廣西負壓隔離病房高效過濾器
由於新冠病症前所未有,並且危(wēi)害嚴重,因此在(zài)全世界迅速擴散後對人(rén)們(men)的健康造成很大危害。據世界(jiè)衛生組織公布的(de)統計數字表明,截至2003 年8 月(yuè)7 日,全球累計SARS病(bìng)例共8422 例,涉及32 個國家和地區(qū),其中SARS 死亡人數919 人(rén),病死率近11%。像SARS 這樣(yàng)的突發性傳染(rǎn)病不但給(gěi)世界各國人民身(shēn)心帶來了巨大的傷害,而且也給我國(guó)造成了上百億元的經濟損失,有必要引起重視,避免再次發疫情爆發之(zhī)後,全(quán)國各地紛紛對病患者采取(qǔ)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,我國研製的帶波紋隔板的高效空氣過濾器(qì)通過鑒定,標誌了(le)我國潔淨技術正式起步。在近幾十年裏,我國頒發(fā)了若幹潔(jié)淨技術規範、醫藥行業規範,並根據技術發展,推出相關規範的新版本或者意見(jiàn)征求稿。近幾年我國對(duì)傳染疾(jí)病防治問題的十分重視,我國(guó)的潔淨病房、隔離病房(fáng)技術的發展十分迅速。
70 年代(dài),我國試製(zhì)成功潔淨室配套的淨化設(shè)備,淨化設備的生產在(zài)國內形成了初(chū)步的規模與布局,我國先後(hòu)設計製造了多種型式的潔淨工作台(clean bench)、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。
1979 年1 月(yuè)我(wǒ)國出版了《空氣潔淨技術措施》,起到了規範與推動潔淨室技(jì)術發(fā)展(zhǎn)的重要作用,為日後(hòu)國家標(biāo)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》(GBJ73-84),2002 年又頒發了
修訂(dìng)版(GB50073—2001)。
1989 年我國頒布了《綜合醫院建築設計(jì)規範》(JGJ 49-88)。
1990 年(nián)我國(guó)頒發了《潔淨室施工及驗(yàn)收規範》(JGJ71-90)。
1994 年美國疾病預防和(hé)控製中(zhōng)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 年我國國家(jiā)藥品(pǐn)監督管理局頒(bān)布了(le)《醫(yī)藥工業潔淨廠(chǎng)房設計(jì)規範》(GMP-97)。
1998 年我(wǒ)國國家藥品監督管理局頒布了《藥品生產質量管理規範》(GMP-98)。
2001 年我國修訂(dìng)並頒布了《潔(jié)淨(jìng)廠房設計規範》(GB 50073-2001)。
2002 年我國頒布了《醫院潔淨手術部(bù)建築技術規範》(GB 50333-2002)。
2003 年協和醫院研製成功了“呼吸器整(zhěng)麵防護麵罩(zhào)”、完成了“負壓(yā)層流淨化(huà)滅病毒(dú)裝置(zhì)”和“負壓淨化病床”的設計工作,向(xiàng)國家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的物(wù)理防護產品的研製和產業化”課題項目。
2004 年我國(guó)推出了(le)《綜合醫院建築設計規範(fàn)(2004 版征求意見稿)》。
2005 年我國推(tuī)出了《傳染病醫院建築設計規範(討論(lùn)稿(gǎo))》。
2006 年8 月,我國出版了係統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。
2006 年,美國生(shēng)物安全專家提(tí)出傳染病患者看護單元(yuán)(biocontainment patient care
unit)的概(gài)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(diào)節所、解放軍302醫院以及廣東申菱公司共(gòng)14名科研(yán)人員組成的研究小組進行的(de)“隔離病房隔離效果的(de)研究”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(chéng)果有(yǒu):提(tí)出了緩衝室隔(gé)離效果的表達式和設計要求,對傳染病隔離病房換(huàn)氣合理次(cì)數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式,通過模擬、驗證明(míng)比單送風口能(néng)夠改進氣流組織,降低醫(yī)護(hù)人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析和(hé)實驗論證,溫(wēn)差對汙染傳播有一定影響(xiǎng)[v],高效過濾器濾菌效率的實驗(yàn)研究,說明循環利用(yòng)回風也可以得(dé)到潔淨度高的(de)送風[8],為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染隔離病房的(de)設計(jì)已經形成了完備的理論(lùn)。
1.3 主要內容、目的及研究方法
可見,為了在疫情爆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(lí)效果需要改善,相關的隔離(lí)措施值(zhí)得探討和研究。患者被安置在獨立的傳染性隔離(lí)病房內,新(xīn)風經過過濾處理後(hòu)送到(dào)室內,排風經過過(guò)濾、消毒等淨處理(lǐ),然後排到室外。
潔淨室(Cleanroom)傳染性隔離病房(fáng)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,空氣過濾器
爆發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於(yú)中國廣東、香港以及(jí)越南(nán)的河內(nèi)等地, 並迅速蔓延到世界(jiè)27 個國家(jiā)和地區。
