摘要：大型綜合醫(yī)院建筑布局復(fù)雜，功能科室多，易感人群高度集中，多種病源并存。門急診科室是疾病傳染的重災(zāi)區(qū)，尤其在呼吸道傳染病流行（流感）期間，門急診超負荷運轉(zhuǎn)，患者和陪同人員大量增加，室內(nèi)空氣中含有大量的流感病毒和氣體污染物及微生物污染物。高能離子凈化系統(tǒng)應(yīng)用于門急診空氣處理與凈化中，對消除和降低流感病毒和污染物的濃度，隔斷病毒和污染物的二次傳播至關(guān)重要。該凈化系統(tǒng)在節(jié)能、節(jié)費、不影響工作的前提下極大的改善了醫(yī)院門急診的空氣品質(zhì)，具有良好的社會效益，滿足了人們對美好就醫(yī)環(huán)境的愿望。
關(guān)鍵詞
醫(yī)院建設(shè)；空氣污染；醫(yī)院感染；高能離子凈化
1醫(yī)院門急診空氣污染的探討
1.1 門急診存在的主要空氣質(zhì)量問題
（1）醫(yī)院感染。隨著國家經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展以及政府對民生問題的高度重視， 我國的醫(yī)院建設(shè)處在高速發(fā)展階段，大型綜合醫(yī)院越來越多，單體規(guī)模越來越大。圖 1 為醫(yī)院感染部位構(gòu)成比。
圖 1 醫(yī)院感染部位構(gòu)成比
大型綜合醫(yī)院建筑布局復(fù)雜，特殊功能科室多，無外圍護結(jié)構(gòu)的內(nèi)部區(qū)域多，醫(yī)療場所中易感人群高度集中。多種病源并存是造成醫(yī)院感染的主要原因。
（2）門急診空氣流通差、人員擁擠，導(dǎo)致細菌濃度超標。
（3）因廢棄物排放不暢及裝飾材料和家具等污染，存在難聞氣味，有毒有害氣體濃度超標。
（4）醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計仍沿用了傳統(tǒng)舒適性空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計理念，不能滿足醫(yī)院空氣環(huán)境的特殊性要求，使得易感人員對室內(nèi)空氣質(zhì)量體驗感官差，空調(diào)系統(tǒng)自生性污染源量大、面廣且難以消除。
（5）消除和降低空氣污染源的影響，改善門急診空氣質(zhì)量品質(zhì)，使空調(diào)系統(tǒng)達到控制污染、保障醫(yī)療、提高室內(nèi)舒適度是當前急需解決的問題。
（6）治理空氣污染，不能只把目光停留在室外，應(yīng)更加重視室內(nèi)污染的治理。因為人 80％ 的時間都在室內(nèi)，室內(nèi)空氣污染造成的危害比室外造成的污染嚴重更多。人需要呼吸空氣以維持生命，一個成人每天呼吸大約 2 萬多次，吸入空氣達 15 ～ 20 m3， 被污染了的空氣對人體健康有直接的影響。況且，醫(yī)院門急診的空氣污染尤為重要，必須加強醫(yī)院門急診的空氣凈化處理，筑牢醫(yī)院感染傳播的防火墻。
1.2 空氣污染原因
（1）門急診病人多（三級甲等醫(yī)院每天接診量高達幾千人）、看病耗時長（一般為 120 ～ 150 min 左右）。
（2）住院病人和門診病人以各種方式排出的病原體。
（3）各種化驗、實驗室等排出的有害廢氣。
（4）裝飾材料產(chǎn)生的有毒有害氣體（甲醛的釋放期可長達 3 ～ 15 a）。
（5）空調(diào)系統(tǒng)本身帶來的污染。
1.3 室內(nèi)空氣中的主要污染物
（1）氣體污染物 ：SO2、CO、NOX、NH3、甲醛、TVOC 等有毒有害氣體。當通風(fēng)條件不良和空調(diào)系統(tǒng)欠佳時，氣體污染物會在室內(nèi)積聚，濃度升高，造成空氣污染和疾病的傳播。
