中效箱式空气过滤器在医院通风系统中的关键作用

引言

在现代医疗环境中，空气质量对患者康复、医护人员健康以及医院整体运营效率具有深远影响。特别是在传染病防控日益受到重视的背景下，医院通风系统的性能直接关系到空气传播疾病的控制效果。中效箱式空气过滤器作为医院通风系统中的核心组件之一，其作用不仅限于提高空气洁净度，还对降低交叉感染风险、提升室内环境舒适度以及保障设备运行稳定性具有重要意义。本文将从产品结构与参数、工作原理、应用场景及优势等方面，深入探讨中效箱式空气过滤器在医院通风系统中的关键作用，并结合国内外研究数据和实际案例进行分析。

一、中效箱式空气过滤器概述

1.1 定义与分类

中效箱式空气过滤器（Medium Efficiency Box Air Filter）是一种用于去除空气中悬浮颗粒物的设备，其过滤效率介于初效过滤器和高效过滤器之间。根据《GB/T 14295-2008 空气过滤器》标准，中效过滤器的过滤效率范围通常为30%～70%，适用于粒径大于1 μm的颗粒物。

常见的中效空气过滤器包括袋式过滤器（Bag Filter）、板式过滤器（Panel Filter）和折叠式过滤器（Pleated Filter），其中袋式过滤器因容尘量大、压降小、使用寿命长等特点，在医院通风系统中应用广泛。

1.2 结构与材料

中效箱式空气过滤器一般由以下几个部分组成：

1.3 主要技术参数

二、中效箱式空气过滤器的工作原理

中效空气过滤器主要通过以下几种机制实现空气净化：

1. 惯性撞击（Impaction）：较大颗粒因惯性作用偏离气流方向，撞击滤材表面被截留。
2. 拦截（Interception）：中等大小颗粒随气流运动，当接近滤材纤维时，受范德华力作用被吸附。
3. 扩散（Diffusion）：微小颗粒因布朗运动随机碰撞滤材纤维被捕获。
4. 静电吸附（Electrostatic Attraction）：部分滤材带有静电荷，可增强对细小颗粒的捕集能力。

这些机制共同作用，使中效过滤器能够有效去除空气中的细菌、病毒载体、花粉、灰尘、毛发等污染物，从而改善医院内部空气质量。

三、中效箱式空气过滤器在医院通风系统中的作用

3.1 改善空气质量，减少病原微生物传播

医院是高密度人群聚集场所，空气中的病原微生物极易造成交叉感染。研究表明，使用中效过滤器可以显著降低空气中PM2.5、PM10、细菌总数及真菌孢子浓度（Zhang et al., 2019）。

例如，在某三甲医院手术室通风系统中安装中效过滤器后，空气中的细菌浓度由原来的800 CFU/m³降至200 CFU/m³以下，显著降低了术后感染率（Chen & Wang, 2021）。

3.2 延长高效过滤器使用寿命，降低维护成本

中效过滤器位于高效过滤器（HEPA）之前，起到“预过滤”作用，能有效拦截大部分大颗粒污染物，从而减轻高效过滤器的负担，延长其更换周期。据美国ASHRAE数据显示，采用中效+高效双级过滤系统的医院，其高效过滤器平均寿命可延长30%以上（ASHRAE Handbook, 2020）。

3.3 优化空调系统运行效率，节约能耗

空气过滤器阻力过大会导致风机负荷增加，进而提高能耗。中效箱式空气过滤器因其低初始阻力和高容尘量，可在较长时间内维持较低压损，从而降低空调系统能耗。据《中国建筑节能年度发展研究报告（2022）》，合理配置中效过滤器可使医院空调系统年节电率达8%~12%。

3.4 提升患者及医护人员舒适度

良好的空气质量不仅能降低感染风险，还能提升患者的住院体验和医护人员的工作效率。中效过滤器可有效去除异味、粉尘及过敏源，有助于缓解呼吸道疾病患者的不适症状（Li et al., 2021）。

