一、引言
醫院作為提供醫療服務的特殊(shū)場所,其(qí)空氣質(zhì)量直接關係到患者的康複、醫(yī)護人員的健康以及(jí)醫療活動的順利開展。不良的(de)空氣質量可能導致病原體傳播、交叉感染等問題,嚴重影響醫療環境的安全性和舒適性。通風係統作為醫院(yuàn)空氣環境調控的關鍵組成(chéng)部分,承(chéng)擔著引入新鮮空(kōng)氣、排出汙(wū)濁空(kōng)氣以及過濾淨化空氣的重要職責(zé)。
中效板式過濾器作為通風係統中的核心部件之(zhī)一,在醫(yī)院空氣淨化過程中發(fā)揮著不可忽視的作用(yòng)。它能夠有效攔截空氣中的各類汙染物,為醫院營造(zào)清潔、健(jiàn)康的呼吸環境。隨著(zhe)醫療技術(shù)的不斷進步以及人們對醫療(liáo)環境質量要求的日益提高,深入了解和合理(lǐ)應用中效板(bǎn)式過(guò)濾器對於提升醫院通風係統性能、保障醫療(liáo)環境安全具有重要(yào)的現實意義。
二、醫院環境對空氣淨化的要求
醫院環境中人員密集(jí),病原體種類繁多且濃度(dù)較高。患者由於自身免疫力(lì)下(xià)降,極易受到(dào)空氣中病原體的侵襲,從而引發交(jiāo)叉感染。據(jù)相(xiàng)關研究表明,醫院內交叉感染的發生率在某些(xiē)情(qíng)況下可高(gāo)達 10% - 30% ,而空氣傳(chuán)播是交叉感染的重要途徑之一 。例如,在(zài)流感高(gāo)發季節,醫院候診區域空氣中(zhōng)流感病毒的含量明顯高於其他公共場所,若通風係統無法有效淨化空氣,將大大增(zēng)加患(huàn)者和醫護人(rén)員感染流感的風險。
不同科室對空氣質量的(de)要求存在顯著(zhe)差異。手術室(shì)作為進行外科手術的關鍵場所,對空氣質量的要求極為嚴格。手術(shù)過程中(zhōng),任何微小的塵埃粒子或病原體(tǐ)都可能引發手術切口感(gǎn)染(rǎn),影響(xiǎng)手(shǒu)術的成功率和患者的康複。因此,手(shǒu)術室的空氣需達到極高的潔淨度標準,通常要求空(kōng)氣中粒徑≥0.5μm 的粒子數不超過 350 個 /m³ ,細菌菌落總數(shù)不超過 2CFU/m³ 。
重症監(jiān)護病房(ICU)收治的患者病情危重,免疫力極度低下,對(duì)空氣質量(liàng)的要求也非常高。需要(yào)嚴格控製空氣中的微生物和顆粒物濃度(dù),以降低患者感染(rǎn)的(de)風險。而普通病房、門診大廳等區域雖然對空氣質量的要求相(xiàng)對較(jiào)低,但也需要(yào)保證空氣(qì)的清新和(hé)衛生,為患者和醫護人員提供舒適的環境。
三、中效板式過濾器的(de)工作原理
3.1 攔截作用
空氣中的塵埃粒子在氣流的帶動(dòng)下做慣性運動。當這些粒(lì)子遇到中效板式過濾器的過濾介質時,由(yóu)於(yú)過濾介質的纖維排列緊密,粒子會因慣性作用偏(piān)離原(yuán)來的運(yùn)動軌(guǐ)跡,直接撞擊到纖維表麵,並被纖維所捕獲(huò)。較小的粉塵粒子在相互碰撞過程中,會(huì)逐(zhú)漸粘結形成較大(dà)顆粒(lì),這些較大顆粒更容易因重力作用而沉(chén)降,從而實現對(duì)空氣中塵埃粒子的攔截。
3.2 慣性和擴散作用
對於(yú)較大粒(lì)徑(大於 0.3μm)的顆粒(lì)粉塵,其在氣流中主要做慣性運動。當(dāng)氣(qì)流方向因遇到(dào)過濾器的纖維而發生改(gǎi)變(biàn)時,顆粒由於慣性無法及時跟(gēn)隨氣流轉向,便會撞到纖維(wéi)上並被粘結。粒子的粒徑越大,慣性作用越明顯(xiǎn),過濾(lǜ)效果也就越好。
而對於較小粒徑(小於 0.1μm)的顆粒粉塵,它們在氣流中主要做無規則的布(bù)朗(lǎng)運動。顆(kē)粒越(yuè)小,布朗運動越劇(jù)烈,與過濾器纖維(wéi)碰撞的機會就越多,從而被過濾介質捕獲的概率也就越大,過濾效果也隨之增強。在 0.1μm - 0.3μm 粒徑範圍(wéi)內的粒子,其(qí)擴散和(hé)慣(guàn)性作用都不明(míng)顯,相對較難被過濾掉。
