國際標準下的負壓隔離病房門建設要點

早在新冠肺炎疫情發生早期，湖北省有超過3000名醫護人員被感染，其中40%在醫院感染。醫護人員大規模的院內感染，促使我們重新審視醫院感染管理的有效性。除了在后勤物資、管理措施方面發力，我們在建設醫院時也應充分考慮相關硬件設施對感染管理的作用。對于傳染性極強的新型冠狀肺炎而言，隔離病房門是醫院中重要的一道防線。隔離病房門的用途主要分為兩類：1）供抵抗力低的病人入住。由于病人本身抵抗力較低，較易受病菌感染，所以這類隔離病房門要盡可能將病人與外界隔離，供氣也需要保持潔凈，減低病菌入侵病人的可能性。2）供具高傳染性病人入住的負壓隔離病房門。對于感染了新冠肺炎、麻疹、肺結核和沙士等疾病的患者，為了避免病毒傳播他人、污染環境，在設計和建造負壓隔離病房門時，需要特別注意正負壓、氣密、氣流方向、換氣率、排污系統、建筑材料等。01正負壓的定義Positive and Negative Pressure“正負壓”是一個氣壓的相對值，氣壓值較低的區域為負壓區，氣壓值較高的區域則為正壓區。由于一般由空氣為媒介的污染物會隨氣流會由正壓區流向負壓區，正負壓作為一種控制空氣流向的方法，常被用于醫院潔污分區的空調系統中。通過醫院建設中正負壓的設置，遏制負壓區空氣和污染物流向正壓區，從而有效控制污染物的擴散。氣密和氣壓分級是通常在醫院設計中防止病毒傳播的重要手段，可以有效地隔絕室內的空氣擴散到室外。 02負壓隔離病房門的氣密性Air Tightness of Isolation Room負壓隔離病房門的主要用途是把病人跟周邊的環境和人隔開，避免身體直接接觸或空氣交換，防止交叉感染。負壓隔離病房門的建筑主體達至氣密水平，其機電系統經過房間小心處理與結構間的縫隙，負壓隔離病房門一般都會安裝氣密天花，提供氣密保障。維修保養時，若開啟過天花，氣密的有效性可能會降低，根據美國ASTM E779-1的標準重新進密測試。因為負壓隔離病房門的氣密極其重要。盡管負壓隔離病房門內的氣流整體由室外流入，但房間周邊均為負壓隔離病房門，若房間之間存在縫隙，便有可能存在相對正壓，導致病人之間的交叉感染。03負壓隔離病房門的國際標準Negative Isolation Room Standard美國、英國、澳洲等不同國家對負壓隔離病房門的標準不一，但原理大同小異——嚴格控制被污染的空氣流向，讓污染空氣流到預設的安全地方，減低對周邊環境和人的影響。國家隔離病房門前室相對走廊壓差(Pa)每小時換氣率相對走廊壓差(Pa)美國-52(FA)&12(room air)-2.5英國-106-12-5加拿大-ve9_澳洲-3015-15日本-ve6-12-ve而Health Technical Memorandum（HTM）是由英國衛生和社會保障部（Department of Health and Social Care）編制的醫療類型項目機電系統設計、建造、驗收、保養指南，是香港及英聯邦國家醫院項目建設標準的基本要求。根據HTM，負壓隔離病房門設有獨立的衛浴間和前室。前室和隔離病房門內都設有供風和抽風，衛浴設有抽風。抽風設備采用High efficiency particulate air Filter（HEPA）濾網（達到HEPA標準的過濾網，對于0.1微米和0.3微米的有效率達到99.7%，HEPA網的特點是空氣可以通過，但細小的微粒卻無法通過），在清潔污氣后，再由獨立的排風系統將過濾后的氣體排放到預先設計的地方。