陽江負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症前所未(wèi)有,並且危害嚴(yán)重,因此在(zài)全世界迅速擴散後對人們的(de)健康造成很大危(wēi)害。據世界衛生組織(zhī)公布(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,涉及32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死(sǐ)率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染(rǎn)病不但(dàn)給世界各國人民身(shēn)心帶來了(le)巨大的傷害,而且也給我國造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避(bì)免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔(gé)離、觀察和(hé)治療,在(zài)此過程(chéng)中,就有醫護人員、健康人群被感染成為新(xīn)的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於(yú)上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板的高效空(kōng)氣過濾器通過鑒定,標誌了我(wǒ)國(guó)潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行(háng)業規範,並根據技術發展,推出(chū)相關(guān)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重視,我國的潔淨病房、隔離病房技術的發(fā)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(chéng)了初步的規模(mó)與布局,我國先後設計製(zhì)造了多種型式的潔淨(jìng)工作台(tái)(clean bench)、吹(chuī)淋室、氣閘室、物(wù)料傳遞窗、餘壓(yā)閥等相(xiàng)關設(shè)備(bèi)。
1979 年(nián)1 月(yuè)我國出版了《空氣潔淨技術措(cuò)施》,起到了規範與推動潔淨室技術發展(zhǎn)的重(chóng)要作用,為日(rì)後國家標準的製(zhì)定奠定了基礎(chǔ)。
1984 年12 月我國頒發了《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(yuàn)建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年(nián)我國頒發了《潔淨室施工及驗收規(guī)範》(JGJ71-90)。
1994 年美國(guó)疾病預防和控製(zhì)中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止(zhǐ)結(jié)核分支杆(gǎn)菌傳播指南(nán)》。
1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房(fáng)設計規範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質(zhì)量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂(dìng)並頒布了《潔淨廠房設計規(guī)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(chéng)功(gōng)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(yā)淨化病(bìng)床”的設計(jì)工作,向國家申報了“針對烈性(xìng)呼吸性傳染病的(de)物理防護產品的研(yán)製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫(yī)院建築設計規範(2004 版征(zhēng)求意見稿)》。
2005 年我國推出了《傳染病(bìng)醫(yī)院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年(nián)8 月,我國(guó)出版了(le)係統介紹隔離病房的(de)專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患者(zhě)看護單元(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和(hé)歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由(yóu)中國建築科學研究院(yuàn)空氣調節(jiē)所、解放軍302醫院以及(jí)廣東申菱公司共14名科(kē)研人員組成的研究小組進行的“隔離病房(fáng)隔離效果的研究”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(yán)究的成果(guǒ)有:提出了(le)緩衝(chōng)室隔離效果的表達式和設(shè)計要求(qiú),對傳染病隔(gé)離病房換氣合理次數進行實驗(yàn)和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明(míng)比單送風口能夠改進氣流組(zǔ)織,降低醫(yī)護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論(lùn)分(fèn)析和實(shí)驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率(lǜ)的實驗研究,說明循環利用回風(fēng)也可以得到潔淨度高的送風[8],為(wéi)隔離(lí)病房的節能降耗提供(gòng)了依據。這一係列成(chéng)果標誌著我國(guó)對傳(chuán)染隔離病房的設計已經形成了(le)完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損(sǔn)失,醫院傳染性隔離(lí)病房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研(yán)究。患者被安置在獨(dú)立的傳染性隔離病房內,新風經過過濾處理後送到室內,排風經過過濾、消(xiāo)毒等(děng)淨處理,然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的(de)作(zuò)用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器(qì),高效過濾器,空氣過濾器
