景德鎮負壓隔離病房高效過濾器
由於新(xīn)冠病症前所未有,並且危害嚴重,因(yīn)此在全世界迅(xùn)速擴散後對人們的健康造成很大(dà)危害。據世界衛生組織公(gōng)布(bù)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(shè)及32 個國家和(hé)地區,其中SARS 死亡(wáng)人數(shù)919 人,病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病不(bú)但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給(gěi)我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各(gè)地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在(zài)此過程中,就(jiù)有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔(jié)淨技術起步(bù)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,標誌了我國潔(jié)淨技(jì)術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業(yè)規範,並根(gēn)據技(jì)術發展(zhǎn),推出相關規範的新版本或者意見征求(qiú)稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分(fèn)重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展(zhǎn)十分迅速。
70 年代,我國試製(zhì)成功潔淨室配套的淨化(huà)設備,淨化設備的生產在(zài)國內形成了初(chū)步的規模與布局,我國先(xiān)後設計製造了多種型式的潔(jié)淨(jìng)工作台(clean bench)、吹(chuī)淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓(yā)閥等相關設備。
1979 年(nián)1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規(guī)範與推動潔淨室技術發(fā)展的重要(yào)作用,為日後國家(jiā)標準的(de)製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國(guó)頒發了《潔淨廠房設計規(guī)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(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我(wǒ)國頒發了(le)《潔淨(jìng)室施工及驗收(shōu)規範》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國(guó)疾病預(yù)防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核(hé)分支杆菌傳(chuán)播指南》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫藥工業(yè)潔淨(jìng)廠(chǎng)房(fáng)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(shēng)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(nián)協和(hé)醫院研製成功了“呼吸器整麵防(fáng)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(zuò),向國家申報了“針(zhēn)對烈性呼吸性傳染病的物理防(fáng)護(hù)產品的研製和產業化”課題(tí)項目(mù)。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(fàn)(2004 版征求(qiú)意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫院建築設計規範(fàn)(討論稿)》。
2006 年(nián)8 月,我國出版(bǎn)了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年(nián),美國(guó)生物安全專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共14名科研(yán)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(guò)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:提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計(jì)要求,對傳染病(bìng)隔離病(bìng)房換氣合理次數進行實(shí)驗和模擬研究[1]。提出(chū)雙送風口(kǒu)的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能(néng)夠(gòu)改進氣流組織(zhī),降(jiàng)低醫護人員工作區域內(nèi)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],高效過濾(lǜ)器濾菌效率的實驗研究,說明循(xún)環利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離(lí)病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳(chuán)染隔離病(bìng)房的設計已經形成了完備的理論。
1.3 主要內容、目(mù)的及研究方法
可見(jiàn),為了在疫情爆發時期(qī)盡(jìn)量控製疫情、避免擴散、減少損失(shī),醫院傳染(rǎn)性(xìng)隔離病房的隔離效果需要改善,相關(guān)的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染(rǎn)性隔離病房內,新風經過(guò)過濾(lǜ)處理後送到室內,排風經過過濾、消毒(dú)等(děng)淨處理,然後排到室外。
潔淨(jìng)室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾(lǜ)器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣過濾器(qì)
爆發,該疾病在在(zài)2003 年2 月首次發現於(yú)中國廣東(dōng)、香港以及越(yuè)南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對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如何改進(jìn)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(yī)院具有重(chóng)要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風(fēng)設計中(zhōng)應當滿足以下幾個要求(qiú):提供病患者舒(shū)適環境,提高汙染空氣的淨化效果,保護醫(yī)護人員不受感染,避免形成渦流及換(huàn)氣死角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房設計進行(háng)了(le)探討(tǎo),說明了(le)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(shì)項包括:為(wéi)防止病菌逸出(chū),傳染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保(bǎo)持室內外(wài)壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝(chōng)室;
同時應改善氣(qì)流組(zǔ)織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保證醫護人(rén)員工作區空氣清潔度(dù),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,是計算機技術的發展和應(yīng)用,數(shù)值模擬分析(xī),有助於迅速得(dé)到結(jié)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(wén)獻和相關理論,筆者對采用兩(liǎng)個(gè)送風口時(shí),送風口和排風口的不同組合的幾種方案進行討論,利用(yòng)Fluent 軟件進行數值(zhí)模擬(nǐ)研究(jiū)。首先建立一個隔離(lí)病房的模型,然(rán)後模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情(qíng)況,分析醫護人員(yuán)工作區內(nèi)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(àn)。 傳染性隔離病房屬(shǔ)於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了(le)治療傳染病(bìng)患者、防止疾病擴散,及防止不同病患者(zhě)間相互感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減(jiǎn)少醫護人(rén)員感染上傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和(hé)使用應盡可能減少引入、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(wài)的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要(yào)有效排除病房內產生的(de)汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出(chū)到室外。保證空調的良好效果,提高清(qīng)除汙染空氣的效率,防止汙染物(wù)逸出到病房(fáng)外,保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中(zhōng)需要(yào)考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆者對傳染隔離(lí)病房空調通風進行探討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外(wài)的(de)研究現(xiàn)狀
根據潔淨室(區)的定義(yì),潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房(fáng)間(jiān)(空(kōng)間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風需要控製含菌濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代(dài)的歐洲醫學率(lǜ)先有(yǒu)了潔淨室的概念(niàn),當(dāng)時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環境,這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產(chǎn)業(yè)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境清潔度不高的原因。
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(jiān)的(de)送(sòng)風過濾,具有現代(dài)意義(yì)的潔淨室由此真正誕生了。
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,並應用於(yú)實際工程,層流(單(dān)向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作(zuò)台(tái)的設計與運轉特性標準(zhǔn)》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個(gè)軍(jun1)用部分的聯邦標(biāo)準209。至此形(xíng)成了完善的潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒(bān)布了美國航空(kōng)宇宙局標準,通常稱(chēng)為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始(shǐ)應用於部分(fèn)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(diàn)機、感光膠片、超純化學試劑(jì)等行業(yè)均有應用,對當時科學技術和工業發展起(qǐ)了很大的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設(shè)重(chóng)點開始轉(zhuǎn)向醫療、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展了潔淨技術(shù)。
20 世紀80 年代以後,美國和日(rì)本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的(de)新型超高(gāo)效過(guò)濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級(jí)的超高級別
淨室,它(tā)使潔淨技術的發展又進入(rù)一個新時期。1966 年美國新墨西(xī)哥州建成了世界上第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(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),為確保藥品的安全性(xìng)、有效性(xìng)提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證(zhèng)藥品無菌生產,對生產環境和用水質量的要求