降低血液病房顶部集中送风面积的样板间实验研究

——国标《医院洁净护理与隔离单元技术标准》编制组系列探讨问题之三

苏州通快净化科技有限公司      马兆勇   蒋国清，

中国建筑科学研究院有限公司      许钟麟   曹国庆   潘红红

解放军总医院第五医学中心      王维平

摘   要：在面积9m²、高2.5m的血液病房样板间中进行了实验。在顶部送风尺寸每边比床边外延0.4m的条件下，室内达到远低于3.5粒/L浓度的5级洁净度要求；床面0.4m以上床头位置风速低于0.1m/s，远低于避免吹风感的0.12m/s要求；可比常规做法节能1/3~2/3。

关键词：血液病房；顶部集中送风；吹风感；高效过滤器；送风面积

基金项目：“十三五”国家重点研发计划项目“室内微生物污染源头识别监测和综合控制技术”（编号：2017YFC0702800）。

       0   引言

       血液病（又称白血病），包括再生障碍性贫血及恶性血液病。由于体内白细胞特别是中性粒细胞减少，或体内原始／原幼细胞大量增殖抑制正常造血，患者对感染的防御能力严重降低。由于化疗、放疗及免疫抑制剂的应用，患者常出现严重中性粒细胞缺乏，和／或淋巴细胞功能受抑，致使部分患者并发严重感染而危及生命。患者常在7天后白细胞降至0，所以感染致死是血液病患者致死的最主要原因^[1]。

       近二三十年来我国血液病发病率、死亡率呈上升趋势。据2003~2007年对全国32个肿瘤登记地区的统计，白血病发病率为5.17/10万，死亡率为3.94/10万^[2]。又据报道，至2009年，我国有白血病患者约400万^[1]。

       为了将血液病患者在治疗期（干细胞移植完成前）所处环境的空气含菌浓度尽可能降低，从20世纪60年代以来，将血液病房建成垂直层流（单向流）或水平层流（单向流）洁净室成为共识，我国最早的有关血液病房的标准YEB004–1997《军队医院洁净护理单元建筑技术标准》也作了这样规定。

       由于层流要求送风速度达到0.35m/s（垂直）或0.40m/s（水平），加之过滤器满布送风，因此血液病房风量太大，达到10000m³/h以上。

       1   减少血液病房送风面积

       血液病房采用层流主要是为了达到5级洁净度。文献[1]（转引日本文献）认为，通过全空间的清洁空气的单向流特性占支配地位的房间，也称为单向流洁净室。所以文献[1]给出了垂直单向流过滤器满布比不小于60％的限定。由于血液病房面积一般在10~12m² 左右，所以GB 51039–2014《综合医院建筑设计规范》要求血液病房顶部集中送风面积不小于6m2。这将使送风量减少40%以上，但仍有近8000m³/h之多。

       根据《医院洁净护理与隔离单元技术标准》（以下简称《标准》）编制组举行的多次调研会和对有关医院的走访，均认为血液病房不宜过大，面积可减小到6m²，且层高2.5m就可以。
考虑到血液病人基本卧床，所以《标准》编制组决定把顶部集中送风面积进一步缩小，然后进行样板间实验。

       2   样板间建造

       建造了一间装配式血液病房样板间（见图1），净尺寸（长×宽×高）为3m×3m×2.5m。病房一端靠墙放一张病床，尺寸（长×宽×高）为2m×1m×0.65m。送风天花置于床正上方，尺寸（长×宽）为2.4m×1.8m，除床头外，其余三边均比床边外延0.4m。床左右两侧各满布3个回风口，每侧回风口截面积为3m×0.4m。

图1   样板间平面图

       样板间由1台空调机组送风，设计风量为4000m³/h，最大风量为5000m3/h，最大新风量为350m³/h。送风天花设高效（H13）过滤器（1120mm×540mm×70mm），共6台；房间回风设中效（F7）过滤器（880mm×290mm×60mm），共６台。系统示意图见图2，3。

      

图2   系统示意图1                                                                     图3   系统示意图2

