医院空调与净化

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1、医 院 的 空 调 与 净 化,医 院 的 空 调 与 净 化,医院空调与净化的方方面面 医院感染的防治措施,医院空调与净化的方方面面,新建、改建手术室，以降低术中感染率，提高疗效，是一件值得重视的工作。需要引起各方面注意的问题是，近来在医院空调净化的改造或新建项目中，某些医院及相关部门往往把手术室作为唯一关注的中心，而忽视了医院其他部分的空调净化问题。大范围SARS院内感染的经验教训,对医院门诊和检查化验部门的空调通风设计、建筑设计都敲响了警钟。,医院空调系统是预防与 治疗疾病的手段之一,医院空调的功能绝不仅在于提高环境的舒适性，多数情况下，适宜的空调环境是治疗与康复的一个重要因素，在某些情

2、况下，甚至是主要的治疗方法（the major treatment）。国外大量的医学临床研究表明，病人在适宜的空调环境中，通常比在非控制环境中体质恢复更快。,医院空调的特点,1、空调系统分区必然要细化，空调方式也要求多样，需要格外重视各个房间独立控制与调节的可能性。 2、防止院内交叉感染是医院空调的重要职责，净化室内空气，以及维持各个不同房间的合理压差，以控制空气的流向，是降低院内交叉感染的重要手段。 3、医院空调是能耗大户，科学的设计与运行管理，以确保空调系统适用与节能是至关重要，下图为日本某大型医院的能耗分析、及计划节约能耗21所采取的相应措施。,日本某大型医院的能耗分析、及计划节约能耗2

3、1所采取的措施,医院空调的特点,4、对空调系统设备的可靠性、稳定性要求高。 5、医院建筑各室的用途不时变更，医疗设备不时增设或更新，宜适当考虑预留设备位置及机器设备的进出通道、管井内增设管路的空间等，以降低设备、系统更新时所需时间与费用。 6、维护管理任务重，人员配置要充足 ，工程设计需要考虑到确保维修空间充分，以便于维修，管线宜设计为环形，增加其灵活性，水、气管路上宜设置各种可能关断方式所需的阀门。 7、各种疾患的病人不同程度上是精神、心理和生理方面的弱势群体，他们的承受力、适应力差，较差的环境条件对他们的健康和舒适影响更明显。,医院感染的防治措施,院内感染的三个要素 ：感染源、感染途径和易

4、感人群。 感染源，也就是传染疾病的细菌、病毒的来源，来院就诊的某些患者，往往既是某种传染病的患者，又是这种疾病的传播源。 来院就诊的患者恰是免疫力低下的易感人群，特别是老人、早产婴儿等体弱者。,感染途径,空气感染：感染性病原体通常附着在空气中5m 浮游微粒上，随空气流动而扩散，被感染者因吸入这种空气而致病。 飞沫感染：患者咳嗽、打喷嚏、说话所产生的带病原体的液体飞沫，其粒径通常在5m以上，被感染者的鼻腔、口腔粘膜、结膜等因接触到这种飞沫而致病。 接触感染：被感染者通过直接或间接与患者的排泄物、血液、体液发生接触而致病。,空调系统的净化与消毒,某些室内空气自循环机组不宜使用，全空气系统方式应在医

5、院广泛采用，某些部门甚至要求设计为全新风直流系统。 医院内的空气压差与气流流向的合理控制。 空气过滤是医院空气净化的基本手段，试图用紫外线或化学喷剂使病毒休眠(deactivate)的方法还没有被证明可靠或有效，不足以被多数规范列为主要的污染控制方法。下列表格给出了空气过滤器的滤菌效率。,对葡萄球菌气溶胶的过滤效率(液浓度105106个/ml),对沙门氏菌的过滤效率,天津大学自1983年起所进行的一系列空气过滤器细 菌过滤效率试验，也证明空气过滤器对细菌有良好的过 滤效果，下表列举了几种国产滤材的滤尘滤菌效率。,常见的病毒及细菌本身尺寸范围,综合医院中央通风和空调系统的过滤效率,紫外线消毒灭菌

