宿遷負(fù)壓隔離病房(fáng)高效過濾器
由於新(xīn)冠病症(zhèng)前所(suǒ)未有,並(bìng)且(qiě)危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健(jiàn)康造成很大危害。據世界衛生組織(zhī)公布的(de)統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球(qiú)累計(jì)SARS病例共8422 例,涉及(jí)32 個國家和地區,其中SARS 死亡人(rén)數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發(fā)性傳染病不但給世界各國人民身(shēn)心帶來了巨(jù)大的傷(shāng)害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必(bì)要引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆發之(zhī)後,全國各地紛(fēn)紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有(yǒu)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(qǐ)步於(yú)上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效(xiào)空氣過濾器(qì)通過鑒定,標誌了我國潔淨技術正式起步。在近(jìn)幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規(guī)範(fàn),並根據(jù)技術發展,推出相關規範的新版本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離(lí)病房技術的發展十分迅速。
70 年(nián)代,我國試製成功潔(jié)淨室配套(tào)的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先(xiān)後設計製造(zào)了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣(qì)閘室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空(kōng)氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要(yào)作用,為日(rì)後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國(guó)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(wǒ)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(shì)施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監(jiān)督管理局頒布了《醫藥工業潔淨(jìng)廠房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監(jiān)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(jì)規範(fàn)》(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 年協和醫院(yuàn)研製(zhì)成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的(de)設計工作,向國家申報了“針對烈性(xìng)呼吸性傳染病的物理防護產品的研製和產業化(huà)”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建(jiàn)築設計規範(fàn)(2004 版征(zhēng)求意見稿)》。
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離(lí)病房的專著《隔離(lí)病房設計原理(lǐ)》。
2006 年,美國生物安全專(zhuān)家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念(niàn),並整理(lǐ)和歸納設(shè)計要求[iii]。
2006 年12 月由中國(guó)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司共14名科研人(rén)員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過(guò)了建(jiàn)設部科(kē)技發展促進中心組織的(de)科技成(chéng)果評估。該研究的(de)成果有:提出了緩(huǎn)衝室隔離效果的表達式和設(shè)計要求,對傳染病隔離病房(fáng)換氣合理次數(shù)進行實驗和模擬研究(jiū)[1]。提出雙送風口的(de)模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低(dī)醫護人(rén)員工作(zuò)區域內細菌濃度[iv]。通(tōng)過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究(jiū),說明循環(huán)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(néng)降耗提供了依據。這一係列(liè)成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經(jīng)形成了完備的理論。
1.3 主要內(nèi)容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期(qī)盡(jìn)量控製疫(yì)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(guān)的隔離措施值(zhí)得(dé)探(tàn)討和研究。患者被安置在獨立的(de)傳染性隔離病房內,新風(fēng)經(jīng)過過濾(lǜ)處理後送到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔(jié)淨室(shì)(Cleanroom)傳染性隔(gé)離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空(kōng)氣過濾器,高(gāo)效過濾器,空(kōng)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(guó)對傳染性隔離病(bìng)房的高度。如何提高傳染性隔離病房(fáng)空調的隔離效果和如何改進傳染性隔離病房空調的(de)設計。對於今後新建或改(gǎi)造的傳染病(bìng)醫(yī)院具有重要的指導意義。傳染(rǎn)隔離(lí)病房的空調通風設計中應當滿足(zú)以下幾個要求:提(tí)供病患者(zhě)舒適(shì)環境,提高汙染空氣(qì)的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環(huán)保要求。基於(yú)以上原(yuán)則,筆者對傳染隔離病房設計(jì)進行(háng)了探討,說明了傳染性隔離病房空調通風設計的(de)任務和辦法。設計中應注(zhù)意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔(gé)離措施,如保持(chí)室(shì)內外壓力梯度(負壓控(kòng)製)、設(shè)置緩衝室;
同時(shí)應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保(bǎo)證醫護人員工作區空氣清潔(jié)度,降低醫護人員感染風險。計算(suàn)流體力(lì)學使用計算機輔助計算,是計算機技(jì)術的發展和應(yīng)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(shè)計和施工提供參考。
參考國內外(wài)文獻和相關理論,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種方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件進行數值模擬研究。首先建立一個(gè)隔(gé)離(lí)病房的模型,然後模擬送風(fēng)口、排風口設在(zài)不同(tóng)位置時的空調通風情況,分析(xī)醫護(hù)人員工作區內的汙染物濃度、風(fēng)速、溫度分布,通過比較,得出最(zuì)佳的通風方案。 傳染性(xìng)隔離病房屬(shǔ)於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療(liáo)傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病(bìng)患者間相互(hù)感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的(de)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的風險。
可見,隔離(lí)病(bìng)房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯(zhì)留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散(sàn)到室外的潔淨環境中。潔淨空調的(de)設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出(chū)到室外。保證空調的良好效(xiào)果,提高清除汙染空氣的效率,防(fáng)止汙染物逸出到病房外(wài),保(bǎo)持醫護人(rén)員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房(fáng)空調通風設計(jì)中需要考慮的問題。
綜合以上幾點(diǎn)要求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討,以期達(dá)改善空調通(tōng)風效果(guǒ)的(de)目的。
1.2 國內(nèi)外的(de)研(yán)究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔(jié)淨室(區(qū))指空氣(qì)懸浮粒子濃度、含菌濃度受控(kòng)的房間(空間)[i]。傳染性隔(gé)離病房的空調通(tōng)風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。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(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部(bù)感染率的(de)處理室、手術室這(zhè)類(lèi)滅菌處理的工作環境,這也是(shì)最初的潔淨病房(fáng)。
二戰期間,美(měi)國軍工產(chǎn)業中產(chǎn)品返(fǎn)工率、返修率居高不下,軍方和廠(chǎng)商研究得(dé)出了生產(chǎn)環境清潔度(dù)不高的原因。
1951 年,美國研製(zhì)出了高效空氣(qì)過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的送風(fēng)過濾,具有現代意義的潔(jié)淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現(xiàn)正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程(chéng),層流(單向流)潔淨室(shì)誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨(jìng)室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用部分(fèn)的聯邦標(biāo)準209。至此(cǐ)形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年(nián)美國又頒布了美(měi)國航空宇宙局標準(zhǔn),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(kāi)始應用於部分醫(yī)院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行(háng)業均有應用(yòng),對當時科學(xué)技(jì)術(shù)和工業發展(zhǎn)起(qǐ)了很大的促進作用。
70 年代初潔(jié)淨室的建設重點開始轉向醫療(liáo)、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其(qí)它工業先進國家,日本(běn)、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等(děng)也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後(hòu),美(měi)國和日本分別研製成功過濾對象(xiàng)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(chāo)高級別
淨(jìng)室(shì),它使潔淨技術(shù)的發展又(yòu)進入一個新時期。1966 年美國(guó)新墨西哥州(zhōu)建成(chéng)了世界上第一個垂直單向流(liú)的(de)生物潔淨技術(shù)室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世(shì)界上第一個水(shuǐ)平層流的無菌室。1967 年(nián)美國德(dé)州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早(zǎo)的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施(shī)《醫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(xiào)性提供了規範。1969 年(nián)世界衛生組織(zhī)(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(yào)求