（2）微生物污染物源于人員流動和活動的散布、人員咳嗽和皮膚脫落、衛(wèi)生清掃導(dǎo)致?lián)P塵、機械性氣溶膠散布（人員咳嗽、清洗污物、傾倒體液、化驗室）、細菌病毒和塵螨等來源于死或活的有機體、空調(diào)冷凝水軍團菌污染，室內(nèi)潮濕的地方產(chǎn)生真菌，真菌在大量繁殖過程中散發(fā)出特殊的臭味，使空氣質(zhì)量進一步下降。
（3）微生物污染物的傳播。細菌、病毒、螨蟲等微生物污染物主要依附在氣溶膠和塵埃二種載體上。氣溶膠是直徑 20 ～ 30 μm 的細小懸浮顆粒，可以在不流動的空氣中漂浮很長時間， 被吸入后可直接進入肺深部的肺泡處且不可逆。 流感病毒、肺炎支原體、肺炎球菌、流感嗜血桿菌等都通過此類途徑感染人體。塵埃是在空氣中漂浮的直徑在 100 μm 以下的細小物體，細菌、病毒、螨蟲等吸附在上面，主要危害是引起皮膚感染和呼吸道的過敏反應(yīng)。
1.4 空氣污染的直接結(jié)果
（1）在呼吸道傳染病流行期間，通過飛沫和被污染的塵埃及氣溶膠可導(dǎo)致疾病的迅速傳播。目前呼吸道感染是國內(nèi)醫(yī)院感染部位之首，其比例達到 30 ～ 45%，世衛(wèi)組織報告指出，當細菌總數(shù)為 700 ～ 800 cfu/m3 時，空氣傳染的危 險性明顯增加，感染率顯著增高，細菌總數(shù) < 180 cfu/m3 時，感染的危險性小。
（2）空氣污染的直接結(jié)果是呼吸道感染。如何應(yīng)對和解決在呼吸道傳染病流行期間的門急診室內(nèi)空氣質(zhì)量，減少由于空氣污染造成的二次感染；在非呼吸道傳染病流行期間門急診室內(nèi)空氣質(zhì)量的提升（除味），是當前通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)急需解決的問題。
2醫(yī)院門急診空氣污染應(yīng)急處理及空氣品質(zhì)改善
2.1 當前常用的空氣凈化系統(tǒng)
（1）新風(fēng)進風(fēng)常用凈化系統(tǒng)（凈化室外新風(fēng)）：為高效過濾器、活性炭吸附、靜電除塵、光催化、紫外線殺菌消毒等被動式凈化系統(tǒng)。
（2）室內(nèi)空氣常用凈化系統(tǒng)：臭氧、納米級二氧化鈦空氣殺菌器（光觸媒）、低溫等離子凈化、高能離子凈化等主動式凈化系統(tǒng)。
（3）高效率空氣微粒濾芯過濾器：國際公認的一種最好的高效濾材。最初高效過濾器應(yīng)用于核能研究防護，現(xiàn)在大量應(yīng)用于精密實驗室、醫(yī)藥生產(chǎn)、原子研究和醫(yī)院外科手術(shù) 等需要高潔凈度的場所。高效過濾器能耗及運行成本高（風(fēng)阻高，風(fēng)機功率大），維護工作量大（需經(jīng)常更換空氣微粒濾芯），應(yīng)慎重考慮在門急診空調(diào)系統(tǒng)中的應(yīng)用。
（4）活性炭吸附：處理有機廢氣和臭味的一種凈化材料。活性炭吸附是去除微生物污染物質(zhì)的有效措施。活性炭需要定期更換與再生，阻力大（約為 600 ～ 900 Pa）、能耗高，活性炭每年需更換 2 ～ 3 次。
（5）靜電除塵：主要是利用高壓靜電場形成電暈，在電暈區(qū)里有自由電子和離子逸出，帶電粒子在運動中不斷地碰撞和吸附到塵埃顆粒上。從而使灰塵帶上電荷，荷電后的粉塵等微粒在電場力作用下就會沉積并滑落。除去空氣中的顆 粒物和塵埃等，達到使空氣潔凈的目的。其風(fēng)阻小但對較大顆粒和纖維捕集效果差，會引起放電結(jié)果，且清洗麻煩費時，易產(chǎn)生臭氧，造成二次污染。
（6）光催化（光觸媒）。在紫外光照射下，在室溫條件下就能將許多有機污染物氧化成無毒無害的 CO2 和 H2O。在紫外光照射下 TiO（2二氧化鈦）光降解氯代物，醛類、酮類、醇類、芳香族化合物以及其他無機有害氣體 CO、NOx， 同時還具有殺滅微生物的功能。光觸媒必須依靠太陽光中紫外線的照射才能產(chǎn)生作用，使用紫外線燈容易損壞，更換頻繁，紫外線對人體、塑料有傷害。
