鄂(è)州負壓隔離病房高(gāo)效過濾(lǜ)器
由於新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴(yán)重,因此在全世界迅速擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生組織公布的統計數字表明,截(jié)至2003 年(nián)8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率近11%。像SARS 這(zhè)樣的突發(fā)性傳染病不但給世界(jiè)各國人民身心(xīn)帶來了巨大的傷害,而且也(yě)給我國造(zào)成了(le)上百億元(yuán)的經濟損失,有必要引起重視,避(bì)免再次發疫情(qíng)爆發(fā)之(zhī)後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治(zhì)療,在此過程中,就有醫護人員、健康人群被感染成(chéng)為(wéi)新的SARS 患者(zhě)。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製(zhì)的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌(zhì)了我國潔淨技術正式起步。在近幾十(shí)年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫(yī)藥行(háng)業規範,並根據技術發展,推出(chū)相關規範(fàn)的新版本或者(zhě)意見(jiàn)征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重(chóng)視,我國的潔淨病房、隔離病(bìng)房技術的發展十分迅速。
70 年代,我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(le)初步的規模與布局,我國先(xiān)後設計製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘(zhá)室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推(tuī)動潔淨室技術發展的重要(yào)作用,為日後國(guó)家標(biāo)準的製(zhì)定(dìng)奠定了基礎(chǔ)。
1984 年(nián)12 月我國頒發了《潔(jié)淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國頒發了《潔淨室施(shī)工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國疾病預防(fáng)和(hé)控製中心(CDC)發布了《衛生保健設(shè)施中防止結核分支(zhī)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(shè)計(jì)規(guī)範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督(dū)管理局(jú)頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我(wǒ)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《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(chéng)了(le)“負壓層流淨化滅病毒(dú)裝置”和“負壓淨化病床(chuáng)”的設計工作,向國家申(shēn)報了“針對(duì)烈性呼吸性傳染病的物理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合(hé)醫院建築設計規範(2004 版(bǎn)征求意見稿)》。
2005 年我(wǒ)國推出了《傳(chuán)染病醫院建(jiàn)築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我(wǒ)國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計(jì)原(yuán)理》。
2006 年,美國(guó)生物安全專家提出傳染病患者看(kàn)護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣(qì)調節所(suǒ)、解放(fàng)軍302醫院以及廣東(dōng)申菱公司共14名(míng)科研人員組成的研究小組進行的“隔(gé)離病房隔離效果的研(yán)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(jìn)行實(shí)驗和模擬研究[1]。提出雙(shuāng)送風口(kǒu)的模式,通(tōng)過模擬、驗證明比(bǐ)單(dān)送風口能夠改進氣流組織,降低(dī)醫護人員工(gōng)作區域內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分析和實驗論證(zhèng),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),說明循環利(lì)用回風也可以得到潔(jié)淨度高的送(sòng)風[8],為隔離病房的節能降(jiàng)耗提(tí)供了依據。這(zhè)一(yī)係(xì)列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在(zài)疫情爆發時期盡量控製疫情、避免(miǎn)擴散(sàn)、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果(guǒ)需要改善,相關的隔離措施值(zhí)得探討和研究。患者被安置在獨立(lì)的傳(chuán)染性隔離(lí)病(bìng)房內,新風經過(guò)過濾處理後送到室內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然(rán)後排到室外(wài)。
潔淨(jìng)室(Cleanroom)傳染性隔離病房(fáng)高效空(kōng)氣過濾(lǜ)器的作用
(非典型性肺炎)疫情(qíng)
高效空(kōng)氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器
爆(bào)發,該(gāi)疾病在在2003 年(nián)2 月首次發現於中國廣(guǎng)東、香港以及越南的河(hé)內等地, 並迅速蔓延到世界27 個(gè)國家(jiā)和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對(duì)傳染性隔離(lí)病房的高度。如何提高傳染性隔離病(bìng)房空調的(de)隔離(lí)效果(guǒ)和如何改進傳染性隔離病房(fáng)空調的設計(jì)。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有重要的指導意義。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(bì)免形成(chéng)渦流及換氣死角,兼顧節能(néng)的(de)環保要求(qiú)。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計(jì)進行了探討,說明了傳染(rǎn)性隔離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(yì)出,傳染隔
離(lí)病房(fáng)應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負(fù)壓控(kòng)製(zhì))、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(fēng)的設計,降低(dī)室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降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(jī)技術的發展和應用(yòng),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,為設計和施工提供參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個送風口時(shí),送風(fēng)口和排風口的(de)不同組合的幾種方案進行討論,利用(yòng)Fluent 軟件(jiàn)進行數值模擬研究(jiū)。首先建立一個(gè)隔離病房的模型,然後(hòu)模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分析醫護人員(yuán)工作區(qū)內的汙(wū)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(bìng)房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,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(wéi)傳(chuán)染病患者(zhě)提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙(wū)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(bìng)房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留(liú)粒子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴散到室外的潔(jié)淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有(yǒu)效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻(zǔ)止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提(tí)高清除汙染空氣的(de)效率,防止汙染物逸(yì)出到(dào)病房外,保持醫護人員工(gōng)作(zuò)區空氣的清潔度,都是(shì)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(jǐ)點要求,筆者對傳染隔離病房空調通風進行(háng)探討,以(yǐ)期達改善空調(diào)通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定(dìng)義(yì),潔淨室(區(qū))指空氣懸(xuán)浮粒子濃度、含菌(jun1)濃度(dù)受控的房間(jiān)(空間(jiān))[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製含(hán)菌濃(nóng)度和防止細菌逸出(chū),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室的概念,當時對潔淨(jìng)室(cleanroom)的理解限(xiàn)於經噴灑消毒後可(kě)以控製創部感染(rǎn)率的處理室、手術室這類滅菌(jun1)處理的(de)工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰(zhàn)期間,美國軍工產業中產品(pǐn)返工率、返修率居高不下,軍方和廠商研究得出了(le)生產環境(jìng)清潔度不高的原因。
1951 年,美(měi)國研製出(chū)了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用(yòng)於生產車間的送風過(guò)濾,具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美(měi)國提出了層流(liú)(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(gōng)程,層(céng)流(單向流)潔淨室誕生了。同年美(měi)國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔(jié)淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與(yǔ)運轉特性標準》。
1963 年美國(guó)頒布了潔淨室(shì)第一個軍用部分的聯邦標準209。至此(cǐ)形成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美(měi)國航空宇宙局標準,通(tōng)常稱為生物(wù)潔淨室標準(zhǔn)。
1965 年前,多用於航空工(gōng)業,1968 年起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣(guǎng),軍工、電子、光學、微型軸承、微型(xíng)電機、感光膠(jiāo)片、超純(chún)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(chóng)點開始轉向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工(gōng)業(yè)先進國家,日本(běn)、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十(shí)分重視和大力(lì)發展了潔淨技術(shù)。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕(bǔ)集效率達(dá)99.99%的新型超高效過濾器。最終建(jiàn)成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨(jìng)室,它(tā)使(shǐ)潔淨技術(shù)的發展又進入一個新時(shí)期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直(zhí)單向流(liú)的生物潔(jié)淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明(míng)蘇達大學建成了世界(jiè)上第(dì)一個水平層流的無菌(jun1)室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世(shì)界上最早的生物(wù)潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實(shí)施《醫藥(yào)品的(de)製造和質量管理規(guī)範(fàn)》(Good Manufacturing Practice),為確(què)保藥品(pǐn)的安全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環境和(hé)用水質量的要求