神農（nóng）架負壓隔離病房高效過濾器

由於新冠病症前所未有，並且危害嚴重，因此在全世界迅速擴（kuò）散後（hòu）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（míng），截至2003 年8 月7 日，全球累計SARS病例共8422 例（lì），涉及32 個國家和地區，其中（zhōng）SARS 死亡人數919 人，病死率近11%。像SARS 這樣的突發性傳染病（bìng）不但給世界各國人民身心帶來了巨大的傷害，而（ér）且也給我國造成了上（shàng）百億元的經濟損失（shī），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（qǔ）了隔離（lí）、觀察和治療（liáo），在此過程中（zhōng），就有醫護人員、健康人群被感染（rǎn）成（chéng）為新的SARS 患者。

我國潔淨（jìng）技術起步於上世（shì）紀60 年代，1965 年，我國研（yán）製的帶（dài）波紋隔板的高效空氣（qì）過濾器（qì）通過鑒定，標誌了我（wǒ）國（guó）潔淨技術正式起步。在近幾十年裏，我國頒（bān）發（fā）了（le）若幹潔淨技術規範、醫藥行業規範，並根據技術發展，推出相關（guān）規範的新版本或者意見征求稿。近幾年我國對（duì）傳染疾病防治問題的十分重視，我（wǒ）國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分迅速。

70 年代，我國試製成功潔淨室配套（tào）的淨化設（shè）備，淨化設備的生產在國內形（xíng）成了初步的規模與布局，我國先後設計製造了多種型式的潔淨工作台（clean bench）、吹（chuī）淋（lín）室、氣（qì）閘室、物料傳遞窗、餘壓閥等相關設備。

1979 年（nián）1 月（yuè）我國（guó）出版了《空氣潔淨技術措（cuò）施》，起到了規範與推動潔淨室（shì）技術發展的重要作用，為日後國（guó）家標準的製定奠定了基礎。

1984 年12 月（yuè）我國頒發（fā）了《潔淨廠房（fáng）設計規範》（GBJ73-84），2002 年又頒發了

修訂版（GB50073—2001）。

1989 年（nián）我國頒布了《綜合醫院建築設計規範》（JGJ 49-88）。

1990 年我國頒發了《潔淨室施工及驗收規範》（JGJ71-90）。

1994 年美國（guó）疾病預防和控製（zhì）中心(CDC)發布了《衛生保健設施（shī）中（zhōng）防止結核分支杆（gǎn）菌傳播指南》。

1997 年我國（guó）國（guó）家藥品監督（dū）管理（lǐ）局（jú）頒布了《醫藥（yào）工業潔淨廠房設計規範》（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範》（GMP-98）。

2001 年我國修訂並頒（bān）布（bù）了《潔淨廠房設計規範》（GB 50073-2001）。

2002 年我國頒布了《醫（yī）院潔（jié）淨手術部建築技術規範（fàn）》（GB 50333-2002）。

2003 年協和醫院研（yán）製成功了“呼吸器整麵防（fáng）護麵（miàn）罩”、完成了“負壓層（céng）流淨化滅（miè）病（bìng）毒裝置”和“負壓淨（jìng）化病床”的設計（jì）工作，向國家申報了“針對烈性呼吸（xī）性傳染病（bìng）的物理防護產品的研製和產業化”課題項目（mù）。

2004 年我國推出（chū）了（le）《綜合醫院建（jiàn）築設計規範(2004 版征求意見稿)》。

2005 年（nián）我國推出（chū）了《傳染病醫（yī）院建（jiàn）築設計規範（討（tǎo）論稿）》。

2006 年8 月，我國出版（bǎn）了係（xì）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（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（jì）要求[iii]。

2006 年12 月由中國建築科學研究院空氣調節所、解放軍３０２醫院以（yǐ）及廣東申菱（líng）公司共（gòng）１４名科研人員組成的研究小組（zǔ）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（xīn）組織的科技（jì）成果評估。該研究的成果有：提出了緩衝室隔離（lí）效（xiào）果的表達式和設計要求，對傳染（rǎn）病隔（gé）離（lí）病房換氣合（hé）理次數進行實驗和模擬研究（jiū）[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（gǎi）進氣流組織（zhī），降低醫護（hù）人員工作區（qū）域內細菌濃（nóng）度[iv]。通過理論分析和實驗（yàn）論證，溫（wēn）差對汙染傳播有一定影響[v]，高效過（guò）濾器濾菌效率（lǜ）的實驗研究，說明循環利用（yòng）回風也可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。這一係列（liè）成果標誌著我國對傳染隔離（lí）病房（fáng）的設計已經形成（chéng）了（le）完備的理論。

1.3 主要內容、目的（de）及研究方法

可見，為了在疫（yì）情爆發時（shí）期盡量控製疫情、避免擴散、減少損失，醫院傳染性隔離（lí）病房的隔（gé）離效果需要改善（shàn），相關的隔離措施值得探討和（hé）研（yán）究。患者被安置（zhì）在獨立的傳染性隔（gé）離病房內，新風經過過濾處理（lǐ）後送到室內，排（pái）風經過過濾、消毒（dú）等淨處理，然後排（pái）到室外（wài）。

