延安（ān）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（xùn）速擴散後對人們的健康（kāng）造成很大危害（hài）。據（jù）世界衛生組織公布的統計數（shù）字表明，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（mín）身心帶來了巨大的傷害，而且也（yě）給我國造成了上百億元的經濟損失，有必要（yào）引起重視，避免再次發疫（yì）情爆發之後，全國各地紛紛對病患者采取了隔離（lí）、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（wǒ）國（guó）潔淨技術起步於上世紀60 年代（dài），1965 年，我國研製（zhì）的帶（dài）波紋隔板的高效空氣過濾器通過鑒定，標誌了（le）我國潔淨技術正式起步。在近幾（jǐ）十年裏，我國頒（bān）發了若幹潔淨技術規範、醫藥行業規（guī）範，並根據技術發展（zhǎn），推出相（xiàng）關規範的新版本或者意（yì）見征求稿。近幾年我國對傳染疾病防治問題的十分重視，我國的潔淨病房、隔離病房技術的發展十分（fèn）迅速。

70 年代，我國試製（zhì）成功潔淨室配套（tào）的淨化設備，淨化設備的生產在（zài）國內形成了（le）初（chū）步的（de）規（guī）模與布局，我國先後設計製（zhì）造了多種型（xíng）式的潔淨工作台（tái）（clean bench）、吹淋室、氣閘室、物料傳遞窗、餘（yú）壓閥等相關設備。

1979 年1 月我國出版了《空氣潔淨（jìng）技術措施》，起到了規（guī）範與推（tuī）動潔淨室技術發展的重要作用（yòng），為日後國家標準的製定奠定了基礎。

1984 年（nián）12 月我國（guó）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 年美國疾病預（yù）防和控製（zhì）中心(CDC)發布了（le）《衛生保健設施中防止結核分支杆菌傳播指（zhǐ）南》。

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

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

2003 年協和醫院研製成（chéng）功了“呼吸器整麵防護麵罩”、完成了“負壓層流淨化滅病毒裝置”和“負壓淨化病床（chuáng）”的設計工作，向國（guó）家申報了“針對烈性呼吸性傳染病的（de）物理防護產品的（de）研製和產業（yè）化”課題項目。

2004 年我國推出了《綜合醫（yī）院（yuàn）建（jiàn）築設計規範(2004 版征求意見稿)》。

2005 年我國推出了《傳（chuán）染（rǎn）病醫院建築設計規範（討論稿）》。

2006 年（nián）8 月，我國出版了係統介紹（shào）隔（gé）離病房的專著《隔（gé）離病房設計原理》。

2006 年，美國生物（wù）安全專家提出傳染病患（huàn）者（zhě）看護單元（biocontainment patient care

unit）的概念，並整理和歸納（nà）設計要求[iii]。

2006 年12 月由中國建築（zhù）科學研究院空氣調節（jiē）所（suǒ）、解放軍３０２醫院以及廣東申菱公司（sī）共１４名科研（yán）人員組成的研究小組進（jìn）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（guǒ）有：提出了緩衝室隔離效果的表達式和設計要求，對傳（chuán）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（shuāng）送（sòng）風口的（de）模（mó）式，通過模擬、驗證明（míng）比單送風口能夠改進氣流組織，降低醫護（hù）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（duì）汙染傳播有一定影響[v]，高效過濾器濾菌效率的實驗研究（jiū），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（lí）病房（fáng）的節能降耗提供了依據。這一係列成果標誌著我國對傳染（rǎn）隔離病房的設計已經（jīng）形成了完（wán）備的理論。

1.3 主（zhǔ）要內容（róng）、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效果需要改（gǎi）善，相關（guān）的隔離措施值得探討和研究（jiū）。患者被安（ān）置（zhì）在獨立的傳染（rǎn）性隔離病房內，新風經過過濾處理後送到室內，排風經（jīng）過過濾、消毒（dú）等淨（jìng）處理，然後排到室外。

潔淨室（Cleanroom）傳染（rǎn）性（xìng）隔離病房（fáng）高效空氣過（guò）濾器的作（zuò）用

(非典型性肺炎）疫情

高效（xiào）空氣過（guò）濾器,高效過濾器,空氣過（guò）濾器

爆發,該疾病在在（zài）2003 年2 月首次發現於中（zhōng）國廣東、香港以及越（yuè）南的河內等地, 並迅速蔓延到世界27 個（gè）國（guó）家和地區。

2002 年底爆（bào）發的SARS 疫情，引起了我國對傳染性隔離病房的（de）高度。如何提高（gāo）傳染性隔離病房空調的隔離效（xiào）果和如何改進傳染性隔離病房空調的設計。對（duì）於今後（hòu）新建或改（gǎi）造的傳染（rǎn）病醫（yī）院具有重要的（de）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（shì）環境，提高汙染空（kōng）氣的淨化效果，保護醫護（hù）人員不受（shòu）感染，避免形成渦流及換氣死角，兼（jiān）顧節能的環保要求。基於以上原則（zé），筆者對（duì）傳染隔離病房設計進行了（le）探討，說（shuō）明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（zhù）意的事項包括：為防止病菌逸出，傳染隔

