吉安負壓隔離病房高效過濾器
由於新(xīn)冠病症前(qián)所未有,並且危害(hài)嚴(yán)重,因此在全世(shì)界迅速擴散後對人們的健(jiàn)康造(zào)成很大危害。據世界衛生(shēng)組織公布的統計數字表(biǎo)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 這樣的突發性傳染病不但給世(shì)界各國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我國造成(chéng)了上(shàng)百億元的經濟損失(shī),有必要引起重視,避免(miǎn)再(zài)次發疫情爆發(fā)之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察(chá)和治療,在此過程中,就有醫護(hù)人員、健康人群(qún)被感染成為新的SARS 患者。
我國(guó)潔淨技術(shù)起步(bù)於上世(shì)紀60 年代,1965 年,我國研(yán)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正式起步。在近幾十年裏(lǐ),我國頒發了若幹潔淨(jìng)技術規範、醫藥行業規(guī)範,並根據技術(shù)發展,推出相關規範的新版本或者意見征求稿。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十分迅速。
70 年(nián)代,我國試製成(chéng)功潔淨室配套的淨化(huà)設備(bèi),淨化設備的生產在國內形(xíng)成了初步的規模與(yǔ)布局,我國先後設計製造(zào)了多種型式的潔(jié)淨工作台(clean bench)、吹(chuī)淋室、氣閘室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥(fá)等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨(jìng)室技術發展的重要作(zuò)用,為日後國家標準的(de)製定奠定了(le)基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計規範》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我(wǒ)國頒(bān)布了《綜合醫院建(jiàn)築(zhù)設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我國(guó)頒發了《潔淨室(shì)施工(gōng)及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和控(kòng)製中心(CDC)發布了(le)《衛生保健設施中(zhōng)防止結核分支杆菌傳播指南》。
1997 年我(wǒ)國國家藥品(pǐn)監督管理局頒布了《醫藥工業潔淨廠房設計規(guī)範》(GMP-97)。
1998 年我國國家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範(fàn)》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒布了(le)《潔淨廠房設計(jì)規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨(jìng)手術部建築技術規範(fàn)》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負(fù)壓層流淨(jìng)化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床(chuáng)”的設計工(gōng)作,向國家申報了“針對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(le)《綜合醫院建築(zhù)設計規範(2004 版征求意(yì)見稿)》。
2005 年(nián)我國推出了《傳染病醫院建築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出(chū)版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計(jì)原理》。
2006 年,美國生物安全專家提出傳染病患(huàn)者(zhě)看護單元(biocontainment patient care
unit)的概(gài)念,並整理和歸(guī)納設計要求(qiú)[iii]。
2006 年12 月由中國(guó)建築科學(xué)研(yán)究院空氣調節所、解放軍302醫院以及(jí)廣東申菱公司共14名科(kē)研人員(yuán)組成的研(yán)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(cù)進中心(xīn)組織的科技成果評估。該研究的成果有(yǒu):提出了緩衝室隔離(lí)效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病(bìng)房換氣合理次(cì)數進(jìn)行實驗和模(mó)擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通(tōng)過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣(qì)流組織,降低醫護人員工作區域(yù)內細菌濃(nóng)度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對汙(wū)染(rǎn)傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研(yán)究,說明(míng)循環利用回風也可(kě)以得到潔淨度高的送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果(guǒ)標誌著我國對傳染隔離病房(fáng)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(kě)見,為了在疫情爆(bào)發時期盡量控製疫情、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,相關的隔離措施值得探(tàn)討(tǎo)和研究。患者被安置在獨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(guò)過濾、消(xiāo)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氣過濾器的作用(yòng)
(非典型性肺(fèi)炎)疫情
高效空氣過濾器,高(gāo)效過濾器,空氣過濾器
爆發,該(gāi)疾病在(zài)在2003 年2 月首次發現於中國廣(guǎng)東、香(xiāng)港以(yǐ)及越(yuè)南的河內(nèi)等(děng)地, 並迅(xùn)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(duì)傳染性隔離(lí)病房(fáng)的高度。如何提高傳染性隔離病房空(kōng)調的隔離效果和如何(hé)改進傳染(rǎn)性隔離病房空調的設計。對於今後新建或改造的傳染病醫院具有重(chóng)要的指導意義。傳染(rǎn)隔離病房的空調通風設(shè)計中應當滿(mǎn)足以下幾個要求:提供(gòng)病患者舒(shū)適環境,提高(gāo)汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成渦流及換氣死角(jiǎo),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(shè)計進行了探討,說明了傳染性(xìng)隔離病(bìng)房空調通風設計(jì)的(de)任務和辦法。設計中應注意(yì)的事(shì)項(xiàng)包(bāo)括:為防止病菌逸出,傳染隔
