負壓隔離病房高效過濾器

由于新冠病癥前所未有，并且危害嚴重，因此在全世界迅速擴散后對人們的健康造成很大危害。據世界衛生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界各國人民身心帶來了巨大的傷害，而且也給我國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后，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，就有醫護人員、健康人群被感染成為新的SARS 患者。

我國潔凈技術起步于上世紀60 年代，1965 年，我國研制的帶波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定，標志了我國潔凈技術正式起步。在近幾十年里，我國頒發了若干潔凈技術規范、醫藥行業規范，并根據技術發展，推出相關規范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重視，我國的潔凈病房、隔離病房技術的發展十分迅速。

70 年代，我國試制成功潔凈室配套的凈化設備，凈化設備的生產在國內形成了初步的規模與布局，我國先后設計制造了多種型式的潔凈工作臺（clean bench）、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、余壓閥等相關設備。

1979 年1 月我國出版了《空氣潔凈技術措施》，起到了規范與推動潔凈室技術發展的重要作用，為日后國家標準的制定奠定了基礎。

1984 年12 月我國頒發了《潔凈廠房設計規范》（GBJ73-84），2002 年又頒發了

修訂版（GB50073—2001）。

1989 年我國頒布了《綜合醫院建筑設計規范》（JGJ 49-88）。

1990 年我國頒發了《潔凈室施工及驗收規范》（JGJ71-90）。

1994 年美國疾病預防和控制中心(CDC)發布了《衛生保健設施中防止結核分支桿菌傳播指南》。

1997 年我國國家藥品監督管理局頒布了《醫藥工業潔凈廠房設計規范》（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范》（GMP-98）。

2001 年我國修訂并頒布了《潔凈廠房設計規范》（GB 50073-2001）。

2002 年我國頒布了《醫院潔凈手術部建筑技術規范》（GB 50333-2002）。

2003 年協和醫院研制成功了“呼吸器整面防護面罩”、完成了“負壓層流凈化滅病毒裝置”和“負壓凈化病床”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制和產業化”課題項目。

2004 年我國推出了《綜合醫院建筑設計規范(2004 版征求意見稿)》。

2005 年我國推出了《傳染病醫院建筑設計規范（討論稿）》。

2006 年8 月，我國出版了系統介紹隔離病房的專著《隔離病房設計原理》。

2006 年，美國生物安全專家提出傳染病患者看護單元（biocontainment patient care

unit）的概念，并整理和歸納設計要求[iii]。

2006 年12 月由中國建筑科學研究院空氣調節所、解放軍３０２醫院以及廣東申菱公司共１４名科研人員組成的研究小組進行的“隔離病房隔離效果的研究”通過了建設部科技發展促進中心組織的科技成果評估。該研究的成果有：提出了緩沖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理次數進行實驗和模擬研究[1]。提出雙送風口的模式，通過模擬、驗證明比單送風口能夠改進氣流組織，降低醫護人員工作區域內細菌濃度[iv]。通過理論分析和實驗論證，溫差對污染傳播有一定影響[v]，高效過濾器濾菌效率的實驗研究，說明循環利用回風也可以得到潔凈度高的送風[8]，為隔離病房的節能降耗提供了依據。這一系列成果標志著我國對傳染隔離病房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

可見，為了在疫情爆發時期盡量控制疫情、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討和研究?；颊弑话仓迷讵毩⒌膫魅拘愿綦x病房內，新風經過過濾處理后送到室內，排風經過過濾、消毒等凈處理，然后排到室外。

潔凈室（Cleanroom）傳染性隔離病房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 月首次發現于中國廣東、香港以及越南的河內等地, 并迅速蔓延到世界27 個國家和地區。

2002 年底爆發的SARS 疫情，引起了我國對傳染性隔離病房的高度。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。對于今后新建或改造的傳染病醫院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個要求：提供病患者舒適環境，提高污染空氣的凈化效果，保護醫護人員不受感染，避免形成渦流及換氣死角，兼顧節能的環保要求?；谝陨显瓌t，筆者對傳染隔離病房設計進行了探討，說明了傳染性隔離病房空調通風設計的任務和辦法。設計中應注意的事項包括：為防止病菌逸出，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（負壓控制）、設置緩沖室；

同時應改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計，降低室內的污染物濃度，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，有助于迅速得到結論，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，然后模擬送風口、排風口設在不同位置時的空調通風情況，分析醫護人員工作區內的污染物濃度、風速、溫度分布，通過比較，得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬于潔凈室（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）保證室內污染空氣不會逸出到室外；

（3）減少醫護人員感染上傳染病的風險。

可見，隔離病房的設計、建造和使用應盡可能減少引入、產生和滯留粒子等，減少滲出污染有利于防止病菌擴散到室外的潔凈環境中。潔凈空調的設計，不但要有效排除病房內產生的污染空氣，而且要有效阻止室內的污染物逸出到室外。保證空調的良好效果，提高清除污染空氣的效率，防止污染物逸出到病房外，保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設計中需要考慮的問題。

綜合以上幾點要求，筆者對傳染隔離病房空調通風進行探討，以期達改善空調通風效果的目的。

1.2 國內外的研究現狀

根據潔凈室（區）的定義，潔凈室（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制含菌濃度和防止細菌逸出，屬于潔凈室的范疇。18 世紀60 年代的歐洲醫學率先有了潔凈室的概念，當時對潔凈室（cleanroom）的理解限于經噴灑消毒后可以控制創部感染率的處理室、手術室這類滅菌處理的工作環境，這也是最初的潔凈病房。

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

1951 年，美國研制出了高效空氣過濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用于生產車間的送風過濾，具有現代意義的潔凈室由此真正誕生了。

1961 年美國提出了層流（laminar flow）（現正名為單向流（unidirectional flow））的潔凈空氣流組織方案，并應用于實際工程，層流（單向流）潔凈室誕生了。同年美國空軍制訂、頒發了世界上第一個潔凈室標準《潔凈室與潔凈工作臺的設計與運轉特性標準》。

1963 年美國頒布了潔凈室第一個軍用部分的聯邦標準209。至此形成了完善的潔凈室技術雛形。

1967 年美國又頒布了美國航空宇宙局標準，通常稱為生物潔凈室標準。

1965 年前，多用于航空工業，1968 年起開始應用于部分醫院，并在各種行業推廣，軍工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感光膠片、超純化學試劑等行業均有應用，對當時科學技術和工業發展起了很大的促進作用。

70 年代初潔凈室的建設重點開始轉向醫療、制藥、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、法國、瑞士、前蘇聯、荷蘭等也都十分重視和大力發展了潔凈技術。

20 世紀80 年代以后，美國和日本分別研制成功過濾對象為0.1μm，捕集效率達99.99%的新型超高效過濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別

凈室，它使潔凈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個垂直單向流的生物潔凈技術室（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M.D.安德遜病院建成了世界上最早的生物潔凈白血病室。1964 年美國食品藥品管理局（FDA）開始實施《醫藥品的制造和質量管理規范》（Good Manufacturing Practice），為確保藥品的安全性、有效性提供了規范。1969 年世界衛生組織（WH0）頒布了GMP，規定了為保證藥品無菌生產，對生產環境和用水質量的要求