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    【暖通戰疫】李著萱總工:呼吸道傳染病醫療環境控制與醫院的非醫學防控措施

    • 作者:
    • 中國暖通空調網
    • 發布時間:
    • 2020-02-07

    中國中元國際工程公司專業總工 李著萱

    中國中元國際工程公司高級工程師 孫苗

    【關鍵詞】呼吸道傳染??;發熱門診;呼吸系統傳染病醫療環境控制的非醫學防控;臨時應急醫院;醫護人員零感染


    回  顧

           SARS(非典型性肺炎或嚴重急性呼吸綜合征)于2002年在廣東發生,來勢兇猛,直至2003年中期,疫情才得以控制被逐漸在全球消滅。2003年3月6日,北京接報第一例輸入性SARS患者,4月20日北京市公布的非典確診病例從前一天的37列增至339例,疑似病人增例超過100人至600人以上,4月21日北京確定首批6家非典定點醫院。22日北京市打算啟用小湯山醫院作為防治非典的專門醫院,接治北京市患者。4月30日由中國中元國際工程公司設計的小湯山SARS病房(醫院二部)建成并正式啟用,設計施工周期只有7天。小湯山醫院二部于5月1日收治第一批“非典”病人134人,5月3日收治第二批病人97人,5月4日收治第三批93名病人;2003年6月20日,小湯山醫院最后18名患者出院。在不到兩個月的時間里,這座全國最大的非典定點收治醫院完成了從組建、運轉到關閉的全過程,共有672名非典患者在這里獲得救治,治愈率超過98.8%,并實現了醫護人員零感染。

    當  前

           肆孽的武漢冠狀病毒2019-nCoV,已經悄悄地襲向各地,并存在人傳人感染和變異的可能。當年筆者在中國中元已故舒適安大師帶領下參與了小湯山醫院二部的現場設計支持工作,結合公司長期以來的醫院設計經驗,寫下以下呼吸道傳染病醫院空氣環境控制的設計心得,希望武漢能挺住,盡快控制疫情,病人們能被及時救助并平安。

           呼吸系統傳染病經空氣傳播傳染病的流行特征之一就是傳播廣泛。因此呼吸系統傳染病的非醫學防控途徑主要就是控制空氣傳播途徑,切斷空氣傳播鏈,物理分離及空氣隔離傳染病人。

           呼吸系統傳染病的非醫學防控設計原則:分區防控,隔離病原,保護好醫護人員(零感染),營造隔離及消毒及醫學防控環境。

           臨時應急醫院需要考慮的問題:做好分區控制及平面布置;做好氣流組織設計;通風系統、過濾、排風口、過濾前紫外線燈消毒設計預留到位、考慮必要的庫房備用(風機、過濾器等、易損件),系統方案以安全優先、簡單便捷安裝、運行可靠簡單為原則。

    呼吸道傳染病環境控制要點

    一 分區及物理防止污染控制

           知曉醫療流程,從進院篩查開始做好分區防控,不僅僅從醫學治療的角度區分排查呼吸傳染病人,也是為避免交叉感染控制傳染源、有效控制傳播途徑和保護醫護人員及其他非呼吸道感染者的必須要求。

           呼吸道傳染病的診室和病房應結合治療流程設計按污染區、半污染區、清潔區有序布置平面。病人起居及活動治療診斷限制在污染區,對污染源的控制還包括了衛生間、污物間、洗消間等。醫護人員的一般活動限制在清潔區,半污染區為醫務人員進行相關診療的工作輔助區域,位于清潔區和污染區之間。

           呼吸道重癥監護病房,應采用負壓隔離病房。

           呼吸道傳染重癥病房的護理單元和負壓隔離病房(含衛生間)出入口設緩沖間,護理單元設置雙向密閉傳遞窗、非手動式的感應式或腳踏式開關的衛生器具。

           所有污染病房的護理單元出去的物品打包收集后應經污染通道送出,按照《醫療機構污物處理條例》進行集中處理。帶有病原體的廢棄物應送至城市集中焚燒站或自建的符合國家相關標準的焚燒站中焚燒。所有污水經過管道收集、經集中處理達到《醫療機構水污染排放標準》GB18466后排入市政污水。

           所有家具、采暖散熱器、空調通風等設備及電器插座開關應為簡單益消毒形式。

           常見的風口、空氣處理設備、風機和病房的消毒系統為紫外線燈管;如果特殊病毒(病菌)可考慮熏蒸滅活。

    二 空氣傳播途徑的控制

           呼吸系統傳染病的主要傳播方式,主要包括飛沫傳播、飛沫核傳播、毒素宿源的塵埃、分泌及排泄物傳播,因此空氣傳播途徑的控制對冠狀病毒的控制尤為重要。其解決方案就是結合衛生要求按照合理的換氣次數和氣流組織,通過必要的過濾和機械通風系統保證空氣環境受控。