離病(bìng)房應有良好的隔離(lí)措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置(zhì)緩衝室;
同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計(jì),降低室內(nèi)的(de)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(tǐ)力學(xué)使用計算機輔助計(jì)算,是計算(suàn)機技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於迅速得到結論(lùn),能減少實驗費用和投入(rù),為設計和施工提(tí)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),送風口和排風口的不同組合的幾(jǐ)種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建(jiàn)立一個隔離(lí)病(bìng)房的模型,然後模擬送風口、排風口設在不同位置(zhì)時的(de)空調(diào)通(tōng)風情況,分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度(dù)分布,通過比(bǐ)較,得出最佳的(de)通(tōng)風(fēng)方(fāng)案。 傳染性(xìng)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(bìng)患者間相互感染,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(bú)會(huì)逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染(rǎn)上(shàng)傳染病的風險。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡(jìn)可能(néng)減(jiǎn)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(sàn)到室外的潔淨環境中。潔淨空調的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而(ér)且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外(wài)。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣(qì)的效率,防止汙染(rǎn)物逸出到病(bìng)房外,保持醫護人員工(gōng)作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風設計中需要考慮的(de)問題。
綜合以上幾點要(yào)求,筆者對(duì)傳染隔離病房空調通風進(jìn)行探討,以期達改善空調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮(fú)粒(lì)子濃度、含菌(jun1)濃(nóng)度受控的房(fáng)間(空(kōng)間)[i]。傳染性隔(gé)離病房的空調通風需要控製含(hán)菌(jun1)濃度和防止(zhǐ)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(jìng)室的概念,當時對(duì)潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消(xiāo)毒後可以(yǐ)控製創(chuàng)部感(gǎn)染(rǎn)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(bìng)房。
二戰(zhàn)期間,美國軍工產業中產品返工率、返(fǎn)修率居高不(bú)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,美國研製出了高效空氣(qì)過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生(shēng)產(chǎn)車間的送風過濾,具有(yǒu)現代意(yì)義的潔淨室(shì)由此真正誕生了。
1961 年美國提出了(le)層流(liú)(laminar flow)(現正(zhèng)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(liú)(單向流(liú))潔淨室誕生了。同年美國空軍製訂、頒(bān)發了(le)世界上第一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台(tái)的(de)設(shè)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(lián)邦標準(zhǔn)209。至此形成了完善的潔淨(jìng)室技術(shù)雛形。
1967 年美國又頒布了美國航空(kōng)宇宙局標(biāo)準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於航空工業,1968 年起開始應(yīng)用於(yú)部分醫院,並在(zài)各種行業推廣,軍工(gōng)、電子、光學、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(shù)和工業發展起了很大的促進(jìn)作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製藥、食品及生(shēng)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。
20 世紀80 年代以(yǐ)後,美國和(hé)日本分別研製成功過濾(lǜ)對象為(wéi)0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過(guò)濾器。最終建成(chéng)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(fā)展又進入一個新時期。1966 年美國(guó)新墨西哥(gē)州建成了世界上第一個(gè)垂直單向流的生物潔淨(jìng)技術室(Biological Clean Operating Room)。同年(nián)又(yòu)在美國(guó)明蘇達大學建成了世界上(shàng)第一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早(zǎo)的生物潔(jié)淨白血(xuè)病室。1964 年美國食品(pǐn)藥品管理局(FDA)開始實施《醫(yī)藥品的製造(zào)和質量管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品(pǐn)的安全性、有效性提供了規範。1969 年世界衛生組(zǔ)織(WH0)頒布了GMP,規定了為保證藥品無(wú)菌生產,對生產環境和用水質量的(de)要求