雅安負壓隔離病房高(gāo)效過濾器
由於新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重(chóng),因(yīn)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(shēng)組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累(lèi)計SARS病例共8422 例,涉(shè)及32 個國家和地區,其(qí)中SARS 死亡(wáng)人(rén)數919 人,病(bìng)死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人民身心(xīn)帶來了巨大的傷害,而且也(yě)給我國(guó)造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避(bì)免再次發疫情爆發(fā)之後,全國各地紛紛(fēn)對病(bìng)患者采(cǎi)取了隔離、觀察和治療(liáo),在此過(guò)程中,就有醫護人員、健康人群被感染成(chéng)為(wéi)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(zhì)的帶波紋隔板的(de)高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術(shù)正式起(qǐ)步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範(fàn)、醫藥行業規範,並根據技(jì)術發展,推出相關規範的新版本或者意(yì)見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防(fáng)治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術(shù)的(de)發展十分迅速。
70 年代,我(wǒ)國試製成功潔淨室配套的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設計(jì)製造了多種型式的潔(jié)淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳(chuán)遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔(jié)淨(jìng)技術措施》,起到了規範與(yǔ)推動潔淨室技術發展的重要作用,為日(rì)後國家標準的(de)製定奠定了基(jī)礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布(bù)了《綜合醫院建築設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施(shī)工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)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(bù)了《藥品生產質(zhì)量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設(shè)計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我(wǒ)國頒布了《醫院(yuàn)潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和(hé)醫院(yuàn)研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層(céng)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(jiā)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(huà)”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合(hé)醫院建築(zhù)設計規範(2004 版(bǎn)征求意見稿)》。
2005 年我國推出了(le)《傳染病醫院(yuàn)建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月(yuè),我國出(chū)版了係(xì)統介紹隔離病房的專著《隔離病房設(shè)計原理(lǐ)》。
2006 年,美(měi)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(lǐ)和歸納設計(jì)要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空(kōng)氣調節所、解放軍302醫院以及廣東(dōng)申菱公(gōng)司(sī)共14名科研人員組成的研究小組(zǔ)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(jìn)中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提出了緩(huǎn)衝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模擬研究[1]。提出雙(shuāng)送風口的模式,通過(guò)模擬、驗證明比單送風口能夠改(gǎi)進氣(qì)流組織,降低醫護人員工作區域(yù)內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高(gāo)效過濾器濾菌效率的實驗研(yán)究,說(shuō)明循環利用回風也(yě)可以(yǐ)得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗(hào)提供了依(yī)據。這一(yī)係列成果標誌著我國對傳染隔離(lí)病房(fáng)的設計已(yǐ)經形成(chéng)了完備的理論。
1.3 主要(yào)內(nèi)容、目的及(jí)研究方法
可見,為了在(zài)疫情爆發時期盡量控製(zhì)疫情、避免擴散、減少(shǎo)損失(shī),醫院(yuàn)傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相(xiàng)關的隔離措施值得探討和研究。患者被(bèi)安(ān)置在(zài)獨立的傳染性隔離病房內,新風(fēng)經過(guò)過濾處理後送到室內,排風經(jīng)過過濾、消毒等淨處理,然後排(pái)到室(shì)外。
潔淨室(Cleanroom)傳(chuán)染(rǎn)性隔離(lí)病房高效空氣(qì)過(guò)濾器的(de)作用
(非典型性肺(fèi)炎)疫情(qíng)
高效空氣過濾器,高效(xiào)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(guǎng)東、香港以及越南(nán)的河內(nèi)等地, 並迅速蔓延到(dào)世界27 個國家和地區(qū)。
2002 年底爆(bào)發的SARS 疫情,引起了我國對(duì)傳染性隔離病房的高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果和(hé)如(rú)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(rǎn)病醫院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空(kōng)調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病(bìng)患者舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼(jiān)顧節能的(de)環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病(bìng)房設(shè)計進行了(le)探討,說明了傳染性隔離(lí)病房空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染(rǎn)隔
離病房應有良好的隔離措施,如(rú)保持室(shì)內外壓力梯度(負(fù)壓控製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高換氣(qì)次數、考慮局部排風的設計,降(jiàng)低室內的汙染物濃度,保(bǎo)證醫護人員工作(zuò)區空氣清潔度,降(jiàng)低醫護人員感染風險。計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用,數值模擬分析,有助於迅速(sù)得到結論,能減少實驗費用(yòng)和(hé)投(tóu)入,為設計和施工(gōng)提供參考。
參考國內外文(wén)獻和相關理論,筆者對采用兩(liǎng)個送風口時,送風口和排風口的(de)不同組合的(de)幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行(háng)數值模(mó)擬研究(jiū)。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不(bú)同位置時的(de)空調通風情況,分析醫護人(rén)員工作區內的汙染物濃度、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(shǔ)於潔(jié)淨室(Cleanroom)的一(yī)種,為了治療傳染病患(huàn)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(rú)下(xià)三種功能
(1)為傳(chuán)染病患者提供良好的室內環境(jìng);
(2)保(bǎo)證室內汙染(rǎn)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(yòng)應(yīng)盡(jìn)可(kě)能減少引入(rù)、產生和滯留粒子等,減少(shǎo)滲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,不但要有效排除病房內產生的汙(wū)染空氣,而且要有效阻止(zhǐ)室(shì)內的汙染物逸出到室外。保證空(kōng)調的良(liáng)好(hǎo)效果,提高清除汙(wū)染空(kōng)氣的效率,防(fáng)止汙染物逸(yì)出到病房外,保持醫護人員工作區空氣的清(qīng)潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的(de)問題。
綜(zōng)合以(yǐ)上幾點(diǎn)要求,筆者對傳染隔離病房(fáng)空(kōng)調通風進行(háng)探討,以期達改善空調(diào)通風效果(guǒ)的目的(de)。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨(jìng)室(區)的定義,潔(jié)淨室(區)指空氣懸浮(fú)粒子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性隔離病房(fáng)的空調通風需要(yào)控製(zhì)含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇(chóu)。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室(shì)的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後(hòu)可以控製創部感染(rǎn)率的(de)處理室、手術室這類滅(miè)菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病(bìng)房。
二戰期間(jiān),美國軍工產(chǎn)業中產品返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了(le)生產(chǎn)環境清潔(jié)度不高(gāo)的原因。
1951 年,美國研製(zhì)出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於(yú)生(shēng)產車間的送風過濾(lǜ),具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了(le)。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單向流(unidirectional flow))的潔淨空(kōng)氣流組織方案,並應用於(yú)實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同(tóng)年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性標(biāo)準》。
1963 年美國頒布了(le)潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成(chéng)了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔(jié)淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起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、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用,對當時科學技(jì)術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初潔淨(jìng)室的建(jiàn)設重點(diǎn)開始轉向(xiàng)醫療、製藥、食品及生化等行業。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、荷蘭等也都十分重視和大力發(fā)展了(le)潔(jié)淨技術(shù)。
20 世(shì)紀80 年代以後,美(měi)國(guó)和日本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率(lǜ)達(dá)99.99%的(de)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
淨室,它使潔淨技術的發展又進入(rù)一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一(yī)個垂直(zhí)單向流的生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又(yòu)在美國明蘇達大學(xué)建成了世界上第一(yī)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(zuì)早的生物潔淨白(bái)血病室。1964 年美(měi)國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和(hé)質量管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全(quán)性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒(bān)布了GMP,規(guī)定了為保證藥品無(wú)菌生產,對生產環境和用水質量的要求(qiú)