           1 按照清潔區、半污染區和污染區及門診急診的初診分診室篩查設置獨立的空氣環境控制的機械通風系統。開窗自然通風并采用電風扇雖然能夠起到一定的稀釋室內污濁空氣的作用、并加強了室內空氣擾動,但是不能保證污染區的不潔氣流流向其它區域。而強制合理的組織氣流是保證氣流有序流動的可靠手段。

             清潔區、半污染區和污染區的機械通風系統應按區域獨立設置。

           2 有組織有序送風排風,建立合理的氣流流向,阻止污染區內的不潔氣流流向其它區域。通風空調系統必須根據醫療建筑的功能、人流物流方向,使空氣有序流動??梢哉f,正確的空氣流向能夠起到對病毒、細菌等感染的屏障作用。污染區(病房及病員通道)為負壓區,半污染區(護士站、處置治療室)為微負壓區,清潔區(辦公室、值班室)為正壓區。保證氣流沿清潔區→半污染區→(緩沖區)→污染區→室外的順向流動,杜絕逆向流動或亂流。保證負壓隔離病房與其相鄰相同的緩沖間、走廊壓差,應保持不小于5Pa的壓差。

           清潔區、半污染區和污染區從高到低地的室內自然空氣的流動方向。

           3 封堵所有的空氣環境控制區域內的孔洞及縫隙,在病人收住期間連續不間斷運行通風系統,杜絕所有可能的污染空氣反流或泄露。

           4 送排風系統設置必要的過濾措施。

           5 空氣環境控制區域內設置考慮必要的洗消措施(紫外線,等離子,……),定期消毒殺毒:

    •  排風口設置紫外線燈殺毒,未知病毒疫情發生時,過濾器前應預留熏蒸消毒條件(必須熏蒸殺毒的風管應加強防腐措施,或采用防腐性能良好的風管材料),過濾器應可袋進袋出;
    •  室內應具備消殺滅活的條件(紫外線燈消毒、臭氧及其他化學消毒劑-過氧乙酸熏蒸、過氧化氫氣溶膠噴霧、乳酸熏蒸等,消毒和靜電等空氣凈化器消毒等。具體運行要求應滿足相應的操作程序。)

            6 空氣環境控制區域內的空氣過濾裝置。

           按照《醫院消毒衛生標準》GB15982應控制空氣中的菌落數,控制病毒宿體。病毒粒徑一般≥0.1μm。設計呼吸道傳染病污染區和半污染區內的排風系統,在系統末端設置高效過濾器(不低于H13級)控制菌落數和氣凝膠,限制病毒的宿源,抑制受控環境的人員釋放病毒和細菌滋生條件。

           對于重癥監護病房當室外空氣質量惡劣時,送風(新風)系統也應設置高效過濾器(不低于H10級),根據世界衛生組織的資料,當PM2.5顆粒物濃度在10以下時,呼吸道等疾病的健康風險最低。  

           7 換氣次數與風量

           換氣次數與風量用以保證從污染區病毒的擴散需要的氣流組織流向:

           保證人員的呼吸空氣質量的要求(人員的呼吸量:正常成年人每分鐘呼吸大約12-20次,一般不超過1次h-1,當病人伴有發熱、疼痛、貧血、甲狀腺功能亢進及心肺功能衰竭時呼吸量可能會加倍。根據《傳染病醫院建筑設計規范》

    •  清潔區的最小換氣次數為3次h-1 ;
    •  呼吸道傳染病區的門診、醫技用房、及病房、發熱門診的最小換氣次數(新風量)為6次h-1 ; 
    •  負壓隔離病房的最小換氣次數(新風量)為12次h-1(宜采用全新風空調)
    •  清潔區每個房間送風量應大于排風量,至少150m³/h。
    •  污染區每個房間排風量應大于送風量,至少150m³/h。

           8 防止污染空氣及新鮮空氣發生短路

           新風口及排風口應保持距離,至少排風口的剩余壓力或高度應保證排風100%不混入新風的吸入口送風;

           室內送風口應布置在上部,排風口在下部,送、排風口均應設置中效空氣過濾器。

           負壓隔離病房在排風口設置高效過濾器及遠程可獨立開關的電動密閉閥門;送風口設置中效過濾器。

           9 新風室外吸風口、排風室外排出口均設置電動密閉閥門與風機啟閉連鎖,并能獨立開關進行消毒;電動閥內側設置粗效過濾器過濾器,在停機及風壓不利時保持管道清潔,不因室外空氣質量或飛蟲飛鳥侵入管道。

           10 臨時應急醫院空調

           負壓隔離手術室應依據《潔凈手術部設計規范》GB50333為依據設計,病房建議采用分體空調,互相干擾少,其他區域如有必要設置空調系統,分體空調的優點,運行互不干擾,應急安裝簡單,如有廠家配紫外線消毒燈,更理想。

