湛（zhàn）江負壓隔離病房高效過濾器

由於新冠病（bìng）症前所未有，並且危害嚴重，因此在全世界迅速擴散後對（duì）人們的健康造成很大危害。據（jù）世界衛生組織公布的統計數字表明，截至2003 年8 月7 日，全球累計SARS病例共8422 例，涉及32 個國家（jiā）和地區，其中SARS 死亡人數919 人，病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不但（dàn）給世界各國人（rén）民身心帶來了巨大的傷害，而且也給我國（guó）造成了上百億元的（de）經濟損失，有必要引起重視，避免再次發疫情爆發之後，全國各地紛紛對病患（huàn）者采取了隔離、觀察和治療，在此過程中，就有醫護人員、健康（kāng）人群被感染成（chéng）為新的SARS 患者。

我國（guó）潔淨技（jì）術起步（bù）於上世紀60 年代，1965 年，我（wǒ）國研製的（de）帶波紋（wén）隔板的高（gāo）效空氣過濾器通過鑒定，標誌了我國潔淨技（jì）術正式起（qǐ）步。在（zài）近幾十年裏，我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫（yī）藥行業規範，並根據（jù）技術發展，推出相關規（guī）範（fàn）的（de）新版本（běn）或者（zhě）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（bìng）房、隔離病房（fáng）技術的發展十分迅速。

70 年代，我（wǒ）國試（shì）製成功（gōng）潔淨室配套的淨化（huà）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（zào）了多種型式的潔淨工作台（clean bench）、吹淋室、氣閘室、物料傳（chuán）遞窗、餘壓閥等（děng）相關設備。

1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技（jì）術措施（shī）》，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（biāo）準的製定奠（diàn）定了基礎（chǔ）。

1984 年12 月我國頒發了（le）《潔淨廠房設計規範》（GBJ73-84），2002 年又頒發了

修（xiū）訂（dìng）版（GB50073—2001）。

1989 年（nián）我（wǒ）國頒（bān）布了《綜（zōng）合醫院建築設計（jì）規範》（JGJ 49-88）。

1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》（JGJ71-90）。

1994 年（nián）美國疾病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健（jiàn）設施中防（fáng）止（zhǐ）結核分支杆菌傳播指南》。

1997 年（nián）我國國（guó）家（jiā）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《藥品生產質（zhì）量管理規範（fàn）》（GMP-98）。

2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠房設計（jì）規範》（GB 50073-2001）。

2002 年我國頒布了（le）《醫院潔淨手術部建築技術規範》（GB 50333-2002）。

2003 年協和醫院研（yán）製成（chéng）功了“呼（hū）吸器整麵防護麵罩（zhào）”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置（zhì）”和（hé）“負壓淨化病床”的設計工作，向國家申報了“針對烈性（xìng）呼吸性傳染病（bìng）的物理防護產品的（de）研製和（hé）產業化（huà）”課題（tí）項目。

2004 年（nián）我國推出了《綜合醫院（yuàn）建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。

2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計規範（討論（lùn）稿）》。

2006 年8 月，我國出版（bǎn）了係統介紹（shào）隔離病房的（de）專著《隔離（lí）病房設計原理》。

2006 年，美國生物安全專家提出傳（chuán）染病（bìng）患者看護單元（biocontainment patient care

unit）的概念，並整理和歸納設計要求[iii]。

2006 年（nián）12 月由中國建築科學（xué）研究（jiū）院空氣調節所、解放軍３０２醫院以及廣東申菱（líng）公（gōng）司共１４名（míng）科研人（rén）員組成的研究小（xiǎo）組進行的“隔離病房隔離效果的（de）研（yán）究”通過了建設部科（kē）技發（fā）展促進中（zhōng）心組織的科技成果評估。該研究（jiū）的成果有：提出了（le）緩衝室隔離效果的表達式和設計要（yào）求，對傳染病隔離病房換氣合理次數進（jìn）行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模（mó）式，通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣（qì）流組織，降低醫護人（rén）員工作區域內細菌濃度（dù）[iv]。通過理論分析和實驗（yàn）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，說明循環利用回風也可（kě）以得到潔淨（jìng）度高（gāo）的送風[8]，為隔離病（bìng）房的節能降耗提供（gòng）了依據。這一係列成果標誌著我國對（duì）傳染隔離病房的設計已（yǐ）經形成了完備的理論。

1.3 主要內容、目的及研究（jiū）方法（fǎ）

可見，為了在疫情（qíng）爆發（fā）時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損（sǔn）失，醫院傳染性隔（gé）離病房（fáng）的隔離效果需要改善，相關的隔離措施（shī）值（zhí）得（dé）探討和研究。患者被安置（zhì）在（zài）獨立的傳染性隔（gé）離病房內（nèi），新風經過過濾處理後（hòu）送到室內，排風經過過濾、消毒等淨處理，然後排到室外。

潔淨室（Cleanroom）傳染（rǎn）性隔離（lí）病房高效空氣過濾器的作（zuò）用

(非（fēi）典型性肺炎）疫情

高（gāo）效（xiào）空氣過濾（lǜ）器,高效過濾器,空氣（qì）過濾器

爆發,該疾病在在2003 年2 月首（shǒu）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（jiā）和地區。

