新型冠状病毒感染疫情逐渐蔓延至全国多个省市,截至1月23日19时,国家卫生健康委通报国内25个省(区、市)累计报告新型冠状病毒感染的肺炎确诊病例634例,治愈30例,死亡17例(均来自湖北省),13个省(区、市)累计报告疑似病例422例。(选用发布当天的数据)
值得关注的是,国家卫健委高级别专家组于20日接受媒体采访时表示,新型冠状病毒传染已确认存在人传人和医务人员感染。
对于这样的现状,从医院建设硬件设施的角度来看,如何在院内最大程度地降低该类病毒的传播风险,如何更好地防控病毒?继上一篇分享后,筑医台资讯继续邀请医院建设相关专家展开分享。
嘉宾:
1.郭金成 重庆海润节能技术股份有限公司董事长
核心观点:用控制传染源、切断传染链、隔离易感人群的基本原则进行院区规划,辅以优质高效负压控制装备作为保障。
2.黄中 中国中元国际工程有限公司建筑工程一院暖通总工
核心观点:加强空气过滤、通风,控制污染区、半污染区、清洁区的气流方向以控制病毒传播。
3.王龙飞 江苏久信医疗科技有限公司投标部营销项目技术总监
核心观点:建议采用静态控制与全过程动态控制相结合的手段,如负压控制隔离病房用以保护医护人员。
1. 据报道,武汉市共有15名医务人员确诊为新型冠状病毒感染的肺炎病例,另有1名为疑似病例。15名被感染的医务人员当中,有14名医务人员是由同一名病人传染的。您如何看待这种现象?
王龙飞:首先造成此现象的因素很多,病毒通过呼吸道(飞沫,咳嗽或打喷嚏)传染,可能产生经空气传播的微粒或飞沫核,这些微粒和飞沫核中均可能携带有病菌。一般病菌微粒的大小大致分布在1~5μm左右,通常情况下能够使它们在空气中停留很长时间,并使其在房间或建筑物内传播。易感人员如果吸入带有病菌的微粒或飞沫核,就会被感染。另外最重要的是病人在收治过程中,传染性隔离病房的实际防护功能以及医护人员进出隔离病房、传染性隔离病房与外部内外温差(热压)等因素,不排除存在影响病房内污染物外泄的可能。
2.从医院硬件装备角度看,目前国内医院针对病毒飞沫传播是否有专门的隔离病房或空气过滤装备?
郭金成:在非典暴发之后,人们逐渐意识到了室内空气安全和通风空调系统之间的相互关系,这在医疗建筑中十分突出,对于一些传染性呼吸道疾病,目前采用的是传染性负压(隔离)病房。随着人们对致病菌(病毒)随空气传播的途径机理认识的加深,医院建筑设备工程的发展将重点放在负压隔离,保证传染病房为负压病房,利用压差控制来控制气流的走向,从而控制传染病菌在空气中的蔓延。
《综合医院建筑设计规范》(GB51039-2014)规定:隔离诊室及其候诊前室应采用单独的空调系统,其回风应有中效(含)以上的过滤器。对于负压隔离病房,应采用自循环空调系统,新风可集中供给。空气传染的特殊呼吸道患者的病房应采用全新风系统。送风的末级过滤器应为高中效过滤器。
同时《传染病医院建筑设计规范》(GB50848-2014)也对负压隔离病房做了相关规定。因此在2014年及以后建设的医院均应按照此标准进行负压病房与空气过滤装备的设置。但仍然有些医院由于建设年代的原因,没有负压隔离病房或者所采用的技术还远达不到现行的标准要求,这为医院控制病毒飞沫传播感染带来了困难。
对于已经根据标准设置的负压隔离病房,其核心的负压控制装备——通风系统,也已经运行多年,根据实际情况来看,随着通风系统运行时间的推移,楼层及病房内部的压差梯度控制效果存在一定程度的衰减,这给医护人员和病患的安全健康带来了较大的隐患。因此,对于尚未设置负压病房的医院,可通过现有技术手段(通风系统)进行改造,对于已经按照标准设置的负压病房的医院,可对当前系统的运行情况进行检查,发现运行中存在的问题,必要时依据现有技术手段进行改造升级。
王龙飞:目前国内新医院建设过程中,大部分医院都有考虑建设针对收治病毒飞沫传播的传染性隔离病房,且未设置传染性隔离病房的老旧医院也逐步加大了传染性隔离病房的改造建设,以应对特殊病人的应急处置。
3.在您看来,如何从硬件基础建设和装备入手,最大程度地降低此类病毒对医护人员和患者的感染率?