3.3 靜電(diàn)作用
在(zài)某些情況下,中效板式過濾器的纖維和空氣中的微粒可能會帶上電荷,從而產生靜電(diàn)效應。帶靜電的過濾材料能夠使(shǐ)粉塵粒子的運動軌跡發生改變,增加其與(yǔ)纖維碰(pèng)撞的機會,並且使粉塵在纖維介質上粘得(dé)更加牢固(gù)。一些采用駐極體材料製作的過濾器,能夠長期保持靜電性能,在不增加過(guò)濾器阻力的前提下,顯著改善過濾效果。不過,靜電作(zuò)用在整個過濾過程中並非起決定性作用,而是起到輔助增強(qiáng)過(guò)濾效果的作用(yòng)。
3.4 化學過濾作用(如有)
部分中效板式過濾器會添(tiān)加具有(yǒu)化學吸附功能的材料,如活性炭等。活性炭材料內(nèi)部具有大量微小的孔隙,這些孔隙提供了巨大的比表麵積,能(néng)夠對空氣中的有害(hài)氣體分子進行選擇性吸附。當遊離的有害氣(qì)體分子(zǐ)接觸(chù)到活性炭表麵時,會在微(wēi)孔中凝聚成液體,或者與活性炭材料發(fā)生化(huà)學反(fǎn)應,生成無(wú)害物(wù)質。這(zhè)種化學過濾作用可以有效去除空氣中的異味、有害氣(qì)體等,進(jìn)一(yī)步提升空氣的質量。但需要注意的是,活性炭在吸附過程中,其吸附能力會逐漸減(jiǎn)弱,當達到(dào)飽和狀態(tài)時,就需要及時更(gèng)換過(guò)濾器(qì)。
四、中效板式過濾器的產品參(cān)數
4.1 過濾效率
根據 GB/T 14295 - 2019《空氣過濾器》標準分類,中效板式過濾器屬於 F 係列過濾器。其過濾(lǜ)效率範(fàn)圍(wéi)在 60% - 95% 之間(針對≥1.0μm 顆粒物) 。不同(tóng)等(děng)級(jí)的中效板式過(guò)濾器過濾效率有所差異,例如 F6 級過濾器的過濾效率(lǜ)為 40% - 60%(針對≥1.0μm 顆粒物) ,F7 級為 60% - 70% ,F8 級為 70% - 85% ,F9 級(jí)為 85% - 95% 。在實際應用中,可根據醫院不同區域對空氣質量的要求,選擇合適過濾效率等級(jí)的(de)中效板式(shì)過(guò)濾器。例如,手術(shù)室、ICU 等對空氣質量要求較高的區域,可選用 F8 級及以上的中效板式(shì)過(guò)濾器;而普通病房、門診大廳等區域,可(kě)選用 F6 - F7 級的過濾器。
【配圖 1 張(zhāng):不同等級(jí)中效(xiào)板式(shì)過濾器針對(duì)≥1.0μm 顆粒物過濾(lǜ)效率的柱狀圖】
4.2 容塵量
中效板式過濾器的容塵量是衡量其使用壽(shòu)命和過濾(lǜ)性能的重要指標之一。一般來說,中效板式過濾器的(de)容塵量在 300 - 800g/m² 之間 。其(qí)容塵量的大小受到多種因素的(de)影響,如過濾材料的材質、纖維的粗細、過濾器的結構設計以及使用環境中的(de)粉塵濃(nóng)度等。采用優質過(guò)濾(lǜ)材料且結構設(shè)計合理(lǐ)的(de)中(zhōng)效板式過濾器,能夠具(jù)有較(jiào)大的容塵量,從而在較長時間(jiān)內(nèi)保持穩定的過濾性能,減(jiǎn)少過濾器的更換(huàn)頻率,降低運(yùn)行成本。在醫院(yuàn)通風係統中,由於不同區域的粉塵濃度和使用頻率(lǜ)不(bú)同,過濾器的容塵量需求也有所差異(yì)。例如,門診大廳等人員流動(dòng)頻(pín)繁、粉塵濃度相對較高的區域,應(yīng)選擇容塵量較大(dà)的中效板式過濾器(qì)。
4.3 阻力
