阜(fù)陽負壓隔離(lí)病(bìng)房高效過濾器
由於新冠病症前(qián)所未有,並且危害嚴重,因此在全世(shì)界迅速擴散後對人們的健康造(zào)成很(hěn)大危害。據世界衛生組織公布的統計數字(zì)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(wáng)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(guó)人民身心帶來了巨(jù)大的傷害,而且也給我國造成了(le)上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再(zài)次(cì)發疫情爆發之後(hòu),全國(guó)各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在(zài)此過程中,就有醫護人員(yuán)、健康人群被(bèi)感染成(chéng)為新的SARS 患(huàn)者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年(nián)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(biāo)誌(zhì)了我國(guó)潔淨技(jì)術正式起(qǐ)步。在近幾十年裏,我國(guó)頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術(shù)發展,推出相關規範的新版本或者意見(jiàn)征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視,我國的潔(jié)淨病房(fáng)、隔離病房技術的發(fā)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(chéng)了初步的(de)規模與布局,我國(guó)先後設計製造了多種型式的潔淨工作台(tái)(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設(shè)備。
1979 年1 月(yuè)我(wǒ)國出版了《空氣(qì)潔淨技術措(cuò)施》,起到了規範與推動(dòng)潔淨室技術發(fā)展的重要作(zuò)用,為日後國家標準的製定奠定了(le)基礎(chǔ)。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又(yòu)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 年我國頒發了《潔淨(jìng)室施工及驗收規(guī)範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防(fáng)和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我(wǒ)國國家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(pǐn)監(jiān)督管理局頒布了《藥(yào)品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂並頒布了《潔淨廠(chǎng)房設(shè)計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒(bān)布了《醫院(yuàn)潔淨手術部建築技(jì)術規(guī)範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成(chéng)功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床”的設(shè)計工作(zuò),向國家申(shēn)報了“針對烈(liè)性呼吸性傳染病的物理(lǐ)防(fáng)護產(chǎn)品的研製和(hé)產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建(jiàn)築設計規範(2004 版征求意見稿)》。
2005 年(nián)我國推(tuī)出了《傳染病醫(yī)院建築設計規(guī)範(討論(lùn)稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統介(jiè)紹隔離病房的專著《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看(kàn)護(hù)單元(biocontainment patient care
unit)的(de)概念,並整(zhěng)理和歸納設計要求[iii]。
2006 年12 月由中國建築科學研究院(yuàn)空氣調節所、解放軍302醫(yī)院以及廣東申菱公司共14名(míng)科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技(jì)成果評估。該研究的成果有:提出了緩衝(chōng)室(shì)隔(gé)離效(xiào)果(guǒ)的表(biǎo)達式和設(shè)計(jì)要求,對(duì)傳染病隔離病房換(huàn)氣合理(lǐ)次(cì)數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通(tōng)過模擬、驗證(zhèng)明比單送(sòng)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]。通過理論分析和實驗(yàn)論證,溫差對汙染傳(chuán)播有一定影響[v],高效過濾(lǜ)器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用(yòng)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(hào)提供了依據。這一係(xì)列成果標誌著我國對傳染隔離病房的(de)設計已經形成了完備的理論。
1.3 主(zhǔ)要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆發時期(qī)盡量控製(zhì)疫情、避免擴散、減少損失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善(shàn),相關的隔離措施值得探討和研究。患者被安置在(zài)獨立的(de)傳染性(xìng)隔離病房(fáng)內,新風經過(guò)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(dào)室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高效空氣過濾器的作用
(非典型性肺炎)疫情
高效空氣過濾器,高效過濾器,空氣(qì)過濾器