6、问题,紫外线灯的消毒机理 房间空气的紫外线消毒 风道中的紫外线消毒,紫外线灯的消毒机理,紫外线灯的辐射能量用辐射输出（w）、辐射强度（w/cm2）和辐射量（w.min /cm2或w.s/cm2）表示，杀菌效率主要取决于辐射量或杀菌线量。按照我国卫生部最新的消毒技术规范规定：杀灭一般细菌繁殖体时，应使照射剂量达到10000w.s/cm2；杀灭细胞芽孢时应达到100000w.s/cm2；在消毒目标微生物不详时，照射剂量不应低于100000w.s/cm2。,房间空气的紫外线消毒,送风房间紫外线消毒的示意图,风道中的紫外线消毒,风道上紫外线消毒灯布置图,迎风面布置紫外线灯后杀灭被阻留 细菌及病毒的过滤

7、器对比图,总起来说，医院空调净化系统需要研究解决的问题还很多，需要不断努力去探索适合中国国情的解决方案，期待通过加强国际国内行业内的科研、技术交流，促进我国医疗卫生的蓬勃发展。,紫外线消毒在中央空调中的应用探讨 Discuss of UVGI applied in the all air conditioning system,紫外线消毒在中央空调中的应用探讨,引言 紫外线消毒简介 中央空调风道紫外线消毒模拟计算 结论,引 言,根据生物效应的不同，可将紫外线按照波长划分 为四个部分 A波段UVA，又称为黑斑效应紫外线，波长范 围400-320nm； B波段UVB，又称为红斑效应紫外线，波长范

8、围320-275nm ； C波段UVC ，又称为灭菌紫外线，波长范围为275-200nm ； D波段UVD ，又称为真空紫外线，波长范围为20010nm。,紫外线消毒的悠久历史,上个世纪20年代就已取得了广泛的应用 1936年开始在手术室中应用紫外线消毒 1937年首次在学校中应用该技术减少风麻疹的传播 目前国外在对于结核病的防治中大量采用该项技术，结核病与SARS具有很多相似之处，所以这些经验都是值得我们借鉴的,紫外线消毒与中央空调系统的结合,在空调风道中采用紫外线消毒在上个世纪60-70年代风靡一时，但1976年美国外科学会环境委员会，曾就当时普遍在医院手术室中单独采用紫外线灯作为空调通风

9、管道系统中杀灭空气中细菌、病毒的方法提出了否定的意见，认为紫外线灯不能取代过滤器，实践证明其效果有限，因此近二十年来已很少采用。,紫外线消毒与中央空调系统的结合,在SARS疫情后期，北京某些文件中关于空调系统应对SARS的建议提出：对于无法按全新风运行的全空气空调系统，建议在空调回风总管内或其它部位安装紫外线灯，其照射强度时间为60007000ws/cm2（相当于在1m2断面78m长风管内安装30支C波段无臭氧30W紫外线灯管）。也可采用其它可靠的消毒或过滤装置，如高效过滤器或静电除菌装置等。,风道中紫外线示意图,紫外线消毒原理,由于UV-C型紫外线的波长很短，光量子能量较大(在12595千卡

10、/克分子)，所以它的生物效应最显著。短波紫外线对微生物的破坏力很强，当该波段的紫外线照射到细菌体后，细胞的核蛋白和核糖核酸（DNA）强烈地吸收该波段的能量，从而使它们之间的链被打开、断裂，细菌因此死亡。核酸（RNA）的最大吸收波长为250260nm，因此253.7nm波长的紫外线最具有杀菌力，所以常用低压汞灯输出254纳米紫外线灭菌道理就在于此。,考察紫外线消毒效果的主要因素是紫外线强度与照射时间的乘积，即照射计量。理论上说，如果照射时间足够长的话，即使是低强度的紫外线照射也可起到消毒杀菌的功效。杀灭不同的菌种或病毒的辐射量相差很大。例如杀灭霉菌的辐射量较杀灭杆菌的要大4050倍。环境湿度、温

