有一種意見是采用全新風。但有研究指出,隔離病房采用全新風不是一個必要條件。
送風采用全新風就要求全排風,過去沒有高效過濾器(www.rfilter.com)時要求向室外高空排放,這樣做的依據(jù)是高空排放完全不會或極少影響被吸入的新風,所以可采用全新風。但是含有危險傳染性疾病的微生物排至室外是對環(huán)境的破壞。后來要求經(jīng)高效過濾器后全排風。以下討論說明全排風的必要性不充分。
一、回風菌濃分析
假設(shè)采用一般送風口,床頭下排風,在送風口下方一小塊區(qū)域內(nèi)是全新風,該區(qū)域內(nèi)沒有室內(nèi)病人產(chǎn)生的致病菌。這種氣流繼續(xù)下送,與病人周圍含菌空氣摻混,將其稀釋、吹散,從排風口排出。
病人一個噴嚏約產(chǎn)生6萬~30萬個/min10μm大小的含菌液滴,2s后液滴蒸發(fā),粒徑變?yōu)?.6μm[1]。根據(jù)實驗測定,國產(chǎn)C類高效過濾器對≥0.5μm的微粒的過濾效率達99.99994%,對實驗用的1μm線度的枯草桿菌芽孢的過濾效率達99.999997%(實驗中回風口吸入菌數(shù)量為1.632×1010個/min)。
假定取最大值一個噴嚏產(chǎn)生30萬個/min含菌液滴。據(jù)筆者觀察,1位病人1h內(nèi)可打5個噴嚏。病房體積為45m3,12h-1換氣,設(shè)1h內(nèi)能將噴出微粒全部排出(遠小于實驗細菌數(shù),實際上由于氣流不均勻等因素做不到這一點),則1次換氣需要排出的微粒數(shù)為3×105個/min×5÷12=1.25×105個/min。如果按2h-1新風換氣,即將1.25×105個/min微粒的83%再循環(huán)送入室內(nèi),按上述效率,約有0.000003%×1.25×105個/min×83%=0.31個/min微粒重新送入室內(nèi),與室內(nèi)人員面臨的患者噴出的菌濃相比可視為零。
從上面分析可見,有高效過濾器時,一小部分排風對室外環(huán)境沒有危害,而采用全新風時如果沒有經(jīng)過高效過濾器除菌就全部排到室外(即過去的高空排放),對室外環(huán)境仍有潛在威脅。
上述0.31個/min微粒相當于送風菌濃為0.31個/min÷(12h-1×45m3)=0.034個/m3=0.34×10-4個/L。從保護醫(yī)護人員角度出發(fā),當醫(yī)護人員未戴口罩時,假設(shè)要求在1.5h內(nèi)吸入不超過1個1.6μm 微粒(由噴出的10μm微粒在2s后蒸發(fā)而成),則要求室內(nèi)1.6μm微粒的濃度不應(yīng)超過1.3×10-4個/L??梢娚鲜?.34×10-4個/L計算結(jié)果遠小于此要求限值,而且1.5h內(nèi)只能吸入不超過1個1.6μm微粒是過嚴的要求。如果醫(yī)護人員戴N95口罩,則室內(nèi)允許的1.6μm微粒濃度可提高1萬倍以上。此外室內(nèi)還有日常消毒措施。
所以經(jīng)高效過濾器過濾后的回風送入室內(nèi)和采用全新風,室內(nèi)致病菌微粒數(shù)沒有明顯差別。而室內(nèi)菌濃的分布主要與氣流組織有關(guān),與是否循環(huán)使用回風無關(guān)。
當然,不論是全新風還是循環(huán)風,高效過濾器(主要是邊框)無泄漏是必須的,如果邊框無泄漏,則排風、回風都是安全的。本文對此不展開討論,可參閱相關(guān)文獻。
二、國內(nèi)外標準分析
表1 列出了國內(nèi)外有關(guān)標準關(guān)于循環(huán)風的規(guī)定或建議。
對表1關(guān)于隔離病房一些要求分析后可以認為:
(1)除了德國標準給出的信息太少,和其他標準不便于比較外,俄、日標準基本上是美國標準的翻版。
(2)美國標準雖然首先提出全排風,但對于改造后的隔離病房,只要出風有高效過濾器即可再循環(huán)。這里要注意由標準病房改造的隔離病房也是正經(jīng)的隔離病房,沒有說它只住致病菌感染程度極輕的病人,“只要”是2008年修訂后強調(diào)的,2013年版沿用。如果循環(huán)風應(yīng)絕對避免,就不可能有上述例外,就不可能有表7–1注U 中允許在室內(nèi)使用配有高效過濾器的附加空氣循環(huán)設(shè)備。
(3)從美國標準表7–1設(shè)計參數(shù)及其注U可以看出,至少表達易混淆——最小新風換氣次數(shù)2h-1又要求全排風和12h-1換氣,這是有矛盾的。
(4)CDC指南給出的圖示完全是室內(nèi)自循環(huán)的系統(tǒng),符合出(或回)風有高效過濾器即可室內(nèi)循環(huán)。
(5)俄羅斯標準參照美國標準但表述有不妥之處。既然說“不能進行空氣循環(huán)”,但又說可用帶高效過濾器的局部裝置在室內(nèi)循環(huán),還給出了圖示,這等于把可循環(huán)的室內(nèi)上部送風口搬到下部地面上,或者說如果把局部裝置安到頂棚上就是室內(nèi)可循環(huán)的模式。
(6)日本標準強調(diào)“原則上”不使用風機盤管等室內(nèi)循環(huán)裝置,這里重點在帶冷熱盤管的風機盤管機組,說明因其積塵、積菌不好清潔維護,也因為風機盤管壓頭小,不能帶高效過濾器,帶高效過濾器的循環(huán)系統(tǒng)在系統(tǒng)冷熱盤管上幾乎無細菌沉降滋生,所以可用。這可能也有對上述美國標準同樣的理解。
日本標準文字中沒有提到優(yōu)先使用全新風,給出的圖示表明可以室內(nèi)自循環(huán)——排(回)風經(jīng)過高效過濾器,有10%排出以維持負壓,其余則返回空調(diào)機組,與新風混合后送入室內(nèi)。
(7)中國標準未作細致表述,一個“宜”字表明更注意到美國標準“全部直接排到室外”的表述而增加軟化的立場。
三、結(jié)語
通過有關(guān)的實驗、理論分析及對照國外發(fā)達國家的標準,可以認為:當負壓隔離病房排(回)風口設(shè)有不低于待批的國家標準《高效空氣過濾器》的40級(原為C類)高效過濾器時,負壓隔離病房可采用非全新風凈化空調(diào)系統(tǒng)。這種非全新風系統(tǒng)應(yīng)為每間病房獨立使用本室空氣循環(huán)的系統(tǒng),也稱自循環(huán)系統(tǒng)。由于我國幅員遼闊,還應(yīng)提出:當室外氣象條件合適并經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較后適宜采用全新風系統(tǒng)的,可全部病房和輔助用房分別共用一個全新風系統(tǒng)。這對四季如春的地區(qū)是適宜的。