前室相對走廊的壓差為-5Pa，隔離病房門相對前室的壓差也是-5Pa，空氣的流動方向為：走廊 → 前室 → 隔離病房門 → 衛浴間 → 抽風系統由于前室和走廊也有-5Pa壓差，當門打開時，空氣會從走廊流向前室。這樣的設計讓前室作為一個屏障，阻止負壓隔離病房門的污氣流到走廊。此外，前室和走廊之間的門也設計為連鎖開關，避免兩扇門同時打開，導致在失壓的情況下讓隔離區的污氣流向潔凈區。 04負壓隔離病房門的氣流方向Air Flow of Isolation Room病毒的傳播和病毒的濃度有著極大的關系。對于通過空氣傳播的病毒，在負壓隔離病房門控制空氣流動的方向，對降低病毒濃度、防止病毒傳播有著重要的影響。負壓隔離病房門的設計大致上可有效控制污氣的流出，但由于感染源處于隔離病房門內，病房門內的氣流設計也要考慮避免病毒在房間內積聚，保護在病房門內工作的醫護人員。在負壓隔離病房門內，氣流設計的原則為由潔凈區流向污染區，并盡量縮短污染區和排氣口的距離。其中，比較有效的方法是將供風口設計在床尾天花的位置，抽風放置于病人頭部附近的位置。另外，供風口放到醫護經常工作的另外一面也是較理想的，保持醫護在房內經常工作的位置相對潔凈。氣流還要盡可能設計為單向流動，保持氣流穩定、低速，以避免氣流短路、滯留而導致污染物的累積。在氣流設計的原則之上，由于現實情況中不同的局限性會使具體的布置有所差異，對于復雜的情況需要借助計算機輔助虛擬氣流分析。 05負壓隔離病房門的換氣率Air Change醫院內的空氣品質對病人有非常顯著的影響，在負壓隔離病房門內空氣品質和換氣率更會影響到醫院的感染控制。高的換氣率可以沖淡病菌的濃度，在低濃度的狀態下，許多病菌的傳染都會相對下降，因此提高負壓隔離病房門的換氣率，可以降低醫護人員的感染機會。HTM規定，負壓隔離病房門的溫度在8-28oC之間，換氣方面不少于10 ACH （Air Change per Hour），即每小時須有十倍以上的房間體積空氣流入和排出。換氣率越高，稀釋效果和空氣質量也會更好。然而，高換氣率也意味著進出房間的氣量隨之增加，容易產生噪音問題；由于大量室外空氣被引入室內，另須適度控制室外空氣的濕度和潔凈度，也會增加空調的運氣成本。06負壓隔離病房門的HEPA濾網HEPA Filter從室外進入負壓隔離病房門的空氣品質可按照普通病房門的標準，G4級別的過濾網已可達到相應要求。相反，由于感染病源在隔離病房門內，被污染的空氣在排除室外前，小心處理，以免泄露病毒、污染周邊環境。HTM規定，在有需要時，負壓隔離病房門的污氣在排出前須經過濾網潔凈，對于收治高傳染性病人的負壓隔離病房門，建議排出室外的空氣需用H13級的過濾網清潔。基于H13清潔的有效率為99.95%（% Efficiency at most penetrating particle size MPPS），可以提供的潔凈效果。為免造成交叉感染，負壓隔離病房門的排氣與其他排氣系統分開。HTM對污氣排出的地點和要求也有嚴格的規定。排氣出口須設置在屋頂高位置的三米或以上，且污氣出口附近范圍不可有可打開的窗門和入氣口，防止污氣再次進入建筑物。由于現實環境變化多端，在復雜的環境下，有必要借助計算機輔助虛擬氣流分析。此外，抽氣扇也要盡量設計在室外近排氣出口的位置，如此大部分風管都會處于相對負壓的狀態，即便風管破損，也可大大降低泄露的程度。 07負壓隔離病房門的壓力計Pressure Gauge相對壓力是較難被觀察的。