2002 年底爆發的SARS 疫情,引起了(le)我國對傳染性隔離病房的(de)高度。如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病房空調的設計。對於今後新建或(huò)改造(zào)的傳染病醫(yī)院(yuàn)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以下幾(jǐ)個要求:提供病患者舒適環境,提高汙染空氣的淨(jìng)化效果,保護醫護人員不受(shòu)感染(rǎn),避免形成渦流及換(huàn)氣死角,兼顧節能的環(huán)保要求。基於以(yǐ)上原則,筆者對傳染隔離病(bìng)房設計進(jìn)行了探討,說明了傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計(jì)中應注(zhù)意的事項包括:為防止病菌逸(yì)出,傳染隔
離病房應有良好的(de)隔離措施,如保持室內外壓力梯度(負壓控製)、設置緩衝室(shì);
同時應改善氣流組織、提高換氣次(cì)數、考慮局部排風的設計,降低室內的汙染物濃度,保(bǎo)證醫(yī)護人員(yuán)工(gōng)作區空氣清潔度(dù),降低醫護人員感染風險。計算流(liú)體力(lì)學使(shǐ)用計(jì)算機輔助計算,是計算機技術的發展和應用,數值模擬分析,有助於(yú)迅速得到結(jié)論,能減(jiǎn)少實(shí)驗費用和投入,為設計(jì)和施工提供參考。
參考(kǎo)國內外文(wén)獻和相關理論,筆者對(duì)采用兩個送風口時,送風(fēng)口和排風口的不(bú)同組合的幾種方案進行討論,利用Fluent 軟件進行數值模擬研究。首先建立一個隔離病房的模型,然後模擬送風口、排風口設(shè)在不同位置(zhì)時的空調通風情況,分析醫護人員工(gōng)作區內的汙染物濃度、風速、溫度(dù)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(zhě)、防止疾(jí)病擴散,及防止不同病患者間相互(hù)感染,它應具有如下三種功(gōng)能
(1)為傳染病患者提(tí)供良好的室內環境;
(2)保證室內汙(wū)染空氣不會逸出到室外;
(3)減少醫護人員感染上傳染(rǎn)病(bìng)的風險。
可(kě)見,隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減少(shǎo)引入、產生和滯留粒(lì)子等,減少滲出汙染有利於防止病菌擴(kuò)散到室(shì)外的潔淨環境中。潔淨空調的(de)設計,不但要有效排除病房內產生(shēng)的汙(wū)染空(kōng)氣,而且(qiě)要有效阻止室內的汙(wū)染物逸出到室外。保證空調的良好效果,提高清除汙(wū)染空氣的效(xiào)率,防止汙染物逸出到病房外,保持醫護人員(yuán)工作區空氣的清潔度,都是傳染(rǎn)性隔離病房空調通風(fēng)設計中需要考慮的問題。
綜合以上(shàng)幾點要(yào)求,筆者對傳染隔離病房空(kōng)調通風進行探討,以期達改善空調通風效果的目(mù)的。
1.2 國內外的研究現狀
根據潔淨室(區)的定(dìng)義,潔淨(jìng)室(區)指空氣懸浮(fú)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製含菌濃度和防止細菌逸(yì)出,屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的(de)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(dú)後可以控(kòng)製創部感染(rǎn)率的處理室、手術(shù)室這類滅菌(jun1)處理的工作環境,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(xiū)率(lǜ)居高不下,軍(jun1)方和廠商研究得出了生產環境(jìng)清潔度不(bú)高的(de)原因。
1951 年,美國研製出了高效空氣過濾(lǜ)器(HighEfficiency Particulate AirFilter)應(yīng)用於生產車間的送風過濾,具有現(xiàn)代意義的潔淨室由(yóu)此真正誕(dàn)生了。
1961 年美國提出了層流(laminar flow)(現正名為單(dān)向(xiàng)流(unidirectional flow))的潔淨空氣流組織方案,並應用於實際工程,層流(單(dān)向流)潔淨室誕生了。同年美國(guó)空軍製(zhì)訂、頒發了世界上第一個潔淨室標準《潔淨室(shì)與潔淨(jìng)工作台的設計與運轉(zhuǎn)特性標準》。
1963 年美國頒布(bù)了潔淨室第一個軍用部分的聯邦標準(zhǔn)209。至此形成了完善的潔淨(jìng)室技術雛(chú)形。
1967 年美國又頒布了美國(guó)航空宇宙局標準,通常稱為生物潔淨室標準。
1965 年前,多(duō)用於(yú)航空工業,1968 年起開始應用於(yú)部分醫院,並在各種行(háng)業推廣,軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機(jī)、感光膠(jiāo)片、超純化學試劑等行業均有應用,對當(dāng)時科學技術和工業發展起了(le)很大(dà)的促進作用。
70 年代初潔淨室的建設重點開始轉(zhuǎn)向醫療、製藥、食品及生化等行業。除美國而外,其它工業先進國家,日本、德國、英國(guó)、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都(dōu)十分重視和大力發展了潔淨技術(shù)。
20 世紀80 年代以後,美國和日(rì)本分別研製成功過濾對象為0.1μm,捕集效率達99.99%的新型(xíng)超高效過(guò)濾器。最終(zhōng)建成(chéng)0.1μm 10 級和0.1μm 1 級(jí)的超高級別
淨室,它使潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年美國新墨西哥州建成了世界上第一(yī)個垂直(zhí)單向流的生物(wù)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一個水平層流的無菌室。1967 年美國德州的(de)M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物(wù)潔淨白血病室(shì)。1964 年美國食品藥品(pǐn)管理局(FDA)開始實施《醫藥品的(de)製(zhì)造和質量管理(lǐ)規範》(Good Manufacturing Practice),為(wéi)確保藥品的安全性、有效(xiào)性提供(gòng)了規範。1969 年世界衛生組織(WH0)頒布(bù)了GMP,規定了為保證藥品無菌生產,對生產環(huán)境和用水質量的要求