中效板(bǎn)式過濾器的(de)阻力包括初始阻力和終阻(zǔ)力。初始阻力是指(zhǐ)過濾器在全新狀態(tài)下,在額定風(fēng)量下運行(háng)時的阻力,一般在 50 - 150Pa 之間 。隨著過濾器使用時間的增加,其內部會逐(zhú)漸積累灰塵(chén),導致阻力(lì)不斷上升。當阻力上升到一定程(chéng)度,達到終阻力(lì)時,就需要更換過濾(lǜ)器。中(zhōng)效板式過濾器的(de)終阻力一般在 250 - 400Pa 之間 。過濾器的阻(zǔ)力大(dà)小直接影響通風係統的能耗。阻力過大,會導致風(fēng)機需要消耗更多的能(néng)量來克服阻力,從而增加運行成本。因此,在選擇中(zhōng)效板式過濾器時,應在保證過濾效率和容塵量的前提下,盡量選(xuǎn)擇阻力較小的產品。同時,定期(qī)對過濾器(qì)進行清洗或更換,也有助於維(wéi)持(chí)通風(fēng)係統的低阻力運(yùn)行。
【配圖 1 張:中效板式過濾器運行過程中阻(zǔ)力隨時間變化的曲(qǔ)線】
4.4 耐(nài)溫性(xìng)能(néng)
中效板式過濾(lǜ)器的設計使用溫度範圍為 - 10℃至 70℃ ,能夠適應醫院空調係統可能出現的大多數工況。在醫院的一些特殊區域,如(rú)消毒滅菌區或高溫(wēn)蒸汽環境,可能需要使用專門(mén)設計的耐高(gāo)溫型過濾器,其最高使(shǐ)用溫度可達 120℃ 。在(zài)選擇(zé)中效板式過濾器時,需要根據使用環境的溫度條件,選(xuǎn)擇合適(shì)耐溫性能的產品,以確保過濾器能夠正常工作,不影響(xiǎng)其(qí)過濾性能(néng)和使用(yòng)壽命。
4.5 其他(tā)參數(如尺寸、重量等)
中效板式過濾(lǜ)器的尺寸規格多樣,常見的外形尺寸有 595×595×46mm、495×495×46mm 等 ,也可根據(jù)實際安(ān)裝空間(jiān)的需求(qiú)進行定製。其重量一般在 1 - 5kg 之間,具體(tǐ)重量取決於過濾器的尺寸、材質(zhì)和結構等因素(sù)。合理(lǐ)的尺寸(cùn)和(hé)重量設計,便於過濾器的(de)安裝、維護和更換。在醫院(yuàn)通風係統的設計和安裝過程中,需要根據通風管道的尺寸和布局,選擇合適尺寸的中效板式過濾器,確保過濾器能夠與通風係統完美(měi)匹配(pèi),實現最佳的空氣淨化效果。
【配圖 1 張(zhāng):不同尺寸中效板式過濾器的實物圖片】
五、中效板式過濾器在醫院通風係統中的應用案例
5.1 手術室
北京協和(hé)醫院的手術室空氣淨化係統采用了 “初效 + 中效 + F9 高效” 的三級過濾方案 。其中,F8 級中效過濾(lǜ)器負責攔(lán)截≥1.0μm 的顆粒物,與前置初效過濾器和後置(zhì) F9 高效(xiào)過濾器協同工作,共同(tóng)構建了高(gāo)潔淨(jìng)度的手術環境。通過這種多級過(guò)濾體係,手術室(shì)空氣中的塵埃粒子和(hé)微生(shēng)物得到了有效控(kòng)製,顯著降低了手術切口感染的風險。研究數據表明,在采用該過濾方案後,手術室空氣中粒徑≥0.5μm 的(de)粒子數穩定控製在 350 個 /m³ 以下,細菌菌落總數不超過 2CFU/m³,滿足了手術室對空(kōng)氣質量(liàng)的嚴格要求。
5.2 重症監護病房(ICU)
上海瑞金(jīn)醫院(yuàn)的 ICU 在空氣淨化(huà)係(xì)統中選用了容塵量大、阻力小的中效(xiào)板式過濾器,以兼顧病患(huàn)保護和能耗控製的(de)雙重需(xū)求 。在實際運行過程中,該(gāi)過濾器能夠有效過濾空(kōng)氣中的微生物和顆粒物,為重症患者提供了一個相對潔淨的治療環境。同時,由於其阻力較小,風機運行能耗較(jiào)低,降低了醫院的運營成本(běn)。監測數據顯示,ICU 內空氣中的微生物濃度始終保持在較低水平,為患者的康複(fù)創造了良好的條件。
5.3 發熱(rè)門診
武漢同濟(jì)醫院在新冠疫情爆發(fā)期間(jiān),緊急升級了發熱門診的空氣淨化係統,采用 F8 級中效過濾器與負(fù)壓通風係統聯用方案 。F8 級中效(xiào)過濾器能夠有效攔截空氣中的病毒載體和較大顆粒物(wù),負壓通風係統則確保發熱門診內的空氣(qì)定向流動,避免病毒向外擴散。通過這一方案的實施,發(fā)熱門診內的空氣(qì)質(zhì)量得到(dào)了顯著改善,有效阻斷了病毒在空氣中的傳播,為醫護人員和患者提供了安全的就醫環境。
