綿陽負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症前所(suǒ)未有,並且危害嚴重,因此在全世界迅速(sù)擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界衛生(shēng)組織(zhī)公布的(de)統計數字表明(míng),截至2003 年8 月(yuè)7 日,全(quán)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給世界各國人(rén)民身心帶來(lái)了巨大的傷害,而且也給我國造(zào)成了上百億(yì)元的經濟損失,有必要(yào)引起重視,避免(miǎn)再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者(zhě)采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康(kāng)人群被感染成為(wéi)新的(de)SARS 患者。
我(wǒ)國潔淨技(jì)術起步於上世紀60 年代,1965 年(nián),我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定,標誌了我國潔淨技術(shù)正式起步。在近幾十(shí)年裏,我(wǒ)國頒發了若(ruò)幹潔淨技術規範、醫藥行(háng)業規(guī)範,並根據技術發(fā)展,推出相關規範的新(xīn)版本或者意見征求稿。近幾年(nián)我國對傳染疾病防治問題(tí)的十分重視(shì),我國(guó)的(de)潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製(zhì)成功潔淨室(shì)配套的淨化設備(bèi),淨化設備的(de)生產在(zài)國內形成了初步的規模與布(bù)局,我國先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(wù)料(liào)傳遞窗(chuāng)、餘(yú)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(fā)展的重要作(zuò)用,為日後國家標準的製(zhì)定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒(bān)發(fā)了《潔淨廠房設計規範(fàn)》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修(xiū)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(guó)頒發了《潔淨室施工及(jí)驗收規範(fàn)》(JGJ71-90)。
1994 年(nián)美國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(fèn)支杆菌傳播指南》。
1997 年我國國家藥品監(jiān)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《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年(nián)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(bān)布了《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院(yuàn)研製(zhì)成功了“呼吸(xī)器(qì)整麵防(fáng)護麵罩”、完成了“負壓層流淨(jìng)化滅病毒裝置(zhì)”和“負壓淨化病床”的設計(jì)工作,向國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物理防護(hù)產品(pǐn)的研製(zhì)和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我(wǒ)國推出了《傳染病醫院(yuàn)建築設計(jì)規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統介紹隔離病房的專(zhuān)著(zhe)《隔離病(bìng)房設計原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全(quán)專家提出傳染病患者看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念(niàn),並整理和歸納設計(jì)要求[iii]。
2006 年(nián)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名科研人員組(zǔ)成的研究(jiū)小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過(guò)了建設部(bù)科(kē)技發展促進中心組織的科技成果評估。該研究的成果有:提(tí)出(chū)了緩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]。提出雙送風口的(de)模式,通過(guò)模(mó)擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織,降低醫護人員工作區域內細菌濃度(dù)[iv]。通過理論分析和實(shí)驗論證,溫差對汙染(rǎn)傳播有一(yī)定(dìng)影響[v],高效過濾器濾菌效(xiào)率的實驗研究(jiū),說明循環利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供(gòng)了依據。這一係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,為了在疫(yì)情爆發時期盡量(liàng)控(kòng)製疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染(rǎn)性隔(gé)離病房的隔(gé)離效(xiào)果需要改善,相關的隔(gé)離措施值得探討和研究。患者(zhě)被安(ān)置在獨立的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處(chù)理(lǐ)後(hòu)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)傳染性隔離病房高效空(kōng)氣(qì)過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高(gāo)效過濾器(qì),空氣(qì)過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發(fā)現於(yú)中國廣東、香港(gǎng)以及(jí)越南的河內(nèi)等地, 並迅速蔓延(yán)到世界27 個國家和地區(qū)。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引(yǐn)起了我國對(duì)傳染性隔離病房(fáng)的高度。如何提高傳染性(xìng)隔(gé)離病房空調的隔離效果和(hé)如何改進傳染(rǎn)性隔離病房空調的設計。對於今後(hòu)新建或改造的傳染病醫院具有重要的(de)指導意義。傳染隔離病房的(de)空(kōng)調通風設計中應當滿足以(yǐ)下幾個要(yào)求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員不受感染,避免(miǎn)形成渦流及換氣死角,兼(jiān)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)了探(tàn)討,說明了傳染性隔離病房空調(diào)通風設計的任(rèn)務和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止(zhǐ)病菌逸出,傳染隔
離病房應(yīng)有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(dù)(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應(yīng)改善氣流組織、提高(gāo)換氣次數、考慮局部排風的設(shè)計,降低室內的汙染(rǎn)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(jì)算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分(fèn)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(cān)考國內外文獻和(hé)相關理論,筆者對采用兩個送風口時,送風口(kǒu)和排風口(kǒu)的不同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟(ruǎn)件(jiàn)進行數值模擬研究(jiū)。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬(nǐ)送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況,分(fèn)析醫護人員工作區內的汙染物(wù)濃(nóng)度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的(de)通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止疾病擴散,及防止不同病患(huàn)者間相互感染(rǎn),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(shì)內汙染空氣(qì)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、建造和使用應盡可能減少引入(rù)、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淨環境中。潔(jié)淨空調的設計,不但要(yào)有效(xiào)排除病房內產生的汙染空氣,而(ér)且要有效阻止(zhǐ)室內的汙染物逸出(chū)到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率,防止(zhǐ)汙染物逸出到病房外,保持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳(chuán)染性隔離病房空調通風設計中需要(yào)考慮(lǜ)的問題。
綜合以上(shàng)幾點要求,筆者對傳(chuán)染隔離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 國內外的研究(jiū)現(xiàn)狀
根據潔淨室(區(qū))的定義,潔淨室(區(qū))指空氣懸浮粒子濃(nóng)度、含菌濃度受控的房(fáng)間(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通(tōng)風需要控製含菌(jun1)濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世(shì)紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(shì)(cleanroom)的理解限於經噴灑(sǎ)消毒後可以控製創(chuàng)部感染率(lǜ)的處理室(shì)、手術室這類滅菌處理的工作(zuò)環境(jìng),這也是最初的潔淨病房。
二戰期間,美國軍工產業(yè)中產品返工率、返修率(lǜ)居高不下,軍方和(hé)廠商研究得出了生產環境清潔度不高的(de)原因。
1951 年(nián),美國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用(yòng)於生產車間的送風過(guò)濾,具有現代意義的(de)潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了層(céng)流(laminar flow)(現正名為單(dān)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(shì)誕生了(le)。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(yǔ)潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了完善的潔淨室(shì)技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常(cháng)稱為生物潔淨室標(biāo)準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年(nián)起開始應用於部分醫院,並在各種行業推廣(guǎng),軍工、電(diàn)子、光(guāng)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醫療、製藥、食品及(jí)生化等行業。除(chú)美國而外,其(qí)它工業先進(jìn)國家,日本、德國、英國、法國(guó)、瑞(ruì)士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和(hé)大力發(fā)展了潔淨技術(shù)。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別研製(zhì)成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過濾(lǜ)器。最終建(jiàn)成(chéng)0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高(gāo)級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個(gè)新時(shí)期。1966 年美國新墨西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(zài)美國明蘇達大學建成了(le)世界上第一個水(shuǐ)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早(zǎo)的生物潔淨白血病室。1964 年美(měi)國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品(pǐn)的製造(zào)和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為(wéi)確保藥品的安全性(xìng)、有效性提供了規範。1969 年世界衛(wèi)生組織(WH0)頒布了GMP,規定了(le)為保證藥品無(wú)菌生產,對生產(chǎn)環境和用水質(zhì)量的要求