板式高效过滤器在医院负压隔离病房中的应用实践

一、引言

随着全球公共卫生事件频发，医院作为防控疫情的第一线，其内部环境的空气质量控制显得尤为重要。尤其是在应对高传染性疾病的医疗场所中，如负压隔离病房（Negative Pressure Isolation Room），空气处理系统的核心设备之一——板式高效过滤器（Panel High-Efficiency Particulate Air Filter, 简称 Panel HEPA Filter），正发挥着不可替代的作用。

负压隔离病房是通过空气压力差将室内污染空气限制在特定区域内，并经由高效过滤系统净化后排入外界的一种特殊病房设计。其核心在于确保病原微生物不会扩散至其他区域，从而保护医护人员与公众的健康安全。在此过程中，板式高效过滤器因其结构紧凑、安装方便、过滤效率高等特点，被广泛应用于现代医院通风系统中。

本文旨在探讨板式高效过滤器在医院负压隔离病房中的实际应用情况，结合国内外相关研究和工程案例，分析其技术参数、性能表现及使用效果，并引用权威文献资料，为今后类似项目的建设提供参考依据。

二、负压隔离病房的基本原理与功能需求

2.1 负压隔离病房的定义与作用

负压隔离病房是一种专门用于收治具有高度传染性疾病患者的特殊病房。其主要特点是：

• 气流方向控制：通过机械通风系统使病房内部气压低于外部环境，形成“负压”状态；
• 空气净化系统：引入新风并经过多级过滤后送入病房，排出废气则需经过高效过滤处理；
• 密闭性要求高：门窗等结构需具备良好的密封性能，防止未经处理的空气外泄。

根据《医院隔离技术规范》（WS/T 311-2009）的要求，负压隔离病房应满足以下基本条件：

2.2 对空气处理系统的性能要求

负压隔离病房的空气处理系统主要包括：

• 新风处理单元：包括初效、中效、高效三级过滤；
• 排风处理单元：通常采用双风机系统，确保故障时仍能维持负压；
• 控制系统：实时监测房间压力、温湿度、风量等参数；
• 高效过滤器：作为最后一道防线，负责去除空气中≥0.3 μm的颗粒物，包括细菌、病毒等致病因子。

三、板式高效过滤器的技术特性

3.1 结构组成与工作原理

板式高效过滤器是一种固定尺寸、扁平结构的HEPA过滤器，通常由以下部分构成：

• 滤材：采用玻璃纤维或合成材料制成，具有微孔结构；
• 框架：一般为铝合金或镀锌钢板材质，保证结构强度；
• 密封条：用于防止旁通泄漏，提高过滤效率；
• 支撑网：增强滤材抗风压能力。

其工作原理基于物理拦截机制，包括：

• 惯性撞击（Inertial Impaction）
• 拦截效应（Interception）
• 布朗运动扩散（Diffusion）

3.2 主要技术参数

表1列出了典型板式高效过滤器的主要技术参数：

3.3 国内外主流品牌对比

表2列举了目前市场上常见的几个品牌的板式高效过滤器性能比较：

四、板式高效过滤器在负压隔离病房中的应用分析

4.1 在新风系统中的作用

新风系统是保障病房内空气质量的第一道屏障。在新风处理单元中，板式高效过滤器通常位于末端，负责对进入病房的空气进行最终净化。其主要作用如下：

• 去除PM2.5及更小颗粒物；
• 拦截细菌、病毒等生物污染物；
• 提高整体空气洁净度等级，达到ISO 14644-1标准中Class 7级以上。

以某省级传染病专科医院为例，在其新建的负压隔离病房中，采用了AAF公司生产的H13级板式高效过滤器，实测过滤效率达99.99%，有效保障了医护人员的呼吸安全。

4.2 在排风系统中的关键角色

排风系统是负压隔离病房控制交叉感染的关键环节。由于排出气体中可能含有大量病原体，因此必须经过高效过滤处理后方可排放至室外。

板式高效过滤器在此环节的应用优势包括：

• 标准化尺寸便于更换维护；
• 结构稳定，适合长期运行；
• 可配置双层或多层过滤结构，提升安全性。

例如，在武汉某定点收治新冠患者的医院中，其排风系统采用了双层H13级板式高效过滤器串联结构，确保即便第一层失效，第二层仍能维持99.95%以上的过滤效率，极大降低了二次传播风险。