2002 年底爆（bào）發的（de）SARS 疫情，引起了我（wǒ）國對傳染性（xìng）隔離病房的高度。如何提高傳染性隔（gé）離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意（yì）義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以（yǐ）下（xià）幾個要求：提供病患者舒適環境，提高汙染空氣的淨化效果，保護醫護人員不受感染，避免（miǎn）形成（chéng）渦流及換氣死角，兼顧（gù）節能的環保要求。基於以上原則，筆者對傳染（rǎn）隔離病（bìng）房設計進行了探討，說明了傳染性隔（gé）離病房空調通（tōng）風設計的（de）任務和辦法。設計中應注意的事（shì）項包括：為防止病菌逸（yì）出，傳染隔

離（lí）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、提高換氣次數、考慮局部（bù）排風的設計（jì），降低室內的（de）汙染物濃度，保證醫護人員工作區空氣清（qīng）潔度，降低醫護人員感染風險。計算流體力學使（shǐ）用計算機輔助計算，是計算機（jī）技術的發展和（hé）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（hé）投入，為（wéi）設計和施（shī）工提供參考。

參考國內外文獻（xiàn）和相關理論，筆者對采用兩個送（sòng）風口時，送風口和排風口的（de）不同組合的幾種（zhǒng）方案進行討論（lùn），利用Fluent 軟件進行數值（zhí）模擬研究。首先建立一個（gè）隔離病房的模型，然後模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風（fēng）情（qíng）況，分析醫護人員工作區內的汙染物濃度（dù）、風速、溫度分布（bù），通過比較，得出最佳的通風（fēng）方案。 傳（chuán）染性隔離病房（fáng）屬於潔淨室（Cleanroom）的一種，為（wéi）了治療傳染病患者、防止疾病擴散，及防止不同病患者間相互感（gǎn）染，它應（yīng）具有（yǒu）如下三種功能

（1）為傳染病患者提供良（liáng）好的室內環（huán）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，隔離病房的設計、建造（zào）和使用應盡可能減少引入、產生和（hé）滯留（liú）粒子等，減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外（wài）的潔淨環境（jìng）中。潔淨空調的設計，不但要有效排除病房內產生的汙染空氣，而（ér）且要有（yǒu）效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空（kōng）調（diào）的良好（hǎo）效果，提高清除汙染空氣的效率，防止汙（wū）染物逸出到病（bìng）房外，保持醫護人員工作區空氣的清潔度，都是傳染性隔離病（bìng）房空（kōng）調通風設計中需要考慮的問題。

綜合以上幾點要求，筆者對傳染（rǎn）隔離病房空調通風進（jìn）行探討（tǎo），以期達改善空調通風效果的目（mù）的。

1.2 國內外的研究現狀

根據潔淨室（區）的（de）定義，潔淨室（區）指空氣懸浮粒子（zǐ）濃度、含菌濃度受控的房間（空（kōng）間）[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製（zhì）含菌濃度和（hé）防止細菌逸出，屬於潔淨室的範（fàn）疇。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（jié）淨室（cleanroom）的理解限於經噴灑消毒後（hòu）可以控製創部感染率的處理室、手術（shù）室這（zhè）類滅菌處理的工作（zuò）環境，這也（yě）是最初的潔淨病房。

二戰期（qī）間（jiān），美國軍工產業（yè）中產品返工率、返修率居高不下，軍方和廠商（shāng）研究得出（chū）了生產環境（jìng）清潔度不高的原因。

1951 年，美國研製出（chū）了高效空氣過濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用於生產車間的送風過濾，具有現代意義的潔淨室由此真（zhēn）正誕生了。

1961 年美國提出了層流（laminar flow）（現正名為單向流（unidirectional flow））的潔淨空氣流組織方案，並應用（yòng）於實際工程，層流（單向流）潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上（shàng）第一個潔（jié）淨室標準（zhǔn）《潔淨室與（yǔ）潔淨（jìng）工作台的（de）設計與運轉特性（xìng）標準》。

1963 年美國（guó）頒布了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至（zhì）此形成了完善（shàn）的潔淨室技術雛形。

1967 年美國又（yòu）頒布了美國航空宇宙（zhòu）局標準，通常稱為生物潔淨室標（biāo）準。

1965 年前，多（duō）用於航空工業，1968 年起開始應用（yòng）於部分醫院（yuàn），並在（zài）各種行業（yè）推廣，軍工、電（diàn）子、光（guāng）學、微型（xíng）軸承、微型電機、感（gǎn）光膠（jiāo）片、超純化（huà）學試劑等行業均有應用，對當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。

70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向（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（shì）、前蘇聯、荷蘭（lán）等也（yě）都十分重視和（hé）大力發展了潔淨技術。

20 世紀（jì）80 年代（dài）以後，美國和日本（běn）分別研製成（chéng）功過濾對象為（wéi）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 級的超高（gāo）級（jí）別（bié）

淨室，它使潔淨技術的發展又進入一個新時（shí）期。1966 年美國新（xīn）墨西哥（gē）州建成了世（shì）界上第一個垂直單向流的生物潔淨（jìng）技術室（Biological Clean Operating Room）。同年又在美國明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德（dé）州的（de）M.D.安德遜病院建成了世界上（shàng）最早（zǎo）的生物潔淨白血（xuè）病室。1964 年美國（guó）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），為確保藥品的安全性、有效（xiào）性提供了規範。1969 年世界衛生組織（WH0）頒布了（le）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求