           11 智能化

    • 各空氣環境的系統區域入口應設置壓差顯示、傳感器和報警,壓差不足或異常時應能現場操作和遠程自動報警及遠程傳輸數據;風機及過濾器應能就地和遠程顯示壓差和超欠壓報警及風機事故報警;
    • 配管保護管、母線槽或穿越隔墻處應做密封處理。
    • 智能化系統至少要包括火災自動報警及消防聯動控制系統、緊急廣播及公共廣播系統、安全防范系統、綜合布線系統、計算機網絡系統、信息顯示系統、醫護對講系統、病房視頻及探視系統等。
    • 有條件時設置遠程會診系統;設置通風及空調設備遠程監控報警系統、照明及設備的節能運行優化控制系統,提高管理效率降低運行維護人員在污染區的健康風險。

    三 通風空調系統的運行管理

           鑒于目前病原擴散的情況不明、持續時間不確定,把當初“北京防SARS醫院空調通風的實施細則” [注1]部分摘錄如下:

           (一)總則[注1]:

           1 啟動通風空調系統之前,必須摸清自身系統的特點,制訂出正常運行方案,以及突發疫情的應對措施。

           2 以循環回風為主,新、排風為輔的全空氣空調系統,在疫情期內,應采用全新風運行,以防止交叉污染。

           3 采用專用新、排風系統換氣通風的空氣-水空調系統,應按最大新風量運行,各房間必須進行合理的開窗通風。

           4 對于人員流動較大的商場,不論空調系統使用運行與否,均應保證室內全面通風換氣。

           5 對于采用空調器(機)供冷供熱的房間,在使用空調器期間,也應進行合理的開窗通風。

           6 確??照{新風取自室外,新風采氣口及其周圍環境必須潔凈。

           7 做好空調系統的清洗工作。

           8 集中空調系統使用的噴淋式冷卻水塔,應通過提高排污量與增加補水量的方法,改善冷卻水的水質與含菌量。

           (二)醫院[注2]通風空調系統應嚴格遵循本細則[注1]的第一、二、三、四、五章節的規定,并應采取以下措施:

           一)SARS、定點醫院、呼吸道傳染病醫院和綜合醫院的門診大廳、急診接診、發熱門診、隔離或觀察病房及其所屬的衛生間、洗消間、污物間和有疫情發生的區域

           1 空調通風運行管理人員必須明確了解污染區、緩沖區、半清結區、清潔區;了解人流、物流;了解空調、通風系統。

           2 在確??照{通風系統嚴格分區設置;確??諝鈿饬骱侠砹鲃?,使壓力從潔凈區→半潔凈區→緩沖區→污染區依次降低,潔凈區為正壓區,污染區為負壓區時,方可開啟空調通風系統。

           3 重癥監護室及手術室的空調系統應關閉回風閥,按全新風方式運行,并開啟排風機。

           4 污染區的污濁空氣應從房間下部的排風口排出。排風應經過濾及消毒后集中或分散排放,排放高度宜高于附近最高建筑物。有條件時可集中高空排放。

           5 空調冷凝水應分區集中收集,污染區的冷凝水經消毒處理后方可排放。

           6 各送排風系統宜采取措施,保證系統在停機時使風管中的空氣不倒流。

           7 污染區的集中排風機房及空調機房應單獨設置。

           8 空調冷凝水應集中收集,經消毒處理后才可排放。

           9 污染區的排風機房應視同污染區單獨設置,過濾器應進行定期維護、清潔、消毒、更換,更換下來的過濾器應注意消毒后才能丟棄。維護人員在進出機房時應做好防護。

           10 污染區的通風系統應在疫情發生期間連續運行,才能保證空氣環境受控。

           11 準備好必要的備品備件(包括風機)和易損件。

           二)綜合醫院的其它區域

           1 切斷并封堵與有疫情發生的區域及門診大廳、急診接診、發熱門診、隔離或觀察病房相通的送、排風管路及冷凝水排水管路。杜絕通過空調通風管道將有可能被污染的空氣擴散。

           2 停止使用醫院內的所有大門慣流風幕或大門冷風幕。

           三)各全空氣系統及新風系統、排風系統應延長運行時間,提前運行,滯后關閉,以改善室內空氣質量。

           四)通風空調運行管理人員應認真堅守崗位,遵守操作規程,確??照{通風系統的正常運行,保證醫院合理的氣流流向。

           任何技術方案的選擇都應具備針對性,疫情發生時,最安全、最快速的解決問題是硬道理,一切方案都應是以人為本,特別是要保護好醫護人員和運行維護人員。匆匆執筆,本文來不及文字潤色及修理,敬請原諒。也借此機會向醫療建筑設計行業領軍、小湯山醫院二院設總黃錫璆大師致敬!向當年小湯山醫院設計團隊及暖通專業設計人黃中和王珊致敬!

           注1:全文由北京防治“非典”時期制冷空調系統專家們負責編寫。
           注2:醫院部分細則[注1]的執筆人為本文第一作者,并略修改。
           注3:具體消毒措施由醫院確定,但是要考慮。

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