梧州負壓隔離(lí)病房(fáng)高效過濾器
由於新冠病症前所未有(yǒu),並且危害嚴重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很(hěn)大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明(míng),截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和(hé)地區(qū),其中SARS 死(sǐ)亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國(guó)人民(mín)身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要(yào)引起重視,避免再次發疫(yì)情(qíng)爆發(fā)之後,全國(guó)各地(dì)紛紛對病患者采取(qǔ)了隔離、觀察和治療,在此過程(chéng)中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新(xīn)的(de)SARS 患(huàn)者。
我國潔淨技術起步於(yú)上世紀60 年代(dài),1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效(xiào)空氣(qì)過濾器通過鑒定,標誌了我國(guó)潔淨技術正式起步。在近幾十年裏(lǐ),我國頒發了若(ruò)幹潔淨技術規範、醫藥行業規(guī)範,並(bìng)根據技術(shù)發展,推出相關規範的新版本或者意見征求稿(gǎo)。近幾年我國對傳(chuán)染疾(jí)病防治問題的十分重視(shì),我國的潔淨病房、隔離病房技術的發(fā)展十分迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨室配(pèi)套的淨化設備,淨(jìng)化設備的生產在(zài)國內形成了初步的規模(mó)與布局,我國(guó)先後設計製造了多種型式(shì)的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓(yā)閥等相(xiàng)關設備。
1979 年1 月我國(guó)出版了《空氣潔淨技術(shù)措施》,起到了(le)規範與(yǔ)推動潔淨室技術發(fā)展的重要作用,為(wéi)日後國家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(jì)規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒(bān)布了《綜合(hé)醫(yī)院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了(le)《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(xīn)(CDC)發(fā)布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南(nán)》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠(chǎng)房設計規範》(GMP-97)。
1998 年(nián)我國國(guó)家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設計規範(fàn)》(GB 50073-2001)。
2002 年(nián)我國頒布了《醫院(yuàn)潔淨手術部建築技術(shù)規範(fàn)》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功(gōng)了“呼吸器整麵防護麵罩(zhào)”、完成了“負壓層(céng)流淨(jìng)化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨化病床”的(de)設計(jì)工作,向國(guó)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(hé)產(chǎn)業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設(shè)計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國(guó)推出了《傳染病醫院(yuàn)建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統(tǒng)介紹隔離病(bìng)房的專(zhuān)著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生(shēng)物安全專家提出(chū)傳染病患者看護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和(hé)歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科(kē)學(xué)研(yán)究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申(shēn)菱公司共14名科研(yán)人員(yuán)組成(chéng)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(zhī)的科技成果評(píng)估。該研究的成果有:提出了緩衝(chōng)室隔離效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病房換氣合理次數進行實驗和(hé)模擬研(yán)究[1]。提出雙送風口的模式,通過模(mó)擬、驗證明比單送風(fēng)口(kǒu)能夠改進氣流組織,降低(dī)醫(yī)護人員(yuán)工作區域內(nèi)細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論(lùn)分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說(shuō)明循環利用回風也(yě)可(kě)以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著(zhe)我國對傳染隔離病(bìng)房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要(yào)內容、目的及(jí)研(yán)究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡(jìn)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(xiào)果需要(yào)改(gǎi)善,相關的隔離措施值得探討和研究。患(huàn)者被安置在獨(dú)立的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過(guò)濾、消毒等淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔(gé)離病房高效空氣(qì)過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣(qì)過濾(lǜ)器,高效過濾器,空氣過濾器
爆發,該疾病(bìng)在在2003 年2 月首次發現於中國(guó)廣東、香港以及越(yuè)南的河內等地, 並迅速蔓延(yán)到世界27 個國(guó)家和地區。
