中山負壓隔離病房高效過濾器

由於新冠（guàn）病症前所未有，並且危害（hài）嚴重，因此在（zài）全世界迅速（sù）擴散後對人們的健康造成很大危害。據世界（jiè）衛生組織（zhī）公布的統計數字（zì）表明，截至2003 年8 月（yuè）7 日，全（quán）球累計SARS病（bìng）例共8422 例，涉及（jí）32 個國家和（hé）地區，其（qí）中SARS 死亡人數919 人，病（bìng）死率近11%。像（xiàng）SARS 這樣的突發性傳染病不但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷（shāng）害，而且也給（gěi）我國造成了上（shàng）百億元的經濟（jì）損失，有必要引起重（chóng）視，避免（miǎn）再次發疫情爆發之後，全國（guó）各地紛（fēn）紛對病患者采（cǎi）取（qǔ）了隔離、觀察和治療，在此過程（chéng）中（zhōng），就有醫（yī）護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。

我國潔淨技術起步於上世紀（jì）60 年（nián）代，1965 年，我（wǒ）國研製的帶波紋隔板（bǎn）的高效空氣過濾器通過鑒定，標誌了我國（guó）潔淨技術正（zhèng）式起步。在近幾十年裏（lǐ），我國（guó）頒發了若幹潔淨技術規範、醫藥（yào）行業規範，並根（gēn）據技術發展，推出相關規範的新（xīn）版（bǎn）本或者意見征求稿。近幾年我國對傳染疾（jí）病防（fáng）治問題的十分重視，我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。

70 年代，我國（guó）試（shì）製成功潔淨室配套的淨化設備，淨化設備的生產在國內（nèi）形成了初（chū）步的規模與布局，我（wǒ）國先後設（shè）計製造了多種型式的潔淨工作台（clean bench）、吹淋室、氣閘室、物料（liào）傳遞窗、餘壓閥等（děng）相（xiàng）關設備。

1979 年1 月我國出版（bǎn）了《空氣潔淨技術措施》，起到了規範與推動潔淨室技術發展的重要（yào）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《潔淨廠房設計規範（fàn）》（GBJ73-84），2002 年又頒發了

修訂版（GB50073—2001）。

1989 年我（wǒ）國頒布了《綜合醫（yī）院建築設計規範》（JGJ 49-88）。

1990 年我國頒發了《潔淨室（shì）施工及驗（yàn）收（shōu）規範》（JGJ71-90）。

1994 年美國疾（jí）病預防和控製中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防（fáng）止結核分支杆菌傳播指南》。

1997 年我國（guó）國家藥品監督管理局頒布了《醫藥（yào）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（bù）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（jié）淨廠（chǎng）房設計規範》（GB 50073-2001）。

2002 年我（wǒ）國頒布了《醫院潔淨手術部建築技術規範》（GB 50333-2002）。

2003 年（nián）協和醫院研製（zhì）成功了“呼吸器整麵防護麵罩（zhào）”、完成了（le）“負壓層（céng）流淨化滅病毒裝置”和（hé）“負壓淨化病床”的（de）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”課題項目。

2004 年我國推出了《綜合（hé）醫院建築設計規範(2004 版征求意見稿)》。

2005 年我國推出了《傳染病醫院建築設計規範（討論稿）》。

2006 年8 月，我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病（bìng）房設計原理》。

2006 年，美國生物安全專（zhuān）家（jiā）提（tí）出傳染病患者看護單元（biocontainment patient care

unit）的概念，並整（zhěng）理和歸納設計要求[iii]。

2006 年12 月由中國（guó）建築科學研究院空氣調節所、解（jiě）放軍３０２醫院以及廣（guǎng）東申菱公司共１４名科研人員組（zǔ）成的研究小組進行的（de）“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促（cù）進中心組織的科技成果評估。該研究（jiū）的成果有：提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求，對傳染病隔離病房換氣合（hé）理次數進行實驗和模擬研（yán）究[1]。提出雙送風口的模式，通過模（mó）擬、驗（yàn）證明比單送風口能夠改進氣流組織，降低醫（yī）護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通（tōng）過理論分析和實驗論證，溫差對汙染傳播有一（yī）定影響[v]，高效過濾（lǜ）器（qì）濾菌效（xiào）率的實驗研究，說（shuō）明循（xún）環（huán）利用回風也可以得到潔淨度高的送風[8]，為隔離病房的節能（néng）降耗（hào）提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的設計已經形成了完（wán）備的理論。

1.3 主要內（nèi）容、目的（de）及研究方法

可見，為了在疫情爆發時期盡量控製疫情（qíng）、避免擴散、減少損失（shī），醫院傳染性隔離病房的隔（gé）離效果（guǒ）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（dú）立的傳染性隔離病房內，新風經過過濾處理後（hòu）送到室內，排（pái）風經過過濾、消毒等淨處（chù）理，然後（hòu）排到室外。

潔淨室（Cleanroom）傳染性隔離病房高效空（kōng）氣過濾器的作用

(非典型性肺炎）疫情（qíng）

高效空氣過濾器,高（gāo）效過（guò）濾器,空氣過濾器

爆發,該疾病（bìng）在在2003 年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（gāo）度。如何提高傳染性隔離病（bìng）房空調的隔離效（xiào）果和（hé）如何改（gǎi）進傳染性隔離病房空（kōng）調的設（shè）計。對於今後新建或改造的傳（chuán）染病醫院（yuàn）具有重要的指導意義。傳染（rǎn）隔（gé）離病房（fáng）的空調（diào）通風設計中應當滿足以下幾個要求：提供病患者舒適環境，提高汙染空（kōng）氣的淨化效果，保護醫護人員不受（shòu）感染，避免形成渦流及換氣（qì）死（sǐ）角，兼顧節能的（de）環保要求。基於以上原則，筆者對傳染隔離病（bìng）房設計（jì）進行了探討，說明（míng）了傳染性隔離病房空調通風（fēng）設計的任務和辦法。設計中應注意的（de）事項包（bāo）括：為防止病菌逸出，傳染隔（gé）

