(shù)值模擬研究。首先建(jiàn)立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口設(shè)在(zài)不同位置時的空調通風情況,分析醫護人員工(gōng)作區(qū)內的汙染物濃度、風速、溫度(dù)分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性(xìng)隔離病房(fáng)屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為(wéi)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(jù)有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染病(bìng)的風險。
可見,隔(gé)離病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產(chǎn)生和滯留粒子等,減少滲出(chū)汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境中(zhōng)。潔淨空調的設計(jì),不但要有效(xiào)排除病房內產生的汙(wū)染空(kōng)氣,而且要有效阻(zǔ)止室內的汙染物(wù)逸出到室外。保證空調(diào)的良好效果,提高清除汙染空氣的效率(lǜ),防止汙染物逸出到病房外,保持醫護(hù)人員(yuán)工(gōng)作區空(kōng)氣的清(qīng)潔度,都是傳(chuán)染性隔離病房空(kōng)調通風設計中需要考慮的問題(tí)。
綜合以上(shàng)幾(jǐ)點要求,筆者(zhě)對傳染隔(gé)離病房空調通風進行探討(tǎo),以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的(de)研(yán)究現狀
根據潔淨室(區)的定(dìng)義,潔(jié)淨室(shì)(區)指空氣(qì)懸浮粒子(zǐ)濃度、含菌濃度受控的房間(jiān)(空間(jiān))[i]。傳染性(xìng)隔離病房的空調通風需要控製含菌濃(nóng)度和防止細菌(jun1)逸出,屬於(yú)潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨(jìng)室的概念,當時對潔淨室(shì)(cleanroom)的理解限於(yú)經(jīng)噴灑消毒後可以控製創部感染率的(de)處理室、手術室這類滅菌處理(lǐ)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、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了生(shēng)產環境清潔度不高的原因。
1951 年(nián),美國研製出了(le)高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於(yú)生產車間的送風過濾,具有(yǒu)現代意義(yì)的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提(tí)出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案(àn),並應用(yòng)於實際工程(chéng),層流(單向流)潔(jié)淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第(dì)一個(gè)潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨(jìng)室第一個(gè)軍(jun1)用部分(fèn)的聯邦標準209。至此形成了完善的潔(jié)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(wéi)生物(wù)潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應(yīng)用於部分醫院,並(bìng)在各種行業(yè)推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑(jì)等行業均(jun1)有應用,對當時(shí)科學技術和工(gōng)業發(fā)展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的(de)建設重點開始轉向醫療、製藥(yào)、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、荷蘭(lán)等也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別研製(zhì)成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過濾器。最終建成(chéng)0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超(chāo)高級別
淨室,它使潔(jié)淨技術的發展又進入(rù)一個新時期。1966 年美國(guó)新墨西哥州(zhōu)建成了世界上第一個垂直單向流(liú)的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大(dà)學建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年(nián)美國德州的M.D.安德遜病院(yuàn)建成(chéng)了世(shì)界(jiè)上最早的(de)生物潔淨白血病室。1964 年(nián)美國食品藥品管理局(jú)(FDA)開始實施《醫(yī)藥品的製造(zào)和質量(liàng)管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥(yào)品的安全性、有效性提供了(le)規範。1969 年世界衛生組織(zhī)(WH0)頒布了GMP,規定了(le)為保證藥品無菌生產(chǎn),對生產環境和用水質量的要求