漳州負壓隔離病房(fáng)高效過濾器
由於新冠病(bìng)症前所未有,並且危(wēi)害嚴重,因此在全世(shì)界(jiè)迅速擴散後(hòu)對人們的健(jiàn)康造(zào)成很(hěn)大(dà)危害。據(jù)世界衛生組織公布的統計數字(zì)表明,截(jié)至2003 年8 月7 日,全球累計SARS病例共8422 例,涉及(jí)32 個國家和地區,其中SARS 死亡人數919 人,病死率(lǜ)近11%。像SARS 這樣的(de)突發性傳染病不但給世界各(gè)國人民身心帶來了巨大的傷害,而且也給我(wǒ)國造成了上百億元(yuán)的經(jīng)濟損(sǔn)失(shī),有必要引(yǐn)起重視,避免再次發疫情爆發之後,全國各地紛紛對病患(huàn)者采取了隔離、觀察和治療,在此過程中,就有醫護人員、健康(kāng)人群被感染成為新的SARS 患者。
我國潔淨技術起步於上世紀60 年代,1965 年,我國研製的帶(dài)波紋隔板的(de)高效(xiào)空氣過濾器通過鑒定(dìng),標誌了我國潔淨技術正式起步。在近幾十年(nián)裏,我國頒發了若(ruò)幹(gàn)潔淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相關(guān)規範的新(xīn)版本或者意(yì)見征(zhēng)求稿。近幾年我國對傳染疾病(bìng)防治問題的十分重視,我國的潔淨病房、隔離病房技(jì)術的發展十分迅速。
70 年代,我國試製成(chéng)功潔淨室配套的淨(jìng)化設備,淨化設備的生產在國內形成了初步的規模與布(bù)局,我(wǒ)國先後設計(jì)製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋(lín)室(shì)、氣閘室、物料傳(chuán)遞(dì)窗、餘壓閥等(děng)相關設備。
1979 年1 月我國出版了(le)《空氣潔淨技術措施》,起(qǐ)到了規範與推(tuī)動潔淨室技術發展的重要作用,為日後國(guó)家標準的製定(dìng)奠定了基礎。
1984 年12 月我國頒發了《潔淨廠房(fáng)設計規(guī)範》(GBJ73-84),2002 年又頒發(fā)了
修訂版(GB50073—2001)。
1989 年(nián)我(wǒ)國頒布了《綜合醫院建築設計規範》(JGJ 49-88)。
1990 年我(wǒ)國頒發了《潔淨室施工及(jí)驗收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和(hé)控製中心(CDC)發布(bù)了《衛生保健設施中防止結核分支杆(gǎn)菌傳播指(zhǐ)南》。
1997 年我國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(wǒ)國國家藥品監(jiān)督管(guǎn)理局頒布了《藥品(pǐn)生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂(dìng)並頒布了(le)《潔淨廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部建築技(jì)術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年(nián)協和醫院(yuàn)研製成功了“呼吸器整(zhěng)麵防護麵罩(zhào)”、完成(chéng)了“負壓層流淨化(huà)滅病毒裝置”和“負壓淨化病床(chuáng)”的設計工作,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(kè)題項目。
2004 年我國推出(chū)了《綜合醫(yī)院建築設計規範(2004 版征求意見稿(gǎo))》。
2005 年我國推出了《傳染病醫(yī)院(yuàn)建築設計規範(討論稿(gǎo))》。
2006 年(nián)8 月,我(wǒ)國出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(shēng)物安(ān)全專家(jiā)提出傳染病患者看護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的概念,並整理和歸納設計要求(qiú)[iii]。
2006 年12 月由中國建築科(kē)學研究院空氣調節所、解放軍302醫院以(yǐ)及廣(guǎng)東申菱公司共14名科研(yán)人(rén)員組成的研究小組進(jìn)行的“隔離(lí)病房隔離(lí)效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的(de)科技(jì)成果評估。該研(yán)究的成果(guǒ)有:提出了緩衝室隔離效果的表達式(shì)和(hé)設計要求(qiú),對傳染病隔離病房換氣合理次數進行實驗和(hé)模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流(liú)組織,降低醫護(hù)人員(yuán)工作(zuò)區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證,溫差對汙染傳播有一定影響[v],高效(xiào)過濾器濾菌效率的實驗研究,說明循環利用回風也可(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(xì)列成果標誌著我國(guó)對傳染隔離病房的設計已(yǐ)經形(xíng)成了完備的理論(lùn)。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在(zài)疫情爆(bào)發時期盡量控製疫情、避免擴散、減少損(sǔn)失,醫院傳染性隔離病房的隔離效果需要改善,相關的隔離措施值得探討和研究。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(lǐ)後送到室(shì)內,排風經過過濾、消毒等淨處理,然(rán)後排到(dào)室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房高(gāo)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,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於中國廣東(dōng)、香港以及越南的河內等地, 並(bìng)迅速(sù)蔓延到世界27 個國家和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引(yǐn)起了我國對傳染性隔離病房的高度。如何提高傳(chuán)染性隔(gé)離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性隔離病房(fáng)空調的設(shè)計。對於今後新建(jiàn)或改造的傳染病醫院具有(yǒu)重要的(de)指導意義(yì)。傳染隔離病房的空調通風設計中應當滿足以下幾個要(yào)求:提供(gòng)病患者(zhě)舒適環境,提高汙染空氣的淨化效果,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了探討(tǎo),說明了傳染性隔離病房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(wéi)防止(zhǐ)病菌逸出,傳染隔