離病房應（yīng）有良好的（de）隔離措施（shī），如保持室內外壓力梯度（負壓控製）、設置緩（huǎn）衝室；

同時（shí）應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的（de）設計，降低室內的汙染物濃度，保證醫護人（rén）員工作區空氣清潔度，降低醫護人員（yuán）感染風（fēng）險。計算流體力學使用計算機（jī）輔助計算，是計（jì）算機技術的發展和應（yīng）用（yòng），數值模擬分析，有（yǒu）助於迅速得到結論，能減少實驗費用和投入，為設計和施工提供參考。

參考國內外文獻和相關理論，筆者對采用兩個送風口時，送風口和排風口的不同組合的幾種方案進行（háng）討論，利用（yòng）Fluent 軟件（jiàn）進行數值模擬研究（jiū）。首先建立一個隔離（lí）病房的模（mó）型，然（rán）後模擬送風口、排（pái）風口設（shè）在（zài）不同位置時（shí）的空調通風情況，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（zuì）佳的（de）通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔淨室（Cleanroom）的（de）一種，為了治療傳（chuán）染病患者、防止疾病擴散，及防止不（bú）同病（bìng）患者間相互（hù）感染，它應具有如下三種功（gōng）能

（1）為傳染病患者提供良（liáng）好的（de）室內（nèi）環（huán）境（jìng）；

（2）保證室內（nèi）汙染空氣不會逸出到室外；

（3）減少醫護（hù）人員感染上傳（chuán）染病的風險。

可見，隔離病房的設計（jì）、建（jiàn）造和使用應盡可能減少（shǎo）引入、產生和滯留粒子等（děng），減少滲（shèn）出（chū）汙染（rǎn）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（yǒu）效排除病房內產生的汙染空（kōng）氣，而且要有效阻止室內的汙染物逸（yì）出到室外。保證空調的良好效果，提高清除汙染空氣（qì）的效率，防止汙染物逸出到病房外，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（kōng）調通風設計中需要考慮的（de）問題（tí）。

綜合以上幾點要求，筆（bǐ）者對傳染隔離病房（fáng）空調通風進行探討，以期（qī）達改（gǎi）善（shàn）空調通風效果的目的。

1.2 國（guó）內外的研究現狀

根據潔淨室（區）的定義，潔淨室（區）指空氣懸浮粒（lì）子濃度、含菌濃度受控的（de）房間（空間）[i]。傳染性隔離病（bìng）房的（de）空（kōng）調通（tōng）風（fēng）需要控製含菌濃度和防止（zhǐ）細菌逸出，屬於潔淨室（shì）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（shí）對潔（jié）淨室（cleanroom）的理解限於經噴灑消毒後可以控製創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處（chù）理的（de）工作環境，這也是最初的潔淨病房。

二戰期間，美國軍工產業（yè）中產品返工率、返修率居高不下，軍方和廠商研究得出了（le）生產環境清潔度不（bú）高的原因。

1951 年，美國研製出了高效空氣過（guò）濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用於生產車間的送（sòng）風過濾，具有現（xiàn）代意義的潔淨室（shì）由此真正誕（dàn）生了。

1961 年美國提出了層流（liú）（laminar flow）（現正名為（wéi）單向流（unidirectional flow））的潔淨空氣（qì）流組（zǔ）織方案，並應用於（yú）實際工（gōng）程（chéng），層流（單向流）潔淨室誕生（shēng）了。同年（nián）美國空軍製訂、頒發了世界上第一個潔（jié）淨室標（biāo）準《潔淨室與潔淨工作台（tái）的設計與運轉特性標（biāo）準》。

1963 年美國頒布了潔淨室第一個（gè）軍用部分的（de）聯邦標準209。至此形成了完善的潔淨室技術雛形。

1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準，通常稱（chēng）為生（shēng）物潔淨室標準。

1965 年前，多用於航空工業，1968 年（nián）起開始應用於部分（fèn）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、超純化學（xué）試劑等行業均有（yǒu）應用，對當時科學技術和工業發（fā）展起了很大的促進作用。

70 年代初潔（jié）淨室的建設重點開（kāi）始轉向醫療、製藥、食品及生化（huà）等行業。除美國而外，其它工業先進國家，日本、德國、英國、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等（děng）也都十分重視和（hé）大力發展了潔淨（jìng）技術。

20 世（shì）紀80 年代以後，美（měi）國和日本分別研製成（chéng）功過濾對象為0.1μm，捕集效率達99.99%的（de）新型超高效過濾（lǜ）器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級（jí）的（de）超高級別

淨室，它使潔淨技（jì）術的發展又（yòu）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（gè）垂直單向流的生物（wù）潔（jié）淨（jìng）技術室（shì）（Biological Clean Operating Room）。同年（nián）又在美國明蘇達大學建成了（le）世界上第一（yī）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的生物潔淨白血病室。1964 年美國食品藥品管（guǎn）理局（FDA）開始實施《醫藥（yào）品的製造和質量管理規範》（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（le）為保證藥品無菌生產，對生產環境和用水（shuǐ）質量的（de）要求