爆發,該疾(jí)病在在2003 年2 月首次發現於中(zhōng)國廣東(dōng)、香港(gǎng)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 年底爆發的SARS 疫情,引起了我國對傳染性隔離病房(fáng)的高度。如何提高傳染性隔離病(bìng)房空調的隔(gé)離效果(guǒ)和如何改進傳染性隔離病(bìng)房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫(yī)院具有重要的指導意義。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足(zú)以下幾個要(yào)求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的(de)淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角,兼顧(gù)節能的環保要求。基於以上原則,筆者對傳染隔離病房(fáng)設計進行了探(tàn)討,說明了傳染性隔離(lí)病房空調通風設計的(de)任務和辦法。設計中應注意的事項包括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病房應有良好(hǎo)的隔離措(cuò)施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩(huǎn)衝室;
同時應改善氣流組織(zhī)、提高換氣(qì)次數、考慮(lǜ)局部排(pái)風(fēng)的設計,降低室內的汙(wū)染物濃度,保證(zhèng)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(liú)體力(lì)學使用計算機輔助計算,是計算機技術的發展(zhǎn)和應用(yòng),數值模擬分析,有助於迅速得到結論,能(néng)減少實驗費用和(hé)投入,為設計和施工提供參考。
參考國內外(wài)文獻和相關理論,筆者對采(cǎi)用(yòng)兩個送風口時,送風口和排風口的不同組合的幾種(zhǒng)方案進行討論,利用Fluent 軟件進行(háng)數值模擬研究。首先建立一個隔離病房(fáng)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(qíng)況(kuàng),分析醫護人員工作區內的汙染物濃度(dù)、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(bú)同病(bìng)患者間(jiān)相互感染,它應具有如下三種功(gōng)能
(1)為傳染病患者提供良好的室內環境;
(2)保證室(shì)內汙(wū)染空氣(qì)不會逸出到室(shì)外;
(3)減少醫護人(rén)員感染上傳染(rǎn)病的(de)風險。
可(kě)見,隔離病房的設計、建造和使用(yòng)應盡可能減少引入、產生和滯(zhì)留粒子等,減少滲出汙染有利於防止病(bìng)菌(jun1)擴散到(dào)室外的潔淨環境中。潔淨空調的(de)設(shè)計,不(bú)但要有效排(pái)除(chú)病房內產生的汙染空氣,而且(qiě)要有效阻止(zhǐ)室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效(xiào)果,提(tí)高清除汙染空氣的效率,防止(zhǐ)汙染物逸出(chū)到病房外,保持醫護人(rén)員工作區空氣的清(qīng)潔度,都是傳(chuán)染(rǎn)性隔離病房空調通風設計中需要考慮的問題。
綜合以上(shàng)幾(jǐ)點要求,筆者(zhě)對傳染隔離病房空調通風(fēng)進行探討,以期達改善空調通風效(xiào)果的目的(de)。
1.2 國內(nèi)外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義(yì),潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間(空間)[i]。傳染性(xìng)隔(gé)離病房的空調通風需要控製含(hán)菌濃度和防止細菌逸出,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(duì)潔淨室(cleanroom)的理解限於(yú)經噴灑消毒後(hòu)可以控製創(chuàng)部(bù)感染率的處理室、手術室(shì)這類滅(miè)菌(jun1)處理的工作環(huán)境(jìng),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(qīng)潔度不高的(de)原因。
1951 年,美(měi)國研製出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的(de)送風過濾,具有現代意義的潔淨室由此真正(zhèng)誕生了(le)。
1961 年(nián)美國提(tí)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(gōng)程,層流(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第(dì)一(yī)個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特性(xìng)標準》。
1963 年美(měi)國頒(bān)布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標(biāo)準209。至此形成了完善的(de)潔淨室技術雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工(gōng)業,1968 年起開始應用於部(bù)分(fèn)醫院,並在各(gè)種行業(yè)推廣(guǎng),軍工、電子、光(guāng)學、微型(xíng)軸承、微型電機、感光膠片、超(chāo)純化學試劑等行業均有應(yīng)用(yòng),對當時科學技術(shù)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(kāi)始轉向醫療(liáo)、製藥、食品及生化等行業。除(chú)美國(guó)而外,其它工業(yè)先進國家,日(rì)本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大(dà)力(lì)發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美國和日本分別(bié)研製(zhì)成(chéng)功過濾(lǜ)對(duì)象(xiàng)為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高(gāo)效過濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入(rù)一個新時期。1966 年美(měi)國(guó)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(yòu)在美國明蘇達大學建成了(le)世界上第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建(jiàn)成了世界上最早(zǎo)的生物(wù)潔淨白血病室。1964 年美國(guó)食品藥品管(guǎn)理局(FDA)開始(shǐ)實施《醫藥品的製造(zào)和質(zhì)量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、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(bǎo)證藥品(pǐn)無菌生產,對生產環境和用水(shuǐ)質量的要求