宿州(zhōu)負壓隔離病房高效過濾器
由於(yú)新冠病症前所未有,並且(qiě)危害嚴重,因此在全世(shì)界(jiè)迅速擴散後對人(rén)們的健康造(zào)成很大危害。據世界衛生組織公(gōng)布(bù)的統計數字(zì)表明,截(jié)至2003 年(nián)8 月7 日,全球(qiú)累計SARS病例共(gòng)8422 例,涉及32 個(gè)國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病(bìng)死率近11%。像SARS 這樣的突(tū)發性傳染病不但給世界各國人民身(shēn)心帶來(lái)了巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視(shì),避免再次發疫情(qíng)爆發之後(hòu),全國各地(dì)紛(fēn)紛對病患者采取了隔離、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(de)SARS 患者。
我國潔淨技術(shù)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器通過鑒定(dìng),標誌(zhì)了我國潔淨技術正式起步。在近幾(jǐ)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(fā)展,推出相關規範的新版本或(huò)者意見(jiàn)征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題(tí)的十分重視,我國(guó)的潔淨病房、隔離病(bìng)房技(jì)術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配套(tào)的淨化(huà)設備,淨(jìng)化設備的生產在國內形(xíng)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(lín)室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨(jìng)技術措施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準(zhǔn)的製定奠定了基礎(chǔ)。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計(jì)規範》(GBJ73-84),2002 年又(yòu)頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規(guī)範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了(le)《潔淨室施工及(jí)驗收(shōu)規(guī)範(fàn)》(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 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫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(bù)了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年(nián)我國(guó)頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“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(tuī)出了《綜(zōng)合醫院建築設計規(guī)範(fàn)(2004 版征求(qiú)意(yì)見稿(gǎo))》。
2005 年我國推出了《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病房的專著《隔離病房設計原(yuán)理》。
2006 年,美國生物(wù)安(ān)全專家提出傳染病(bìng)患者(zhě)看(kàn)護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納(nà)設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研(yán)究院空氣(qì)調節(jiē)所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科(kē)研人員組成的研究小組進行的“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的科技成果評估。該研究的(de)成果有(yǒu):提出了緩衝室隔離效果的表達(dá)式和設計要求,對傳染病隔離病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,通過模擬、驗證明(míng)比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫(yī)護人(rén)員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論(lùn)分析和實驗(yàn)論(lùn)證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效(xiào)率的實驗研究,說明循環利用回風(fēng)也可(kě)以得到潔(jié)淨(jìng)度高的送風[8],為隔離(lí)病房的節能降耗提供了依(yī)據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經形成(chéng)了完備的理論(lùn)。
1.3 主要內容、目(mù)的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製疫(yì)情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效(xiào)果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的(de)傳染性隔離病房(fáng)內,新風經過過濾處理後送到(dào)室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然後(hòu)排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高(gāo)效空氣過濾器的(de)作用
(非典型(xíng)性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空(kōng)氣過(guò)濾(lǜ)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, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引(yǐn)起了我國對傳(chuán)染性隔離病房的(de)高度。如何提高傳(chuán)染性隔離病房空調的隔離效果和如何改進傳(chuán)染性隔離病房空調的設計(jì)。對於今後新建或改造的傳(chuán)染(rǎn)病醫院具有重(chóng)要的指導意義。傳染隔離病房的空調通(tōng)風設計中應當滿足以(yǐ)下(xià)幾個要(yào)求:提供病患者舒適環(huán)境(jìng),提高汙染(rǎn)空(kōng)氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者(zhě)對傳染隔離病房設計進行了探討,說明了(le)傳染性隔離病房空調通風(fēng)設計的(de)任務(wù)和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病(bìng)菌逸出,傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝(chōng)室;
同時應改(gǎi)善氣流組織(zhī)、提高換氣次(cì)數、考慮局部(bù)排風的設計,降低(dī)室內的汙(wū)染(rǎn)物濃(nóng)度,保證(zhèng)醫護人員工作區空(kōng)氣清潔(jié)度,降低醫護人員感染風險。計(jì)算流體力學使用計算機輔助計算,是計算機技術的發展和應(yīng)用,數(shù)值模擬分析(xī),有助於迅速得到結論(lùn),能減少實驗費用和投入,為設計和(hé)施工提供參考。
參考國內外(wài)文獻(xiàn)和相(xiàng)關理論,筆(bǐ)者對采用兩(liǎng)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 軟件進行數值(zhí)模擬研究(jiū)。首先建立一個隔離(lí)病房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置(zhì)時的空調通風情況,分析醫護人(rén)員工作區內的汙染(rǎn)物濃(nóng)度、風速、溫度分(fèn)布,通過比較,得(dé)出最佳的通(tōng)風方案。 傳染性隔離病房屬(shǔ)於(yú)潔淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為了(le)治療傳染病患者、防止疾(jí)病擴散,及防(fáng)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(bìng)患者提(tí)供良好的室內環境;
(2)保證(zhèng)室內汙染空(kōng)氣不會逸(yì)出到室外;
(3)減少醫護(hù)人員感染上傳染病(bìng)的風險。
可見,隔(gé)離病(bìng)房的設計、建造和使用應盡可能(néng)減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔淨環境(jìng)中(zhōng)。潔淨空調的設計,不但(dàn)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到室外(wài)。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防止汙染(rǎn)物逸出(chū)到病(bìng)房外,保持醫護人(rén)員工作(zuò)區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需(xū)要考慮的問(wèn)題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染(rǎn)隔離病房空調通風進行探討,以期達改善空調通風效果(guǒ)的目的(de)。
1.2 國內外(wài)的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(jiān)(空間)[i]。傳染性隔離病(bìng)房(fáng)的(de)空調通(tōng)風需要(yào)控製含菌(jun1)濃(nóng)度(dù)和防止細菌逸出,屬於潔淨(jìng)室的範疇。18 世(shì)紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當(dāng)時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經(jīng)噴灑消毒後可以(yǐ)控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工(gōng)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(fǎn)工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了生產環境清(qīng)潔度不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效(xiào)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(zhèng)誕(dàn)生了(le)。
1961 年美(měi)國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的(de)潔淨空氣流(liú)組(zǔ)織方(fāng)案,並應用(yòng)於實際工程,層流(單向流(liú))潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一(yī)個潔淨室標準《潔淨(jìng)室與潔淨工作(zuò)台的設計與運轉特性標(biāo)準》。
1963 年美(měi)國頒布了潔淨(jìng)室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了完(wán)善的潔淨室(shì)技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙(zhòu)局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工(gōng)業,1968 年起開始應用於部分(fèn)醫院,並在各種行業推(tuī)廣,軍工、電子(zǐ)、光學、微型軸承、微型電機、感(gǎn)光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對當時科學技術(shù)和工業發展起了(le)很大的促進作用(yòng)。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除(chú)美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、法國(guó)、瑞士(shì)、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大(dà)力發展了潔淨技(jì)術。
20 世紀80 年代以後,美(měi)國和日本(běn)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(hé)0.1μm 1 級的超高(gāo)級別
淨室,它(tā)使潔淨技術的發展又進入一個(gè)新時(shí)期。1966 年美國新(xīn)墨西哥州建(jiàn)成了世界上(shàng)第一個垂直單向(xiàng)流的生物潔淨技術室(shì)(Biological Clean Operating Room)。同年(nián)又在美國(guó)明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的無菌(jun1)室。1967 年(nián)美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔淨白血(xuè)病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品(pǐn)的安全(quán)性、有(yǒu)效性提供(gòng)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(wú)菌生產,對生產環境和用水質量(liàng)的要求