測試中，我們可用輕煙霧判斷氣流的流向，確定相對負壓的區域。而在日常的醫院運作中，我們采用精準的壓力計監測壓力情況，在壓力異常時提醒醫護人員。因此，壓力計好安裝于隔離病房門和前室之間、前室和走廊之間便于觀察的地方。而在正常運作的情況下，門會經常打開。如果門一打開，壓力消失，警報馬上便響起，對醫護人員會造成無謂的煩擾。久而久之，很可能會習慣性忽略警報。因此，設定警報時與使用者溝通，設定一個合理的緩沖時間。在實際的運作中，負壓隔離病房門也要定期進行煙霧測試，確保空氣流向正確和壓力計正常運作。 08負壓隔離病房門的排污系統Drainage System負壓隔離病房門的排污系統要特別小心處理，廁所要直接接駁到主污水渠，減少不必要轉彎造成的淤塞，洗手盆、地臺去水和淋浴盆要通過排水隔氣再排到廢水渠，防止污氣由主系統倒流入室內，增加交叉感染的機會。污水和廢水在排出前要消毒處理，避免污染公眾排污系統。 09負壓隔離病房門的建筑材料Building Materials在負壓隔離病房門里，存在較多的傳染病毒，在選用物料時要以易于清潔、無縫隙、不容易藏污垢，并且能抵受各類型的清潔劑，消毒和煙熏等程序所產生的影響為原則。風管要用剛性的，柔性風管絕不適宜。門要自動關門和水龍頭，花灑等要選非接觸式，盡量減少直接接觸的機會。燈具要足夠耐用，減少更換的需要，并且要有保護罩和易于清潔，減少燈具直接接觸污染物和藏污垢。 10負壓隔離病房門的系統測試System Testing and Commissioning在負壓隔離病房門正式運作前，嚴格地按照程序進行測試工作，包括氣密性測試、負壓測試、風量測試、濕度/溫度測試、氣密門系統測試、后備系統測試、系統失效模擬測試等，碓保系統順暢。要注意測試個別部件在不能正常運作時，系統的壓力有否改變并引致氣流流向的改變，因在負壓隔離病房門氣流流向改變是一個非常嚴重的問題，這可能會引致潔區的污染。 結語香港醫院建設基于英國HTM設計負壓隔離病房門已有很長的歷史，實踐是HTM行之有效的好證明。醫院事關重大，其設計、建造、測試及運營需要依據科學，嚴格遵循相應程序。復雜系統中一個縫隙、冗長步驟中一個細節疏漏，都可能使原先精密的感染控制設計失效。因此，籌劃負壓隔離病房門打起十二分精神，以嚴謹的態度進行設計與建造，避免醫院感染控制百密一疏而功虧一簣，這也是長期從事高標準醫院建設的一點感悟吧。 作者介紹 張志健中建國際醫療產業發展有限公司設計副總監（機電）張志健先生，中建國際醫療產業發展有限公司設計副總監（機電），英國電氣工程師學會會員、英國特許機電工程師、香港工程師學會會員、香港注冊專業工程師，長期從事醫院及實驗室建設，在大型醫院及復雜實驗室機電系統設計及測試方面有豐富的經驗。相關閱讀01時不我待，戰火淬煉 | 香港瑪嘉烈醫院傳染病中心策劃經驗分享02識別下圖二維碼，進入香港兒童醫院建設經驗分享專題END筑醫臺作為醫院建設的專業平臺，特別上線《“疫”不容緩——醫院建設者在行動》專題，跟進武漢地區以及全國各地的疫情防控進展情況，展示醫院建設者們眾志成城抗擊疫情的全過程，并為醫院建設行業未來發展提供更多的思考。預知詳情，請在本公眾號對話框輸入“武漢加油”獲取新冠肺炎疫情全國各地醫院新動態。“醫院建設行業支持疫情防控聯合行動”邀您來加入！        往期干貨         如果您想成為醫建高手，關注此公眾號 國內案例   國外案例醫建資料   醫建干貨醫建前期籌備計劃書醫院建設人進階手冊查找更多您需要的內容請按以下流程操作！