2002 年底爆發的(de)SARS 疫情,引起了我(wǒ)國對傳染性隔(gé)離病房的高度(dù)。如何提高傳(chuán)染性隔離病(bìng)房空調的隔離(lí)效果和(hé)如何改進傳(chuán)染性隔(gé)離病房空調的設計。對於今後新建或改造的(de)傳染病醫院具有重要的(de)指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要(yào)求:提供病患者舒適環境,提高汙(wū)染(rǎn)空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角(jiǎo),兼顧節能(néng)的環保要求(qiú)。基於(yú)以上原則,筆者(zhě)對傳染隔離病房設計進行了探討,說明了傳染性隔離病(bìng)房空調通風(fēng)設計的任(rèn)務和辦法(fǎ)。設計中應注意的事項包括:為防止病(bìng)菌(jun1)逸出(chū),傳(chuán)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(fù)壓(yā)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(de)汙染物濃度,保證(zhèng)醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員(yuán)感(gǎn)染風險。計算流體力學(xué)使用計算機輔助計算,是(shì)計算機技術的發展和應用,數值模擬(nǐ)分析,有助於迅速(sù)得到結論,能減少(shǎo)實驗費用和(hé)投入,為設計和施工提(tí)供參考。
參考國內外文獻和相關理論,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 軟件進行數值模擬研究。首先建立一個(gè)隔(gé)離病房的模型,然(rán)後(hòu)模擬送風(fēng)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(wū)染物濃度、風速、溫度分布,通(tōng)過比較,得出最佳(jiā)的通風方案。 傳染性隔離(lí)病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療(liáo)傳(chuán)染病患者、防止疾病擴散,及(jí)防(fáng)止不同病(bìng)患者間(jiān)相互感染(rǎn),它應具有(yǒu)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(zhèng)室內(nèi)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,隔離病房的設計、建造和使用應盡可(kě)能減少引(yǐn)入、產生和滯留粒子等,減少滲(shèn)出汙染有利於防止病菌擴散到室外(wài)的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除(chú)病房內產(chǎn)生的汙染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙(wū)染空氣的效率,防止汙染物逸(yì)出到病房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔(jié)度,都(dōu)是傳染性隔離病房空調通風設計中(zhōng)需要考慮的問題(tí)。
綜合以上幾點要(yào)求,筆者對傳染隔(gé)離病房空(kōng)調通風進行探討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據(jù)潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣(qì)懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病(bìng)房的空調通風需要控製含菌濃(nóng)度和(hé)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(lǜ)先有了潔淨室的概念,當時對(duì)潔淨室(cleanroom)的理(lǐ)解限於經噴(pēn)灑消毒後可以控製創(chuàng)部感染率的(de)處理室、手(shǒu)術室這類滅菌處理(lǐ)的工作環境,這也是最初的潔淨(jìng)病房。
二戰期間,美國軍工(gōng)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(huán)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(shēng)產車間(jiān)的送風過濾,具有現(xiàn)代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年(nián)美國提出了(le)層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了(le)。同(tóng)年美國空(kōng)軍製訂、頒發了世界上第一個(gè)潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台(tái)的(de)設計與(yǔ)運轉特性標準(zhǔn)》。
1963 年美國頒布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此(cǐ)形成了完善(shàn)的潔淨室技術雛形(xíng)。
1967 年美國又頒布了美(měi)國航空(kōng)宇(yǔ)宙局標準,通常稱為生物潔淨室(shì)標準。
1965 年前,多用(yòng)於航空工業,1968 年起開始應用於部(bù)分醫院,並在各種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微(wēi)型電機、感(gǎn)光膠片、超純(chún)化學試劑等行(háng)業均有應用,對當時科學技術和工業(yè)發展起了很大(dà)的促進作用。
70 年代初潔淨(jìng)室的建設(shè)重點開(kāi)始轉向醫療、製藥、食(shí)品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國、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(shì)紀80 年代以(yǐ)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(jìng)室,它使潔淨技術的(de)發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成(chéng)了世(shì)界上第(dì)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(le)世界上(shàng)第一個水平層流(liú)的無菌室。1967 年美國(guó)德(dé)州的M.D.安(ān)德遜病院建(jiàn)成了世界上最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理(lǐ)局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性(xìng)、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了(le)為保證藥品無菌生產,對生產環境和用(yòng)水質量的要求