離病房應有良（liáng）好的隔離措施（shī），如保持室內外壓力梯度（負壓控製）、設置緩衝室；

同時應（yīng）改善氣流組織、提高換氣次數、考慮局部排風的設計，降低室內的汙染物濃（nóng）度（dù），保證醫護人員（yuán）工作區空氣清潔度，降低醫（yī）護人員感染風險。計算流（liú）體力學使用計算機輔助計算，是計算機技術的發（fā）展和應用，數值模擬分（fèn）析，有助於迅速得到結論，能減少實驗費（fèi）用和投入，為設計和施工提供參考。

參考（kǎo）國內（nèi）外文獻（xiàn）和相關理論，筆者對采用兩個送風口時，送風口和排風口的（de）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，然後模擬送風口、排（pái）風口設在不同位置時的空調通風情況，分析醫護人（rén）員工作區內（nèi）的（de）汙（wū）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淨室（Cleanroom）的一種，為了治（zhì）療傳染病患者、防（fáng）止（zhǐ）疾病擴散，及防止（zhǐ）不同病患者間相互感染，它應具有（yǒu）如下（xià）三（sān）種（zhǒng）功（gōng）能

（1）為傳染（rǎn）病患者提供良好的室內環境；

（2）保證室內汙染空氣不會逸出到室外；

（3）減少醫護人員感染上傳染病（bìng）的風險。

可見（jiàn），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（shèn）出汙染有利於（yú）防止病菌擴散到室（shì）外的潔淨環境中。潔（jié）淨（jìng）空調的設計，不但要有效排除病房內產生的（de）汙染空氣，而且（qiě）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，防止汙染物逸出到病房外，保持醫護人（rén）員工作區空氣的清（qīng）潔度，都是傳染性隔離病房空調通風設計（jì）中需（xū）要考慮的（de）問題。

綜合（hé）以上幾點要求，筆者對傳染隔離病房空調通（tōng）風進行探討，以期達改善空調通（tōng）風效果的目（mù）的。

1.2 國內外的研究現狀

根據潔淨（jìng）室（區）的定義（yì），潔淨室（區）指空（kōng）氣懸浮粒（lì）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（zhì）含菌濃度和防止細菌（jun1）逸（yì）出（chū），屬於潔淨室的範疇。18 世紀60 年代（dài）的歐洲醫學率先有了潔淨室的（de）概念，當時（shí）對潔（jié）淨（jìng）室（cleanroom）的理解限於經噴灑消毒後可以控製（zhì）創部感染率（lǜ）的（de）處理室、手術室這（zhè）類滅菌處理的工（gōng）作（zuò）環境（jìng），這也是（shì）最初的潔淨病房。

二戰期間，美國軍（jun1）工產業中產品返工率、返修率居高不下，軍方和廠（chǎng）商研（yán）究（jiū）得出了生（shēng）產（chǎn）環境清潔（jié）度不高的原因。

1951 年，美國研製出了（le）高（gāo）效空氣過濾器（HighEfficiency Particulate AirFilter）應用於生產車間（jiān）的（de）送風過濾，具有現代意義的潔淨室由此真（zhēn）正誕生了。

1961 年美國（guó）提出了（le）層流（laminar flow）（現正名為單向流（unidirectional flow））的（de）潔淨空氣流組織方案，並應用於實際工程，層流（單向流）潔淨室（shì）誕生了。同年美國空軍製訂、頒發了世界上（shàng）第一個（gè）潔淨室標準《潔淨室與潔淨工作台的設計與運（yùn）轉特（tè）性標準》。

1963 年美國頒（bān）布了潔淨室第一（yī）個（gè）軍用部分的聯邦（bāng）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（yǔ）宙局標準，通常稱為生物潔淨室標準。

1965 年前，多用於航空工業，1968 年起開始應用於部分醫院，並在各種行業推廣，軍工、電子、光學、微型（xíng）軸承、微（wēi）型電機、感光膠片（piàn）、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（yòng）。

70 年代初潔淨室的建設重點開始轉向醫療、製（zhì）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（lián）、荷蘭等（děng）也都（dōu）十分重視和大力發展了潔淨（jìng）技術。

20 世紀80 年代以後，美國和日本（běn）分（fèn）別研製成（chéng）功過（guò）濾對象為0.1μm，捕集效率（lǜ）達99.99%的新型（xíng）超高（gāo）效過濾器。最終建成（chéng）0.1μm 10 級和0.1μm 1 級的超高級別

淨（jìng）室，它使潔淨技術的發展又進入一個新時期。1966 年（nián）美國新墨西哥州建成了世（shì）界上（shàng）第一個垂直單向流的生物潔淨（jìng）技術室（Biological Clean Operating Room）。同年又（yòu）在美國明蘇達大學建成了世界上第一個水平層流的（de）無菌室。1967 年美國德州的M.D.安德遜病院建成了（le）世界上最早的生物（wù）潔淨白血病室。1964 年美國（guó）食品藥品管理局（FDA）開始實施《醫藥品的製造和質量管理規範》（Good Manufacturing Practice），為確（què）保藥品（pǐn）的安全性、有效性提供了（le）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，對生（shēng）產環境（jìng）和用水質量的要求