       3   样板间测试

       3.1   风速

       风速测点布置见图4，测试结果见表1和表2。

A~F为测点列编号；1~6为测点行编号。

图4   风速测点布置

表1  风速测试结果1      (m/s)

注：送风量为4000m³/h，测试位置为送风面下10cm，测试时间为9月23日06:30，室内温度26℃。

表2  风速测试结果2       (m/s)

注：送风量为4000m³/h，测试位置为距地面1.2m，测试时间为9月28日08:00，室内温度23℃。

       3.2   洁净度

     （1）主流区洁净度测点布置在送风天花面积笼罩区内，见图5。测试仪器为采样流量28.3L/min的粒子计数器，每次测1min，每点测2次，测点距地面1.2m。测试人员1人，穿普通工作服。

1~18为测点。

图5   主流区洁净度测点布置

       主流区洁净度测试结果见表3。可以看出，第18点数据超标，经检查，发现该处有泄漏，经过滤器压实后再测，数据为0，达到了5级标准（≤3.5粒/L或100粒/28.3L）。

表3   主流区洁净度测试结果

     （2）周边区洁净度测点布置及测试结果见图6。周边区每点测1次，测试结果表明周边区同样达到了5级洁净度。

①～⑧为测点；数据为测试结果，单位为粒/28.3L

图6   周边区洁净度测点及测试结果

       4   讨论

     （1）表１说明送风速度相当均匀。

     （2）表２是床头部分数据，床头部分对应第1，2行的B，C，D，E测点，其中C，D测点位于头部位置。根据国内外研究结果^[3~4]，若希望95%的人头部没有吹风感，该处风速宜小于0.12m/s。床高0.65，《标准》拟要求床上方0.4m 处风速不大于0.12m/s，所以床高加枕头加头部位置，离地面约1.1~1.2m。因此测试结果表明，在床上头部以上位置，风速远低于0.12m/s，不会造成吹风感。

     （3）根据扩大主流区理论和实测研究^[5~6]，当送风面积达到房间面积1/5以上时，周边区也可以实现5级洁净度，当然气流流型不能用标准单向流来衡量。上述样板间的送风面积已远超这个范围，所以微粒浓度达到远低于3.5粒/L是可能的。

     （4）本实验中高效过滤器在静压箱下面，向上满布拧紧，实验中已发现有一处泄漏，工程安装时如不严谨、预先检漏，则使用中出现泄漏是极大威胁；特别是更换过滤器后又要检漏、堵漏，而且要对涉及的环境消毒，很不容易做到。故工程上如能采用不在室内更换过滤器的方式，如阻漏层送风天花，则可避免上述缺陷。

       5   结语

       血液病房集中送风面积采用每边比床外边延长0.4m的做法，在病房面积约为10m2时，可以使室内达到微粒浓度远低于3.5粒/L的洁净度，因此可适用于面积更大些的病房，而且头部风速远低于0.12m/s，合乎要求。这一送风方式将比传统方式节能1/3~2/3。

参考文献

       [1] 许钟麟. 空气洁净技术原理[M]. 4版. 北京：科学出版社，2014:273~282,329–330.

       [2] 陈万青, 单保恩, 郑荣寿, 等. 2003–2007年中国肿瘤登记地区白血病发病与死亡分析[J]. 肿瘤，2012, 32(4):251–255.

       [3] 邓佑鹏. 医院建筑内防止SARS病毒传播与感染的综合措施与对策研究[D]. 上海：同济大学，2005:90–122.

       [4] 许钟麟. 隔离病房设计原理[M]. 北京：科学出版社，2006:124–126.

       [5] 许钟麟, 马骏, 孙宁, 等. 确定生产无菌药品的背景环境Ｂ级区换气次数的方法[J]. 暖通空调，2013,43(12):135–140.

       [6] 冯昕, 许钟麟, 张益昭. 生产无菌药品的背景环境——Ｂ级区换气次数实测分析[J]. 暖通空调，2014,44(2):84–88.

备注：本文收录于《建筑环境与能源》2019年9月刊总第25期。
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