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負壓隔離病房梯度壓差安全保障單元控制系統解決方案

發布時間:2020/05/13 14:48:29 來源：杜威智能

一、現狀

負壓病房是指經周密設計、在凈化空氣處理系統控制下，病房內氣壓低于病房以外其它區域氣壓、形成負壓的病房。病房內被患者污染的空氣通過專門的管道，經加強過濾處理，排放到外界。

2018年12月29日，國家質量監督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會發布《醫院負壓隔離病房環境控制要求》（GB/T35428-2017），并于2018年7月1日正式實施。要求中明確提出：

4.2.2 不同污染等級區域壓力梯度的設置應符合定向氣流組織原則，應保證氣流從清潔區->潛在污染區->污染區方向流動。

4.2.3 相鄰相通不同污染等級房間的壓差（負壓）不小于5Pa，負壓程度由高到低依次為病房衛生間、病房房間、緩沖間與潛在污染走廊。清潔區氣壓相對室外大氣壓應保持正壓。

4.2.4 有壓差的區域，應在外側人員目視區域設置微差壓計，并標志明顯的安全壓差范圍指示。

4.3.3 宜采用全新風直流式空調系統，如采用部分回風的空調系統，應在回風段末端設置高效空氣過濾器，系統并可在需要時，切換為全新風直流式空調運行。

4.3.3 送、排風系統中，每間病房的送、排風支管上應設置電動或氣動密閉閥，并可單獨關斷。

4.3.4 污染區排風應經過高效過濾器過濾后排放。應可在原位對排風高效過濾器進行檢漏和消毒滅菌，確保過濾器安裝無泄漏，更換過濾器應先消毒，由專業人士操作，并有適當的保護措施。

4.3.5 送、排風機應能夠根據風管內壓力變頻調節。宜在送、排風系統上的設置測量風量的裝置。

4.3.6 送、排風系統的過濾器宜設置壓差監測裝置。

4.3.7 排風機位置的設置應確保在建筑內的排風管道內保持負壓。排風機吸入口應設置與風機聯動的電動或氣動密閉閥。

普通病房在自然通風時，室內氣流只能隨季節風向，由一側門、窗流向另一側門、窗。負壓隔離病房根據污染等級分為清潔區、潛在污染區和污染區，不同污染等級區域壓力梯度的設置應符合定向氣流組織原則，應保證氣流從清潔區、潛在污染區、污染區方向流動。因此，相鄰、相通的不同污染等級病房的壓差（負壓）不能小于5Pa，負壓程度由高到低依次為病房衛生間、病房房間、緩沖間與潛在污染走廊，清潔區氣壓相對室外大氣壓應保持正壓。

醫院負壓隔離病房示意圖如下所示：

負壓病房3.jpg

因此，在實際應用中，建設傳染病醫院的負壓隔離病房是很有必要的，是落實“防、控”最重要、最關鍵的措施之一。

二、需求

依據《醫院負壓隔離病房環境控制要求》要求，必須保證氣流從低污染區向高污染區流動。為保證氣流流向，必須使各區之間維持一定的壓力梯度。因此，各區域之間的梯度壓差是負壓隔離病房能否真正實現氣流流向的關鍵指標。

目前負壓隔離病房壓力梯度的實現有兩種方式：其一，對病房送風口、回風口與排風口位置合理設計，形成一定的壓力梯度；其二，由通風空調系統對不同區域的送風量、排風量進行控制，在不同級別區域之間產生氣壓差，形成壓力梯度。兩種方式均通過控制源頭如通風空調系統，使空氣從較高壓力區域流向較低壓力區域，從高級別區域流向低級別區域，有效預防交叉污染，保護病人和醫護人員。

但是，在實際應用中卻很難保證合理、準確的壓力梯度。負壓隔離病房在建設初期，各區域壓差保持良好，能夠保證壓力梯度；但整個系統運行一段時間后，空調機組過濾器機及風機保養不到位、磨損導致機械縫隙加大等原因，各環節壓力損失將導致無法保證各區域之間壓差、無法形成有效壓力梯度問題，污染空氣可能逆向流動，不能保證有效隔離。

綜上所述，必須對負壓隔離病房各區域梯度壓差進行過程控制。因此，如何對負壓隔離病房關鍵部位的壓力指標進行在線實時監測、并根據壓差動態調節、控制風機或變風量末端對送風量、排風量實現精準控制，保證負壓隔離病房壓力梯度，是我們要面臨的新課題。

本方案以梯度壓差安全保障單元控制系統為基礎，對負壓隔離病房實現過程控制，即氣流組織與壓差的控制。對于空調機組的在線監測與控制，另行詳述。

三、技術實現

杜威智能安全保障單元控制系統由智能差壓計、量傳感器、閥執行器等硬件以及控制軟件組成。該系統通過監測負壓病房相鄰房間的壓力梯度數據，經上位機軟件采集數據、運算并反饋給空調機組和閥執行器，實現動態補償并調整機功率和閥開度，實現各區域之間梯度壓差的精準在線實時監測、并根據壓差指標，實現各區域之間壓差的精準、動態調節控制，達到阻斷細菌、病毒外泄的效果，確保負壓隔離病房各區域梯度壓差，實現負壓隔離病房有效隔離。

負壓病房4.jpg