（7）臭氧。臭氧分子由 3 個氧原子組成（O3）， 化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定。遇到空氣中的還原性的氣體污染物時，O3 中的活性氧原子會迅速與其反應(yīng)，從而產(chǎn)生凈化作用。臭氧是一種高效的消毒劑，國家對空氣凈化器臭氧釋放量有強制性安全要求。臭氧濃度達到 0.10 ppm 以上時，可以起到殺菌、 除異味的作用，達到 0.15 ppm 以上后，臭氧本身就會發(fā)出濃烈的惡臭，且其使用環(huán)境不能超過 30℃，否則可能致癌。
（8）高能離子凈化。空氣通過高能離子空氣凈化裝置，在電場的作用下，使其中的氧分子失去或得到一個電子而形成一種過渡狀態(tài)的氧離子。空氣中 18% ～ 22% 的氧分子荷 電后形成氧離子，在短時間內(nèi)與空氣中的流感病毒、肺炎支原體、肺炎球菌、流感嗜血桿菌等接觸，開環(huán)斷鏈破壞其分子化學(xué)鍵，將他們分解成對人體無害的穩(wěn)定的小分子化合物。
他們與空氣中塵埃粒子及微粒碰撞，使微粒電產(chǎn)生聚合作用，形成較大顆粒靠自身重力沉降下來，達到凈化目的。與室內(nèi)靜電發(fā)生作用，中和相反極性的靜電荷，同時有效地破壞空氣中細菌生存的環(huán)境，降低室內(nèi)細菌濃度，世界衛(wèi)生組織在一份報告中指出：健康空氣的標準應(yīng)該是離子量500 ～ 1 000 個 /cm3。 利用空調(diào)系統(tǒng)持續(xù)送出的高能離子對流感病毒、肺炎支原體、肺炎球菌、流感嗜血桿菌、甲醛、苯、總有機物（TVOC） 等有害物開環(huán)斷鏈打開分子化學(xué)鍵，進行不斷的壓制和分解 使得污染物被消滅在萌芽中，消除呼吸道傳染病的傳播途徑和改善空氣品質(zhì)，離子凈化裝置具有體積小、阻力小（< 50 Pa）、能耗低（每組功率 < 50 W）、后期維護簡單等特點。
（9）通過對當前常用的空氣凈化系統(tǒng)的比較分析，采用進口高能離子凈化系統(tǒng)作為醫(yī)院門急診空氣污染應(yīng)急處理系統(tǒng)及空氣品質(zhì)改善系統(tǒng)較為有利。通過該系統(tǒng)的主動式凈化處理模式，可將門急診產(chǎn)生的污染物消滅在萌芽中，阻斷了病毒的傳播，為控制呼吸道流感的大規(guī)模二次傳播創(chuàng)造了必要條件。通過高能離子凈化系統(tǒng)的介入，改善了室內(nèi)的空氣質(zhì)量，提高了醫(yī)院的社會效益。
2.2 醫(yī)院門急診空氣污染應(yīng)急處理系統(tǒng)及空氣品質(zhì)改善系統(tǒng)
（1）醫(yī)院門急診室內(nèi)空氣品質(zhì)整體提升系統(tǒng)。由于醫(yī)院門急診的空調(diào)系統(tǒng)均在運行和使用中，因此醫(yī)院門急診空氣質(zhì)量提升改造應(yīng)綜合考慮現(xiàn)場實際情況和改造效果的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。有條件時也可全面改造，更換空調(diào)送風(fēng)系統(tǒng)的組合式空氣處理機組、送風(fēng)道、送風(fēng)口等。醫(yī)院送風(fēng)系統(tǒng)局部凈化改造示意圖如圖 2 所示。
圖 2 醫(yī)院送風(fēng)系統(tǒng)局部凈化改造示意圖