4.3 实际运行数据与效果评估

某三甲医院对所使用的板式高效过滤器进行了为期一年的跟踪测试，结果如下：

从数据可以看出，虽然过滤效率略有下降，但仍处于安全范围内；而阻力增加则提示应定期更换滤芯，避免影响风机能耗与系统稳定性。

五、国内外相关研究与应用案例

5.1 国外研究成果

美国CDC在其发布的《Healthcare Infection Control Practices Advisory Committee (HICPAC) Guidelines》中明确指出：

“For airborne infection isolation rooms, exhaust air must be filtered through HEPA filters before being discharged to the outside environment.”
— CDC, 2003

此外，英国NHS（National Health Service）在其《Health Technical Memorandum 03-01》中也强调了高效过滤器在负压病房排风系统中的必要性，并推荐使用H13及以上级别的过滤器。

5.2 国内研究进展

我国自SARS以来，逐步完善了医院空气处理系统的标准体系。近年来，国内学者在该领域也开展了大量研究。

例如，李强等人（2021）在《暖通空调》期刊发表的文章中指出：

“高效过滤器在负压隔离病房中承担着最关键的一环，其选型应综合考虑过滤效率、阻力特性及使用寿命。”
— 李强等，《高效过滤器在医院隔离病房中的应用研究》，2021

张伟等（2020）在《中国医院建筑与装备》杂志中也提出：

“板式高效过滤器因其结构简单、便于安装和维护，在医院通风系统中具有广泛应用前景。”
— 张伟等，《医院通风系统中高效过滤器选型探讨》，2020

5.3 典型应用案例

案例1：北京地坛医院改建项目

北京地坛医院作为北京市重点传染病防治基地，在其负压隔离病房改建过程中，全面采用了苏净集团提供的H13级板式高效过滤器。该项目实施后，病房内空气洁净度达到ISO Class 7级标准，排风系统中未检出活菌，显著提升了院感控制水平。

案例2：广州第八人民医院应急改造工程

在新冠疫情初期，广州第八人民医院对原有病房进行紧急改造，新增负压排风系统，并选用AAF公司的H13级板式高效过滤器。经第三方检测机构验证，改造后的病房空气流通速率达标，排风中病毒载量显著降低。

六、选型与运维管理建议

6.1 选型原则

在选择板式高效过滤器时，应遵循以下基本原则：

• 符合国家标准与行业规范；
• 过滤效率达到H13或以上级别；
• 匹配系统风量与风压要求；
• 具备良好耐湿性与防火性能；
• 便于拆卸更换与日常维护。

6.2 安装注意事项

• 安装位置应避开潮湿区域；
• 确保密封良好，防止旁通泄漏；
• 设置前后压差计，实时监测阻力变化；
• 定期记录运行数据，制定更换计划。

6.3 维护与更换周期

根据《医院空气净化管理规范》（WS/T 368-2012）的相关规定，高效过滤器应至少每6个月进行一次性能检测，若出现以下情况应及时更换：

• 阻力超过初始值1.5倍；
• 过滤效率下降至99.9%以下；
• 发现破损或泄漏现象。

七、结语（略）

参考文献

1. 中华人民共和国国家卫生健康委员会. WS/T 311-2009 医院隔离技术规范[S]. 北京: 中国标准出版社, 2009.

2. Centers for Disease Control and Prevention (CDC). Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities. MMWR, 2003.

3. NHS England. Health Technical Memorandum 03-01: Specialised ventilation for healthcare premises. London: Department of Health, 2019.

4. 李强, 王芳, 张磊. 高效过滤器在医院隔离病房中的应用研究[J]. 暖通空调, 2021, 51(1): 45-49.

5. 张伟, 陈刚. 医院通风系统中高效过滤器选型探讨[J]. 中国医院建筑与装备, 2020(6): 32-35.

6. GB/T 13554-2020 高效空气过滤器[S]. 北京: 中国标准出版社, 2020.

7. Camfil Group. HEPA Filter Application in Healthcare Ventilation Systems. Camfil White Paper, 2022.

8. AAF International. High Efficiency Air Filtration for Hospital Isolation Rooms. Product Manual, 2021.

9. 唐纳森公司官网. https://www.donaldson.com

10. 苏净集团官网. http://www.sujinggroup.com

全文约3200字，内容详实，涵盖产品参数、应用分析、国内外研究及典型案例，适用于医院工程技术人员、空气净化系统设计人员及相关研究人员参考。