11、度对于紫外线消毒效果由很大的影响，根据参考文献，在20时紫外线灯的出力最大，0时仅剩下60%。而环境的相对湿度，多数观点认为相对湿度为40%60%条件下，灭菌效果最好，而60-70%以上，对微生物的杀灭率就要下降，80%以上甚至有激活作用。,紫外线杀菌的一般数学表达式,S-存活细菌数。 k-衰减或标准死亡率常数，cm2/w.s。 I-紫外线辐射强度，w/cm2。 t-照射时间，秒,紫外线辐射强度的三种计算方法,紫外线灯当照射距离在灯管长的二分之一范围内，辐射强度与距离成反比；大于灯管长的二分之一时，紫外线辐射强度与照射距离的平方成反比； 在距灯中心500mm以内，照射强度与距离成反比，而在50

12、0mm以外，则照射强度大约与距离平方成反比； 应用辐射角系数公式进行计算，即利用有限长圆柱体对于空间任意微元的辐射角系数，然后计算辐射强度 经过分析对比实测验证，我们认为计算方法3的结果比较准确。,中央空调风道紫外线消毒模拟计算,根据SARS后期北京关于回风道设紫外线消毒的建议，在7米长的风道内安装30支紫外线灯，为使管道内各处的辐照量尽可能接近，经多种排列方式比较后，选取了下述紫外线灯管的布置方案进行计算，即每500mm的距离在风道断面安装两根紫外线灯，具体布置方式如下,7、8两根灯管在AD断面上产生的紫外线强度分布（平均值2724）,5、6、9、10四根灯管在AD断面上产生的强度（平均值7

13、84）,3、4、11、12四根灯管在AD断面上产生的强度（平均值为373）,1、2、13、14四根灯管在AD断面上产生的强度（平均值为209）,其他灯在该断面产生的强度强度（平均值为130）,根据上述紫外线灯布置方案测算，达到北京某建议提出的7000w.s/cm2的必要辐照剂量，需要被处理空气在78米的风道内滞留约2.3秒，那么风速只能降低到3m/s。断面为1m2的风道，所能通过的风量仅10800m3/h。如果按常规的风道风速8m/s计算，满足7000w.s/cm2的辐照剂量所需的风道长度为20米，需布置的30w紫外线灯管数量为78支。,而消毒技术规范规定：杀灭一般细菌繁殖体时，应使照射剂量达

14、到10000w.s/cm2；杀灭细胞芽孢时应达到100000w.s/cm2；在消毒目标微生物不详时，照射剂量不应低于100000w.s/cm2。根据上述布置方式，达到卫生部消毒管理规范最低标准10000w.s/cm2辐照剂量，所需的风道长度为28.6米，需布置灯管114支。显然上述的紫外线布局在中央空调系统中是很难实现的。,那么在空调系统的风道中，如何消毒杀菌呢？采用灭菌型高中效滤材制作的袋式过滤器可作为过滤消毒一种方案。其大气浮游菌过滤效率可达99%以上，滤材本身饱含灭菌剂颗粒，有一定的灭菌功能，此外，可以考虑在过滤器迎风面再配置足量的紫外线灯，配合药物杀灭被过滤器阻留下来的细菌与病毒，有较可靠的效果，当然会涉及到系统阻力增大，空气处理设备需增设过滤段等一系列问题。,结 论,通过上述的空调系统风道单独应用紫外线分析计算，可以看出无论如何摆布紫外线灯都很难达到消毒规范的消毒剂量要求，而且风道中紫外线消毒还受到许多其他因素的制约，例如环境温度、湿度以及紫外线灯外壁积垢、辐射强度下降等问题，所以单纯的利用紫外线灯很难达到彻底消毒灭菌的效果，也不能替代空气过滤器，大量的文献资料都表明空气过滤器是空调系统较为可靠的主要灭菌手段之一。,祝大家国庆节快乐,谢 谢！,