（2）非應(yīng)急狀態(tài)下門急診空氣改善系統(tǒng)。通過空調(diào)系統(tǒng)的提升改造，改善門急診的室內(nèi)空氣品質(zhì)，提高患者就醫(yī)環(huán)境的舒適度，解決現(xiàn)存的門急診室內(nèi)空氣污濁、異味、污染物超標等問題。具體改造方案如下。① 進風(fēng)系統(tǒng)：增加高效過濾器解決室外污濁空氣（主要是 PM2.5）對室內(nèi)空氣和凈化設(shè)備的影響；② 送風(fēng)系統(tǒng)：更換組合式空氣處理機組內(nèi)的送風(fēng)機，增加 20 ～ 25% 的風(fēng)量，提高送風(fēng)機風(fēng)壓克服增加的風(fēng)阻（增加 20 ～ 25% 的風(fēng)量在應(yīng)急狀態(tài)下使用）， 風(fēng) 機設(shè)變頻控制，根據(jù)室內(nèi)空氣品質(zhì)和門急診人流狀態(tài)調(diào)節(jié)送風(fēng)量，做到節(jié)能運行；③ 凈化系統(tǒng)：增加高能離子凈化段（段長約為 500 mm，若機房尺寸緊張也可加在風(fēng)管上）；④ 增加相應(yīng)的檢測系統(tǒng)和自控系統(tǒng)，調(diào)整供電系統(tǒng)。醫(yī)院送風(fēng)系統(tǒng)的凈化機組如圖 3 所示。
圖 3 醫(yī)院送風(fēng)系統(tǒng)的凈化機組
（3）門急診空氣污染應(yīng)急處理系統(tǒng)。呼吸道傳染病流行（流感）期間，此時門急診超負荷運轉(zhuǎn)， 患者和陪同人員增加，室內(nèi)空氣中含有大量的流感病毒和氣體污染物及微生物污染物，開啟門急診空氣污染應(yīng)急處理系統(tǒng)，消除和降低流感病毒和污染物的濃度（控制細菌總數(shù)低于 180 cfu/m3 時，感染的危險性小）， 隔斷病毒和污染物的二次傳播，具體改造方案如下。① 門急診區(qū)域空氣品質(zhì)的整體改善和提高：調(diào)節(jié)組合式空氣處理機組的變頻控制系統(tǒng)，加大送風(fēng)量，調(diào)節(jié)高能離子凈化系統(tǒng)的離子數(shù)量，改善提高門急診區(qū)域的空 氣品質(zhì)。② 重點部位的應(yīng)急處理系統(tǒng) ：在分診區(qū)、候診區(qū)、 輸液區(qū)、搶救區(qū)等污染重點區(qū)域增加吊頂式高能離子凈化機 組對重點部位進行局部處理，機組吊裝于室內(nèi)吊頂內(nèi)，引入 部分新風(fēng)和回風(fēng)混合后送入重點區(qū)域，檢測室內(nèi)的空氣品質(zhì)以調(diào)整離子數(shù)量，消除和降低重點區(qū)域的流感病毒和污染物的濃度，隔斷病毒和污染物的二次傳播，使空氣品質(zhì)滿足要求。③ 增加相應(yīng)的檢測系統(tǒng)和自控系統(tǒng)。
（4）醫(yī)護人員環(huán)境改善系統(tǒng)。為提高和改善醫(yī)護人員工作區(qū)域的空氣品質(zhì)，增設(shè)診室和護士站的高能離子凈化系統(tǒng)，改善醫(yī)護人員的工作環(huán)境，保護醫(yī)護人員的身心健康。
4結(jié)語
針對大型綜合醫(yī)院建筑布局復(fù)雜、特殊功能科室多、易感人群高度集中、多種病源并存的現(xiàn)象，分析造成醫(yī)院感染和空氣污染的主要原因，探討多種空氣凈化系統(tǒng)對空氣污染的處理效果及應(yīng)用范圍。提出高能離子凈化系統(tǒng)對空氣污染的處理路徑，給出在呼吸道傳染病流行（流感）期間門急診的應(yīng)急空氣處理方案。在節(jié)能、節(jié)費、不影響工作的前提下最大化的改善醫(yī)院門急診的空氣品質(zhì)，具有很好的社會效益， 滿足了人們對美好就醫(yī)環(huán)境的愿望。
作者簡介：楊成斌，高級工程師，能源中心主任，副總工，現(xiàn)供職于天津大學(xué)建筑設(shè)計研究院。主要研究方向為暖通和能源設(shè)計。