四、中效箱式空气过滤器在医院不同区域的应用

4.1 手术室

手术室要求空气洁净度达到ISO Class 7级以上标准，中效过滤器常作为预过滤段，与高效过滤器配合使用，确保送入手术室的空气达到无菌要求。

4.2 ICU病房

重症监护病房（ICU）患者免疫力低下，易受空气污染影响。中效过滤器在此区域可有效降低空气中细菌和病毒浓度，减少院内感染发生率。

4.3 急诊科与门诊大厅

人流密集区域容易积聚大量悬浮颗粒物，中效过滤器可快速净化空气，减少传染病传播风险。

4.4 药房与实验室

药品储存和实验操作对空气质量有较高要求，中效过滤器有助于保持恒定的温湿度和清洁度，防止药物污染和实验误差。

五、国内外研究与实践案例

5.1 国内研究进展

国内近年来对医院通风系统的关注不断提升。北京协和医院在其新院区建设过程中全面引入中效+高效两级过滤系统，结果表明该系统可将空气中PM2.5浓度控制在35 µg/m³以下，优于国家二级标准（Liu et al., 2020）。

此外，《医院空气洁净管理规范》（WS/T 648-2019）明确指出，医院应根据不同区域的洁净等级要求，选择合适的空气过滤器组合，其中中效过滤器是不可或缺的一环。

5.2 国外经验借鉴

在美国，许多医院已将中效过滤器纳入标准通风设计流程。根据CDC（Centers for Disease Control and Prevention）发布的《Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee (HICPAC) Guideline》，医院通风系统必须配备至少中效级别的过滤器，以应对空气传播疾病的潜在威胁（CDC, 2021）。

欧洲方面，德国DIN 1946-4标准明确规定了医院空气处理系统的过滤等级，其中中效过滤器（F7-F9）为基本配置，尤其在呼吸科、隔离病房等高风险区域，推荐采用更高效率的过滤方案（DIN, 2020）。

六、选型建议与维护管理

6.1 选型原则

选择中效箱式空气过滤器时，应综合考虑以下因素：

• 过滤效率等级：根据区域洁净度要求选择F5~F9等级（EN 779:2012标准）。
• 风量匹配：确保过滤器额定风量与通风系统匹配，避免风阻过大。
• 耐湿性与防火性能：优先选用防水、阻燃材料，符合GB 8624防火等级。
• 安装空间：根据设备尺寸预留足够安装空间，便于更换和维护。

6.2 日常维护

定期检查和更换中效过滤器是保障通风系统稳定运行的关键。建议如下：

• 监测压差：使用压差计监测过滤器前后压力变化，当压差超过最终阻力值时应及时更换。
• 定期巡检：每月至少一次检查滤材是否破损、框架是否变形。
• 记录维护数据：建立过滤器更换台账，以便追溯和分析系统运行状况。

七、结论

（略）

参考文献

1. Zhang, Y., Liu, H., & Sun, J. (2019). Air Quality Improvement in Hospitals Using Medium-Efficiency Filters. Journal of Environmental Health, 82(4), 12–18.
2. Li, M., Chen, W., & Zhao, X. (2020). Impact of Air Filtration on Hospital-Acquired Infections. Chinese Journal of Nosocomial Infection, 30(12), 1789–1793.
3. World Health Organization. (2021). Guidelines for Indoor Air Quality: Selected Pollutants. Geneva: WHO Press.
4. Chen, L., & Wang, Y. (2021). Application of Medium-Efficiency Filters in Operating Room Ventilation Systems. China Medical Equipment, 36(5), 45–49.
5. American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers. (2020). ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment. Atlanta: ASHRAE.
6. National Center for Immunization and Respiratory Diseases. (2021). Ventilation in Healthcare Facilities. Centers for Disease Control and Prevention.
7. Deutsches Institut für Normung. (2020). DIN 1946-4: Ventilation of Rooms in Hospitals and Other Medical Institutions. Berlin: Beuth Verlag.
8. 刘志强, 王晓峰, 李明. (2020). 北京协和医院新院区空气净化系统应用分析. 《中国医院建筑与装备》, (8), 67–71.
9. 卫生部. (2019). WS/T 648-2019 医院空气洁净管理规范. 北京: 人民卫生出版社.
10. 中国建筑科学研究院. (2022). 中国建筑节能年度发展研究报告. 北京: 中国建筑工业出版社.

注：本篇文章内容基于公开资料整理，引用文献均来自权威期刊或官方发布文件，旨在提供科学、客观的信息参考。