張家界負壓隔離病(bìng)房高效過濾器
由(yóu)於新(xīn)冠病症前(qián)所未有,並且危害嚴重,因(yīn)此在全世(shì)界迅速擴散後對人們的健(jiàn)康造(zào)成(chéng)很大(dà)危害。據世界衛生(shēng)組織公布的統計數字表明,截至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及32 個國(guó)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(tū)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,而且也給我國造成了(le)上百(bǎi)億元的經(jīng)濟損失,有必要引起重視,避免再次(cì)發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就(jiù)有醫護人員、健康人群被感染成(chéng)為新的SARS 患者。
我國潔淨技術(shù)起(qǐ)步(bù)於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶波紋隔板(bǎn)的高效(xiào)空氣(qì)過濾器通過鑒定,標誌(zhì)了我(wǒ)國潔淨技術正式起步(bù)。在近幾(jǐ)十年裏,我國頒發了若幹(gàn)潔淨技術(shù)規範、醫藥行業規範(fàn),並根據技術發展,推出相(xiàng)關規範的新(xīn)版本或者意見征求稿。近幾(jǐ)年我國對傳染疾病防治問題的十(shí)分重視,我(wǒ)國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分(fèn)迅速。
70 年代,我國試製成功潔淨(jìng)室配(pèi)套(tào)的淨化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局,我國先後設計製造了多種型式(shì)的潔淨工作台(clean bench)、吹(chuī)淋(lín)室、氣閘室、物料傳遞(dì)窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨技術措施(shī)》,起到了(le)規範與推動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國家標準的製定奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房設計(jì)規範(fàn)》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了(le)《綜(zōng)合醫院建築(zhù)設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我(wǒ)國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病(bìng)預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設(shè)施中防止結核分支杆菌(jun1)傳(chuán)播指南》。
1997 年我國(guó)國家藥品監督管理局頒(bān)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《藥品生產質(zhì)量管理規(guī)範》(GMP-98)。
2001 年我國修(xiū)訂並頒(bān)布了《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒(bān)布了(le)《醫院潔淨手術部建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層(céng)流淨化滅病毒(dú)裝置”和(hé)“負壓淨化病床”的設計(jì)工(gōng)作,向國家(jiā)申報了“針對(duì)烈性呼吸性傳染病的物理防護產品的研(yán)製和產業化”課題項目。
2004 年我國推出了《綜合醫院建築設計規範(fàn)(2004 版征求意(yì)見稿)》。
2005 年我國(guó)推出了《傳染(rǎn)病醫院建(jiàn)築設計規範(討論稿)》。
2006 年8 月,我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設(shè)計原理》。
2006 年,美(měi)國生物安全專家(jiā)提出傳(chuán)染(rǎn)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(fàng)軍302醫院以及廣(guǎng)東(dōng)申菱公司共14名科研人(rén)員組成的研(yán)究小組進行的“隔離病房隔(gé)離效果的研究(jiū)”通過了建設部科技(jì)發展促進中心組織(zhī)的科技成(chéng)果評估(gū)。該研究的成果(guǒ)有:提出了緩衝(chōng)室隔離效果的表達式和設計要求,對傳染病隔(gé)離病房換(huàn)氣合理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙(shuāng)送風(fēng)口的模式(shì),通過模擬、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(nèi)細菌濃度[iv]。通過(guò)理論分析和實驗論證(zhèng),溫差(chà)對汙(wū)染傳播有一定影響[v],高效過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用回風(fēng)也(yě)可以得到潔淨度高的送風(fēng)[8],為隔離病房的節能降耗提供(gòng)了(le)依據。這(zhè)一(yī)係(xì)列成果標誌著我國對傳(chuán)染(rǎn)隔離病房的設計已經形成(chéng)了完備的理論。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆(bào)發時(shí)期盡量控製疫情、避免擴散、減少損(sǔn)失,醫院傳染性隔離病房的隔離(lí)效果(guǒ)需要(yào)改善,相關的(de)隔離(lí)措施值得(dé)探討和研究。患者被安置在獨立的傳(chuán)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(guò)濾器的作(zuò)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(nián)2 月首次發現於中國廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個國家(jiā)和(hé)地區。
2002 年底爆發的SARS 疫(yì)情(qíng),引起了我國對(duì)傳染性隔離病房(fáng)的高度。如(rú)何提高傳染性隔離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性隔離(lí)病房空(kōng)調的設計。對於今後(hòu)新建或改造的傳染病醫院具(jù)有重要的指導意義。傳染隔離病房(fáng)的空(kōng)調通風設計中應當滿足以下幾個要求:提供病患者舒適環境(jìng),提高汙染空氣的淨化效果,保護醫護人員不受感染,避免形成(chéng)渦流及換氣(qì)死角,兼顧節能的環保要求。基於(yú)以上原則(zé),筆(bǐ)者對傳染隔離病房設(shè)計進行了(le)探(tàn)討,說明了傳染性隔離病(bìng)房空調通風(fēng)設計的任(rèn)務和辦法。設計中應(yīng)注意的事(shì)項包括:為防止病菌逸出,傳(chuán)染隔