5.4 普通病房(fáng)
廣州中山大學附屬第一醫院的普通病房通風係統(tǒng)中安裝了 F6 級(jí)中效板式過濾器 。該過濾(lǜ)器在運行過程中能夠有效去除空氣中的灰塵、花粉等較大(dà)顆粒物,同時對部(bù)分細菌和病毒載體也具有一定的攔截效果。病房內的患者和醫護人員普遍反映(yìng),安裝過濾器後,室內空氣更加清新,舒適度明顯提高。空氣質量監測數據顯示(shì),普通病房內的空氣顆粒物濃度和微生物濃度均符合相關衛生標準,為患者的康複(fù)提供了良好的空氣環境。
六、中效板式過濾器的維護與更換
6.1 維護周期
中效板式過濾器的維護周期應根據其使用環境、過(guò)濾效率和容塵量等因素來確定。一(yī)般來說,在額定風量使用條件下,建議每 3 - 4 個月(yuè)對過濾器進行一次檢查和維護 。若使用環境中的含塵濃(nóng)度較大,則應適當縮短維(wéi)護周期(qī)。例如,在醫院的門診大廳、鍋爐(lú)房等粉塵濃度較高(gāo)的區域,過濾器的維護周期可能需要縮(suō)短至 1 - 2 個月。
6.2 維護(hù)方法
定期檢查過濾器的進風麵(miàn)有無雜物堵(dǔ)塞(sāi)情況,若有物品堵塞表麵,應及(jí)時清(qīng)除,以確保氣流能夠正常通過過(guò)濾(lǜ)器。同時,檢查濾料表麵有無破損,若濾料表麵破損嚴重,則必須(xū)更(gèng)換新的濾料或(huò)更換(huàn)新(xīn)的過濾器重新安裝。在檢查過程中,還需注(zhù)意過濾(lǜ)器與框體的壓邊處密封性(xìng)是否良(liáng)好,如有風量泄露,應及時進行密(mì)封(fēng)處理。此外,不可用重物撞(zhuàng)擊過濾(lǜ)器(qì)的表麵,也不可用力拉扯(chě)過濾器的(de)濾料表麵,以免損壞過濾器。
6.3 更換(huàn)指標
當過濾器的阻力達到(dào) 400Pa 以上時(shí),必須更換過濾器 。這是因為隨著過(guò)濾器阻力的增加,通(tōng)風係統的能耗會顯著上升(shēng),同時過濾效率也可能(néng)會受到影(yǐng)響。此外,如果過濾器使用的(de)是可清洗式濾料,在更換下濾料後,可以用清水或含有(yǒu)中性洗滌(dí)劑的溶液進行衝洗,晾(liàng)幹(gàn)後再換(huàn)上。但需要(yào)注意的是,最多允(yǔn)許清洗二次,之後(hòu)就必須更換新的過濾器。若使用環境中含(hán)塵(chén)濃度較大,過濾器的使用壽命周期還將(jiāng)進一步減(jiǎn)少(shǎo),此時應根據實際情況及時更換過(guò)濾(lǜ)器,以保證通風係統(tǒng)的正(zhèng)常運行和空氣淨化效果。
七、結論
中效板式過濾器憑(píng)借其獨(dú)特的工作原理和良好的產品性能,在醫院(yuàn)通風係統中發揮著至關重要的作用。它能夠有效滿足醫(yī)院不同區域對空氣質量的嚴格要求,為患(huàn)者和醫護人員提供清潔、安全的呼吸環(huán)境,降低交叉感染的風險。通過(guò)對多個醫院(yuàn)應用案例的分析可以看出,合理選擇和正確使用中效板式過濾器,能夠顯著提升醫院通風係(xì)統的性能和空氣質量。同(tóng)時,加強對中效板式過濾器的維護與更換管理,也是保證其長(zhǎng)期穩定運行和高效過濾的關鍵。
隨(suí)著醫療技術的不斷發展(zhǎn)和人們對醫(yī)療環境質量要求的持續提高,中效(xiào)板式過濾器在醫院通風係統中的應用前景將更加廣闊。未來,相關研究和生(shēng)產企業應(yīng)進一步加強技術創新,不斷優化中效板式過濾器的性能,開發出更加高效、節能(néng)、環(huán)保的產品,以更好地(dì)滿足醫(yī)院(yuàn)及其他場所(suǒ)對空氣淨化的需求。同時,醫院在通(tōng)風係統的設計、安裝和運行管理過程中,也應充分考慮中效板式過濾(lǜ)器的特點和要求,確保其在醫院空氣淨化(huà)中發揮最大的作(zuò)用。
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