十堰負壓隔離病房高(gāo)效過濾器
由於新(xīn)冠(guàn)病症前所未有,並且危害嚴重(chóng),因此在全(quán)世界迅速擴散後對人(rén)們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公布的(de)統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球(qiú)累計SARS病例共8422 例,涉及(jí)32 個國家(jiā)和地區,其中SARS 死亡(wáng)人數919 人,病(bìng)死(sǐ)率近11%。像SARS 這樣的突發性傳(chuán)染病不但給世界各國人民身心帶來了(le)巨大的傷害,而且也給我國造(zào)成了上百億元(yuán)的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆(bào)發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板(bǎn)的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術(shù)正式(shì)起步(bù)。在近幾十年裏,我國(guó)頒發了(le)若幹潔淨技(jì)術規範、醫藥行業規範,並根據技(jì)術發展,推出相(xiàng)關規範的新版本(běn)或者意見征求稿。近幾年我國對傳染(rǎn)疾病防治(zhì)問題的十分重視,我國的潔淨病(bìng)房、隔(gé)離病房技術的(de)發展十分迅速。
70 年(nián)代,我國試製成功潔淨(jìng)室配套的淨化設備(bèi),淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,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(zhá)室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥等相關(guān)設備(bèi)。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動(dòng)潔淨室技術發展的重要(yào)作用,為日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年(nián)12 月我國頒發(fā)了(le)《潔淨廠(chǎng)房設計規範》(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(guó)疾病預防(fáng)和控製中心(CDC)發布(bù)了《衛生保健設施中防止結核分支(zhī)杆菌傳播指(zhǐ)南》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布(bù)了《醫藥工業潔(jié)淨廠房設計(jì)規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國國家藥品監督管理局(jú)頒布了《藥品(pǐn)生產質量管理規(guī)範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂(dìng)並頒布了(le)《潔淨廠房設(shè)計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔(jié)淨手術(shù)部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年(nián)協和醫(yī)院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流(liú)淨化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨(jìng)化病床”的設計工作,向(xiàng)國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防護產(chǎn)品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國推(tuī)出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我(wǒ)國推出了《傳染病醫院(yuàn)建(jiàn)築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出版了係統介紹隔離病(bìng)房的專著《隔離病房設計(jì)原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家提出傳染病患者看護(hù)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(fàng)軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研人員組成的研(yán)究小組進行的“隔離(lí)病房隔離效果的研究”通過了建設(shè)部(bù)科技發(fā)展促進中心組織(zhī)的科(kē)技成果(guǒ)評估。該研(yán)究的成果有:提出(chū)了緩衝室(shì)隔離(lí)效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病房換(huàn)氣合理(lǐ)次數進(jìn)行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫(yī)護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通(tōng)過理論分析和(hé)實驗論證,溫差對汙染傳播有一定(dìng)影響[v],高(gāo)效過濾器濾菌效率的(de)實驗研究,說(shuō)明循環利用回風也可以得到(dào)潔淨度高的送風(fēng)[8],為隔離(lí)病(bìng)房的節能降耗提供了依據。這一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(lǐ)論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了(le)在疫情爆(bào)發時期盡量(liàng)控(kòng)製疫情、避免擴散、減少損失(shī),醫院(yuàn)傳(chuán)染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關的(de)隔離措施值(zhí)得探(tàn)討和研究。患者(zhě)被安置(zhì)在獨立的傳(chuán)染性隔(gé)離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風(fēng)經過(guò)過濾、消毒等淨處理,然後排到室(shì)外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔(gé)離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺(fèi)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(xiàn)於中國廣東、香港以及越(yuè)南的河內等地, 並迅速蔓延到世界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(bìng)房的高度。如何提高(gāo)傳染性隔(gé)離病(bìng)房空調的隔離效(xiào)果和如何改進傳(chuán)染性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造(zào)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滿(mǎn)足以下幾個要求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受(shòu)感染,避免形成渦流及換氣死角,兼(jiān)顧節能的環保要(yào)求。基(jī)於以上原則,筆者對傳染(rǎn)隔離病房設計進行了探討,說明了傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項(xiàng)包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離(lí)措施(shī),如保持室內(nèi)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,降低室內的汙染(rǎn)物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人(rén)員感染風險。計算流體力學使用計算機(jī)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,為設計和施工提供參考。
參考國內外文(wén)獻和相關(guān)理論,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(zhǒng)方案進(jìn)行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬(nǐ)研究。首先建立一個隔離病(bìng)房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置(zhì)時的空調通(tōng)風情況,分析醫護人員工作區(qū)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(fáng)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(jí)防止不同病(bìng)患者(zhě)間相互感染,它應(yīng)具有如下三種功能
(1)為傳染病患(huàn)者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙(wū)染(rǎn)空(kōng)氣不會逸出到室(shì)外;
(3)減少(shǎo)醫護人員感染上傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減(jiǎn)少(shǎo)引入、產生和滯留(liú)粒子等,減少滲出汙(wū)染有利於防止病菌擴散到室(shì)外的潔淨環境(jìng)中。潔淨空調的設計,不但要有效排(pái)除病房內產(chǎn)生的汙染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染(rǎn)物逸出(chū)到室外。保證空調的(de)良好效果,提高(gāo)清除汙染空氣的效率,防止汙染物逸出到病房外,保持醫護人(rén)員工作區空氣的清(qīng)潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問題(tí)。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離(lí)病房空調通風進(jìn)行探討,以期(qī)達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外(wài)的研究現狀
根(gēn)據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮(fú)粒(lì)子濃度、含菌濃度(dù)受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製含菌(jun1)濃度和防止(zhǐ)細菌逸出,屬於潔(jié)淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學(xué)率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌(jun1)處理的工作環境,這也是最初的(de)潔淨病房(fáng)。
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產環境清潔度不(bú)高的原因。
1951 年,美國研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(xiàn)代意義(yì)的潔(jié)淨室由此真正誕生了。
1961 年美國(guó)提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空(kōng)氣流組織方案,並應(yīng)用於實(shí)際工程,層流(單向流)潔(jié)淨室誕生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發了世界上第(dì)一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台(tái)的設計與運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年(nián)美國(guó)頒布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了(le)完善的潔(jié)淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國(guó)航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨(jìng)室標準。
1965 年前,多用於(yú)航空工(gōng)業,1968 年起(qǐ)開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機(jī)、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對當(dāng)時科學技術和工業(yè)發展起了(le)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、食品及(jí)生(shēng)化等行業。除美國而外,其(qí)它工業先進國家,日(rì)本、德國、英國、法(fǎ)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。
20 世紀80 年代以後,美國和日本(běn)分別研製成功過濾對(duì)象(xiàng)為0.1μm,捕(bǔ)集(jí)效(xiào)率達99.99%的新型超高效過濾器。最(zuì)終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它使潔淨(jìng)技術的發展又進入一個(gè)新時期。1966 年美國新墨西(xī)哥州建成了世界上第一個垂直單向流的生物潔淨技術室(shì)(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學(xué)建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物(wù)潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始(shǐ)實施《醫(yī)藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性(xìng)提供了規(guī)範(fàn)。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌(jun1)生產,對生產環境和用水(shuǐ)質量的要求