郭金成:从基建来看,医院应结合各地区卫生事业发展规划和医院具体情况,遵照控制传染源、切断传染链、隔离易感人群的基本原则进行院区规划以及建设相应的负压隔离病房以应对特殊情况的发生。在此基础上应采用保障性好的高效负压控制装备作为保障,具体来说就是空气路径的可靠控制。这其中有三个层面的问题:
(一)楼层气流的控制
传染病房因为室内存在传染源,需要严格控制病房内污染物不扩散到室外和其他功能空间,因此需要控制室内为负压,传染病区的设置要求有明确的清洁区、半污染区和污染区的划分。其楼层病区压力等级划分情况如图1所示,左侧白色区域为医护人员办公区域,为清洁区,医护人员由医护人员专用出入通道直接进入清洁区,当医护人员需要由清洁区进入半污染区时,需要通过缓冲区空间再进入污染区的医生通道,若需进入病室,则还要经过病室与医生通道之间的缓冲区。《医院隔离技术规范》WS/T 311-2009要求经空气传播疾病的负压隔离病室内的气压宜为-30Pa,缓冲间的气压宜为-5Pa。为了严格控制传染病房内致病菌的扩散,通过通风空调系统来建立严格的空气压力梯度,保证了传染病区的气流有组织流动,从清洁区流向半污染区,再流向污染区。
图1 传染病房楼层病区功能空间压力等级划分图示
(二)房间内部气流控制
应确保气流保证气流从医护人员工作区后再经过病患,至室内排风口排出。目前,各个国家针对传染病房的通风设计都提出了相应的设计标准和规范,对传染病房通风系统的气流组织都提出了建议和要求。
1) 美国疾病控制中心CDC (Centers For Disease Control And Prevention)建议将送风口和回风口设置在病房的两侧,并且送风口设置远离病床的一侧,回风口布置在靠近病床的一侧。其提出了两种适用于传染病负压病房的气流组织形式,如图2和图3所示。
图2 传染病房气流组织形式一
图3 传染病房气流组织形式二
这样的气流组织形式保证了送入室内的新风首先进入医护人员的工作区,同时避免传染病人呼吸产生的气溶胶颗粒在室内扩散传播。
2) 澳大利亚推荐在传染病房的天花板上均匀布置多个送风口,并在壁面较低处均匀布置多个回风口。这种气流组织方式可以形成近似置换通风的气流形式,通过加大送风量可以提高室内的换气次数,从而提高室内的空气品质。
3) 我国《综合医院建筑设计规范》(GB51039-2014)第7.5.8条提出负压隔离病房宜在床尾或床侧及床尾各设一个送风口,回风口宜设在床头侧下方。《传染病医院建筑设计规范》(GB50848-2014)建议呼吸道传染病房采用顶送下排的气流组织方式,排风口底部距离地面应该100mm以上。清洁空气首先送入医护人员工作区后再经过靠近病患的排风口排出。
(三)室外排风口的安全控制
由于室外排风口排出的为建筑内部的传染源病毒,因此其排入到大气中应进行相应的处理,并且排风口应远离人员活动区域,避免进行二次传播。
当前很多医院的传染病房,它存在以上三个方面的问题,具体来说就是有的医院根本没有配置机械通风系统,或者仅配置了简单的排风系统,有些通风系统配置不足,无法保障通风换气次数,因此就根本无法保证楼层气流由清洁区流向污染区,室内气流由医护人员流向病患。
一旦出现由空气传播的传染病,病房又不能开窗,就会导致建筑空气不流通,由此带来了一系列的空气感染隐患。还有一些医院,虽设置了机械新排风系统,但在建筑主排风口处未设置排风处理或简单的设置活性炭处理后排放,排放的位置不佳,从而导致病菌的二次传播。有些医院的新排风系统房间内未设置密闭阀或密闭阀失效,从而导致当某房间空气消毒关闭房间送排风时,出现其他病房病菌传播至该病房导致交叉感染的问题。