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(gè)國(guó)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(de)高度。如何提高傳染性隔離病房空調的隔(gé)離效(xiào)果和如何改進傳染性隔離病(bìng)房空調的設計。對於今後新建(jiàn)或改造的傳染病醫(yī)院具有重要的指導意義。傳染(rǎn)隔離病房的空調通風設計中應當滿(mǎn)足以下幾個要求: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(bì)免形成渦流及換氣死(sǐ)角,兼顧節能的環保要求。基於以上原則,筆者對(duì)傳染隔離病房設計(jì)進行了探討,說明了傳染性隔離病房(fáng)空調通風設計的任務和辦(bàn)法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房(fáng)應有良好的隔離措施(shī),如保持室內外壓力梯度(負壓(yā)控(kòng)製)、設置緩衝室;
同時應改善氣流組(zǔ)織、提高換氣次數、考慮局部(bù)排風的設計,降低(dī)室內(nèi)的汙染(rǎn)物濃度,保證醫護人員工(gōng)作(zuò)區空氣清潔度,降低醫護(hù)人員(yuán)感染風險。計算流體力學使(shǐ)用(yòng)計算機(jī)輔助計算,是計算機技術的發展和應(yīng)用,數值模擬分析,有(yǒu)助於(yú)迅速得到結論,能減少實(shí)驗費用和投入,為設計和(hé)施工提供參考。
參考國(guó)內外文獻和相關理(lǐ)論,筆者對采用兩個送風口時,送風口和排(pái)風口的不同(tóng)組合的幾種方案進(jìn)行討論,利用Fluent 軟件進(jìn)行數值模擬研究。首先建立一個隔離病(bìng)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情況,分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風(fēng)速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於(yú)潔淨室(Cleanroom)的一種,為了治療傳染病患者、防止(zhǐ)疾病擴散,及防止不同病(bìng)患者間相互感(gǎn)染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病(bìng)患者提供良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空(kōng)氣不會逸出到室外;
(3)減少(shǎo)醫護人員感染上傳染病的風險。
可見,隔(gé)離病房的設計、建造和(hé)使用應(yīng)盡可能減少引入、產生和滯留粒子等,減少滲出汙(wū)染有利於防止病菌(jun1)擴(kuò)散到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效(xiào)排除病房內(nèi)產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空(kōng)調的良好效果,提高清除汙染空氣的(de)效率(lǜ),防止汙染物逸出到病房外(wài),保持醫護人員工作區空(kōng)氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風(fēng)設計中需要考慮的問題。
綜(zōng)合以上幾點要求,筆者對傳染隔(gé)離病房空調通風進行探討,以期(qī)達改善空調通風效果(guǒ)的目的(de)。
1.2 國內外的研究現狀(zhuàng)
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(shì)(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度(dù)受控的房間(jiān)(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通風(fēng)需要控製含菌(jun1)濃度(dù)和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年(nián)代(dài)的歐洲醫學(xué)率先(xiān)有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經(jīng)噴灑(sǎ)消毒後可以控(kòng)製創部感染率的(de)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,美國軍工產業中產品返工率、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(yuán)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(fēng)過(guò)濾(lǜ),具有現代意義的潔(jié)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,並應用於實際工程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空(kōng)軍製(zhì)訂、頒發了世界上(shàng)第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作(zuò)台的設計與運轉特性標準》。
1963 年(nián)美(měi)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(shàn)的潔淨室技(jì)術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準(zhǔn),通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開(kāi)始應用於(yú)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(chāo)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(qǐ)了很(hěn)大的促進作用。
70 年(nián)代初潔淨室的建設(shè)重點開始轉向醫療、製藥(yào)、食品及生化等行業。除美(měi)國而外,其它工業先進國家,日本、德(dé)國、英國、法國、瑞(ruì)士(shì)、前蘇聯、荷蘭等也都十分(fèn)重視和大力發展(zhǎn)了(le)潔淨技術。
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99.99%的新型超高效過濾器(qì)。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級(jí)的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一個垂直單向流的(de)生物潔淨技(jì)術(shù)室(Biological Clean Operating Room)。同年又在(zài)美國明蘇達大學建成了世界上第一個水(shuǐ)平層流的(de)無菌室。1967 年美國德州的M.D.安(ān)德遜(xùn)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(shǐ)實施(shī)《醫藥品的製造和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保(bǎo)藥品的安全性、有效性提供(gòng)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,對生產環境和用水質量的要求