潔淨室（Cleanroom）傳染性隔離病房高效空氣（qì）過（guò）濾器的作用

(非典型性肺炎（yán））疫情

高效空氣過濾器,高效過（guò）濾器,空氣過濾器（qì）

爆（bào）發,該疾病在在2003 年2 月首次發現於（yú）中國廣東、香港以及越南的河內等地, 並迅速蔓（màn）延到世界27 個國家和地區（qū）。

2002 年底（dǐ）爆（bào）發（fā）的SARS 疫情，引起了我國對傳染性隔（gé）離病房的高度。如何提高傳（chuán）染性隔離病房空調的隔離效果和如何改進傳染性（xìng）隔離病房空調的設計。對於今後新（xīn）建或改造的傳染（rǎn）病（bìng）醫院具有（yǒu）重要的指導意義。傳染（rǎn）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（huán）境，提高汙染空氣的淨化效果，保護醫護人員（yuán）不受感染，避免形成渦流（liú）及（jí）換氣死角，兼顧節能的環保要求（qiú）。基於以上原則，筆者對傳染隔離（lí）病房設計進行了探討，說（shuō）明了傳染性（xìng）隔（gé）離病（bìng）房空調通風設計的任務和辦法。設計中（zhōng）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（yā）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、考（kǎo）慮局（jú）部排風的（de）設計，降低（dī）室內（nèi）的汙染物濃（nóng）度，保證醫護人員工作區（qū）空（kōng）氣清潔度，降低醫護人員感染風險（xiǎn）。計算流體力學使用計算機（jī）輔助計算（suàn），是計算機技術（shù）的發（fā）展和應用，數值模擬分析，有助於迅速得到結論，能減少實驗費用和投入，為設計和施（shī）工提供參（cān）考。

參考國內外文獻和相關理論，筆者對采用（yòng）兩個送風口時，送風口和排風口的不同組（zǔ）合的幾種方案進行討論（lùn），利用Fluent 軟件進行數值（zhí）模擬研究（jiū）。首先建（jiàn）立一個隔離病房的模型，然後模擬送風口、排風口設在不同位置時的空（kōng）調通風情況，分析（xī）醫（yī）護人員工作區內（nèi）的汙染物濃度、風速、溫度分布，通過比較，得出最佳的通風方案。 傳染性隔離病房屬於潔（jié）淨室（Cleanroom）的一種，為了治療傳染病患者、防（fáng）止疾病（bìng）擴散，及防止不同病（bìng）患（huàn）者間相互感染，它（tā）應具有如下三（sān）種功能

（1）為傳染病患者提供良好的（de）室內環境；

（2）保證（zhèng）室內汙（wū）染空氣不會逸（yì）出到室外；

（3）減少醫護人（rén）員感染上傳染病的風險。

可見，隔離（lí）病房的設計、建造和使用應盡可能（néng）減少引入（rù）、產生和滯留粒子等，減（jiǎn）少滲出汙（wū）染有利於防止病菌擴散到室外（wài）的潔（jié）淨環境中。潔淨（jìng）空調（diào）的設計，不但要有（yǒu）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（zōng）合以（yǐ）上幾點要求，筆者對傳染隔離病房（fáng）空調通風進行探討，以期達改善空調通風（fēng）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（xuán）浮粒子濃度、含菌濃度受控的房間（空間（jiān））[i]。傳染性隔離病房的（de）空（kōng）調通風（fēng）需要控製含菌濃（nóng）度和防止細菌逸出，屬於（yú）潔淨室的範疇。18 世紀60 年代的歐洲（zhōu）醫學率先有了潔淨室的（de）概念，當時對潔淨（jìng）室（cleanroom）的理解限於經噴灑消（xiāo）毒後可以控製創部感染率的處理室、手術（shù）室這類滅（miè）菌處理的工（gōng）作（zuò）環境，這也（yě）是最初的潔淨病（bìng）房。

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

1951 年，美國研製出了高效空氣過濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用（yòng）於生產（chǎn）車間的送風過濾，具有現代意義的潔（jié）淨室由此真正誕生了。

1961 年美國提出了層流（laminar flow）（現正名為單向流（unidirectional flow））的潔（jié）淨（jìng）空氣流組織方案，並應（yīng）用於實際工程，層流（單向流）潔淨室誕生了。同年美國空軍（jun1）製訂、頒發了世界上第（dì）一個潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運轉特（tè）性標準（zhǔn）》。

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

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

1965 年前，多用於航空（kōng）工業，1968 年起開始應用（yòng）於部分醫院，並在各種行業推廣，軍（jun1）工、電子、光學、微型軸承、微型電機、感（gǎn）光膠（jiāo）片、超純化學試（shì）劑等（děng）行業均有應用，對當時科學技術和工業發展起了很大的（de）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（děng）行業。除美國而外，其它工業先進國家（jiā），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淨技術。

20 世紀（jì）80 年代以後，美國和（hé）日（rì）本分（fèn）別研製（zhì）成功過濾對象為（wéi）0.1μm，捕集效（xiào）率達99.99%的新型超高效過（guò）濾器。最終建成0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級（jí）別

淨室，它使潔淨技術的發展又進入一個新時期（qī）。1966 年美國新墨西哥州建成（chéng）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（zài）美國明蘇達大學建成了世界上第一個水平層（céng）流（liú）的（de）無菌（jun1）室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了世界上最早（zǎo）的生物潔淨白血病室。1964 年（nián）美國食品藥品管理局（FDA）開（kāi）始實施《醫藥品的製造和質（zhì）量管理規範》（Good Manufacturing Practice），為確保藥品（pǐn）的安全性、有（yǒu）效性提供了規範。1969 年世界衛生組織（WH0）頒布了GMP，規定了為保證藥品無菌生產，對（duì）生產環境和用水質量的要求（qiú）