要解决以上三个层面的问题以及当前医院传染病房实践中出现的问题,主要是要合理的才有通风系统技术及采用相应的可靠装备,因此传染病医院或传染病区必须设置机械通风系统,且医院内清洁区、半污染区、污染区的机械送、排风系统应按区域独立设置,同时在室内送排风口设计上采取气流首先流经医护人员再流经病患的气流路径。
除了合理恰当的设计外,通风设备是核心的支持,在通风设备的选择上,主要有新风机、排风机及相应监测控制系统。要求新排风机具有长时间安全可靠运行,且能够补偿由于过滤器堵塞造成的系统风量减少及压差控制变弱的能力;同时应选择适宜的压差传感器监测室内与邻室(或室外)的压差,并能够根据监测值调整通风系统使压差控制在预设范围内,让系统始终达到满足实际压差的效果。此外,若考虑节能,可选用新风排风无交叉感染的分体式能量回收机组。
黄中:目前看到新闻报道中的医护人员的防护已到位,其实新型冠状病毒是飞沫传播并非空气传染,还没到需要负压隔离病房的程度,高中效过滤器就足以截留飞沫。总体看来,加强空气过滤、通风,注意医院等公众场所的气流组织,控制好污染区、半污染区、清洁区的气流方向,对新型冠状病毒引起的肺炎能起到不错的防控效果。
王龙飞:各级医院需根据自己医院情况,建立应对传染病防治和突发疫情的传染性隔离病房“未雨绸缪,防患未然”,采用静态控制与全过程动态控制相结合的手段,给医护人员提供安全的工作环境。
隔离病房的建设首先需要考虑的是选址及房间的设置,作为污染受控隔离区域,建议自成一区,且流程简洁,干扰较少,便于管理和隔离治疗,流程上需严格按照隔离防护要求设置,按照清洁区-半污染区域-污染区进行划分。
另外“负压控制”是建设隔离病房的有效方法,有效地杜绝阻断传染性空气从隔离病房外溢,设计时通过空气过滤、通风、气流组织控制以及压力控制等手段来最大限度地减少污染风险,通过净化空调通风系统,使病房内空气静压低于病房外相邻环境空气静压。
4.从长远看,您认为医院净化基础建设和硬件配置需要做哪些优化?
郭金成:我觉得从长远来看,一定要把室内环境控制的思路从理念和实际落实层面上做深化,应该首先是空气安全,其次是空气洁净度,再次是舒适。因此相关的基础建设和硬件设备均应按照此思路进行设置,医院基础设施建设首先应研究医院院区空气流动与建筑内部梯级压差的空气有序流动,建筑规划和设计均应基于此优先分析研究。
在硬件配置上,应优化设置具有机械新排风的双向流通风系统,还需要在风量运行稳定性,风量输送,稳定楼层空气压差梯度,病房压力控制等方面还需进一步深化,尤其是随着运行时间的推移,通风系统能依旧保持原先设计性能不衰减,另外在风量稀释和排除病菌能力等方面能力还需进一步优化。
王龙飞:首先需加大对传染性隔离病房的建设和改造升级,从建筑选址及建筑平面流程上合理布局,洁污分明、流程短捷、分区合理。
其次,空调系统设计时,宜采用全送全排的气流组织形式,同时需考虑当病房门处于关闭状态下,房间静压差采用静态控制与全过程动态控制相结合的手段,一方面做好静态的压力梯度的设计,又需要考虑当医护人员开门进入病房区域、内外温度不同时,静态瞬间被打破,动态控制就需要考虑更多因素。通过合理的气流组织规划设计、缓冲间的动态隔离以及排风对外安全等技术措施来将风险的可能性降到最低。
再次,可加大开发力度,针对传染病防治和突发疫情的情景开发相应的负压隔离简易单元,建立可移动式的传染性隔离病房,方钢或铝型材做支架,围护结构可采用防静电软膜,放置尘埃附着,配置FFU或可拆卸式风流罩,以及净化排风系统,可起到一定的应对突然疫情的作用。