離病房應有良好的隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室;
同時應(yīng)改善氣(qì)流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計,降低(dī)室內的汙染物濃度,保證醫護人員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險。計算流體力學使用計(jì)算(suàn)機輔助計(jì)算,是計算機技術(shù)的發展和應用,數值模擬分析,有助(zhù)於迅速得到結論,能減少實驗費用和投入,為(wéi)設計和施工提供(gòng)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,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)模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排(pái)風口設在不同位(wèi)置時的空調通風情(qíng)況,分析(xī)醫(yī)護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最(zuì)佳的(de)通風(fēng)方案。 傳染性隔離病房屬於潔(jié)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(tóng)病患(huàn)者間相互感染,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)保證室內汙染空氣(qì)不會(huì)逸出到室外;
(3)減少醫護(hù)人員感染上傳染病的(de)風險。
可見,隔離病房的設計、建造(zào)和使用應盡可能減少引入、產生(shēng)和(hé)滯留粒子等,減(jiǎn)少滲出汙染有利於防止病菌(jun1)擴(kuò)散到室外的潔淨環境中。潔(jié)淨空調的設計,不但要有效排除病房內產生的汙染空氣,而且要有效阻止室內的汙染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙染空氣的效率(lǜ),防止汙染物逸出(chū)到病房外,保持醫護人員工作(zuò)區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病(bìng)房空調通風設計中需(xū)要考慮的問題。
綜合以上幾點要求,筆(bǐ)者對傳染隔離病房空調通風(fēng)進(jìn)行探討,以期達改(gǎi)善空調通風效果(guǒ)的目的。
1.2 國內外的研究現狀
根(gēn)據潔淨室(區)的定義,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]。傳染性隔離病房的空調通風需要控(kòng)製含(hán)菌(jun1)濃度和防止細菌逸出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代(dài)的歐洲醫學率先有了潔淨室的概念,當時對潔淨室(cleanroom)的理解限於經噴灑消毒後可以控製創(chuàng)部感染率的處(chù)理室、手術室(shì)這類滅菌處理的工作環境,這也是最(zuì)初的潔淨(jìng)病(bìng)房。
二戰期間,美國軍工產業中產品返工(gōng)率、返(fǎn)修率居高不下,軍方和廠商研究得出了(le)生產環境清(qīng)潔度不高的原因。
1951 年,美國(guó)研製(zhì)出了高效空氣過濾器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間的送風過濾,具有現代意義的潔淨室由此真正誕生了。
1961 年美國提出了(le)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。同年美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室(shì)與潔(jié)淨工作(zuò)台的設計與運轉(zhuǎn)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(shàn)的潔淨室技術雛形(xíng)。
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,多用於航空工業,1968 年起開始應用於(yú)部分(fèn)醫院,並在(zài)各(gè)種行業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠(jiāo)片、超純化學(xué)試(shì)劑等行業均有應用(yòng),對當時科學技術和工業(yè)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、食品及生化(huà)等行業。除美國而外,其它工業先進(jìn)國家,日本、德國、英國、法(fǎ)國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等(děng)也都十分重視和(hé)大力發展(zhǎn)了潔淨(jìng)技術。
20 世紀80 年代(dài)以後,美國和日本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過濾器。最(zuì)終(zhōng)建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高(gāo)級別
淨室,它使潔淨技術(shù)的發展又(yòu)進入一(yī)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生物潔淨技術室(Biological Clean Operating Room)。同年又在美國明蘇達大學建成了世界上第(dì)一個水平層(céng)流的無(wú)菌(jun1)室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上(shàng)最早的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品(pǐn)藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質量管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安(ān)全性(xìng)、有(yǒu)效性提供了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布了GMP,規定了(le)為保證藥品無菌生(shēng)產,對生產環境和(hé)用水(shuǐ)質量的要(yào)求