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;
同時應改善氣流組織、提高換氣次數(shù)、考慮局部排風的設(shè)計,降低室內的汙染物濃度,保證(zhèng)醫護人(rén)員工作區空氣清潔度,降低醫護人員感染風險(xiǎn)。計算流體力學使用計(jì)算機輔助計算(suàn),是計算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,為設計和施工提供(gòng)參考。
參考國內外文獻和相關理論,筆者對采用兩個(gè)送風口時,送風口和排風口的不同組合的幾種方案進(jìn)行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建立(lì)一個隔離病房的模型,然後模擬送風(fēng)口、排(pái)風口設在不同位置時(shí)的空調通風情況(kuàng),分析醫護人員工作區內的汙染物濃度、風速、溫度分布,通過比較,得出最佳的通(tōng)風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室(Cleanroom)的一種,為(wéi)了治療(liáo)傳染病(bìng)患者、防止疾病擴散(sàn),及防止不(bú)同病患者間相(xiàng)互(hù)感染,它應具有如下三種功能
(1)為傳染病患者提(tí)供(gòng)良好的室內環境;
(2)保證室內汙染空氣不會逸出到室外;
(3)減少(shǎo)醫護人員感染上傳染病的風險(xiǎn)。
可見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減(jiǎn)少引入、產生和滯留粒子(zǐ)等,減(jiǎn)少滲出汙染有利於防止病菌擴散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,防止汙染物逸(yì)出到病房外,保(bǎo)持醫護人員工作區空氣的清潔度,都是傳染性隔離病房空調通風(fēng)設計中需要(yào)考(kǎo)慮的問題。
綜合以上幾(jǐ)點要求(qiú),筆者對傳染隔離(lí)病房空調通(tōng)風(fēng)進行探討,以期達改善空(kōng)調通風效果的目的。
1.2 國內外的研究現狀(zhuàng)
根據潔淨室(區)的定義,潔淨室(區)指空氣懸浮粒子濃度(dù)、含菌濃度受(shòu)控的房間(jiān)(空間)[i]。傳染性隔離病房的空調通(tōng)風需要控製含菌濃度和(hé)防止細(xì)菌逸(yì)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(cleanroom)的理解限於(yú)經噴灑(sǎ)消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工(gōng)作環境,這也是(shì)最初的潔淨病房。
二(èr)戰期間(jiān),美國軍工產業中(zhōng)產品返工率、返修率(lǜ)居高不下,軍方和廠商研(yán)究得出了生產環境清潔度(dù)不高的原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾(lǜ)器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應用於生產車間的(de)送風過濾,具(jù)有現代意(yì)義的(de)潔淨室由此真正誕(dàn)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(jìng)空氣流組織(zhī)方案,並應(yīng)用於實際工(gōng)程,層流(liú)(單向流)潔淨室誕生了。同年美國空(kōng)軍製訂、頒發了(le)世界上(shàng)第一個潔淨室標準《潔淨(jìng)室與潔淨工作台的設計與運轉特性標準》。
1963 年美國頒布(bù)了潔淨(jìng)室第(dì)一(yī)個軍用部分的聯邦(bāng)標準209。至此形成了完(wán)善的潔淨室(shì)技術(shù)雛形。
1967 年美國又頒布了(le)美國(guó)航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多用於(yú)航空工(gōng)業(yè),1968 年起開始(shǐ)應用於部分醫院,並在各(gè)種行業推廣,軍(jun1)工、電子、光學、微(wēi)型軸承、微型電機、感光膠(jiāo)片、超純(chún)化學試劑等行業均有應用,對當時科學技(jì)術和工業發展起了很大的促進作用。
70 年代初(chū)潔淨室的建(jiàn)設重點開始轉向醫療、製藥、食品及生化等(děng)行業。除美國而外,其它(tā)工業先進國家,日本、德(dé)國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷(hé)蘭等也都十分重視和大力發展了潔淨技術。
20 世紀80 年代以後,美(měi)國和日本分別研製成功過濾對象為(wéi)0.1μm,捕集效率達99.99%的新型超高效過濾(lǜ)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(fā)展又(yòu)進入一個新時期(qī)。1966 年美(měi)國(guó)新(xīn)墨西哥州建成了世(shì)界上第(dì)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(guó)明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流(liú)的無菌室。1967 年(nián)美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最(zuì)早(zǎo)的生(shēng)物潔淨白血病室(shì)。1964 年美國食品藥品管理局(FDA)開始實施《醫藥品的製造和質(zhì)量(liàng)管理規範》(Good Manufacturing Practice),為確保藥品的安全性、有效性提供了(le)規範。1969 年世界(jiè)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(huán)境和用水(shuǐ)質量的要求