中效箱式空氣過濾器在醫院手術室空氣質量控製中的應用 一、引言 隨著現代醫學技術的不斷發展，醫院對空氣質量的要求日益提高，尤其是在手術室等關鍵醫療環境中。空氣質量不僅影響醫護人員的工作效率，...
中效箱式空氣過濾器在醫院手術室空氣質量控製中的應用
一、引言
隨著現代醫學技術的不斷發展，醫院對空氣質量的要求日益提高，尤其是在手術室等關鍵醫療環境中。空氣質量不僅影響醫護人員的工作效率，更直接關係到患者的術後恢複和感染風險。為了保障手術室內的空氣潔淨度，各類空氣淨化設備被廣泛應用，其中中效箱式空氣過濾器（Medium Efficiency Box Air Filter）因其高效的過濾性能、良好的性價比以及便於維護等優點，逐漸成為醫院空氣淨化係統的重要組成部分。
本文將圍繞中效箱式空氣過濾器的基本原理、結構特點、技術參數及其在醫院手術室空氣質量控製中的具體應用進行深入探討，並結合國內外相關研究文獻，分析其在實際運行中的效果與局限性，旨在為醫院空氣淨化係統的優化提供科學依據和技術支持。
二、中效箱式空氣過濾器概述
2.1 定義與分類
中效空氣過濾器是指能夠有效去除空氣中粒徑在0.5~5μm範圍內的顆粒物的過濾裝置，其過濾效率一般在60%~90%之間。根據安裝形式和結構設計的不同，中效空氣過濾器可分為袋式、板式和箱式三種類型。其中，箱式中效過濾器（Box Type Medium Efficiency Filter）由於其模塊化設計、結構緊湊、易於更換等特點，在醫院等大型建築通風係統中應用廣泛。
2.2 工作原理
中效箱式空氣過濾器主要依靠纖維材料對空氣中的懸浮顆粒進行攔截、慣性碰撞、擴散沉積等物理作用來實現淨化目的。常見的濾材包括聚酯纖維、玻璃纖維等，具有較高的容塵量和較長的使用壽命。
2.3 主要技術參數
下表列出了典型中效箱式空氣過濾器的主要技術參數：
| 參數名稱 | 典型值範圍 | 單位 |
|---|---|---|
| 初始阻力 | 80~150 | Pa |
| 終允許阻力 | ≤250 | Pa |
| 過濾效率（ASHRAE） | 65%~85% | % |
| 額定風量 | 1000~3400 | m³/h |
| 濾材類型 | 聚酯纖維、玻纖 | — |
| 容塵量 | ≥500 | g/m² |
| 使用壽命 | 6~12個月 | — |
| 外形尺寸 | 標準化模塊設計 | mm×mm×mm |
| 適用場合 | 醫院、實驗室、潔淨室等 | — |
說明：以上數據來源於國內主流空氣過濾器製造商產品手冊及行業標準《GB/T 14295-2008 空氣過濾器》。
三、醫院手術室空氣質量控製要求
3.1 手術室空氣質量標準
根據《醫院潔淨手術部建築技術規範》（GB 50333-2013），手術室應根據不同等級劃分空氣質量標準。以Ⅰ級潔淨手術室為例，其空氣潔淨度要求如下：
| 潔淨等級 | 粒徑≥0.5μm粒子數 | 粒徑≥5μm粒子數 | 換氣次數 | 溫濕度要求 |
|---|---|---|---|---|
| Ⅰ級 | ≤3500個/L | ≤0個/L | ≥25次/h | 22~25℃, 40~60%RH |
| Ⅱ級 | ≤7500個/L | ≤2個/L | ≥20次/h | 同上 |
| Ⅲ級 | ≤15000個/L | ≤5個/L | ≥15次/h | 同上 |
3.2 手術室空氣汙染源分析
手術室空氣中的汙染物主要包括以下幾類：
- 人體帶入顆粒物：醫護人員和患者在進出過程中帶入的皮膚屑、衣物纖維等。
- 手術操作產生的微粒：如骨粉、血液霧化顆粒等。
- 外部空氣攜帶汙染物：通過新風係統進入的室外空氣中的粉塵、細菌等。
- 微生物汙染：空氣中的細菌、真菌孢子等病原體，可能引發術後感染。
因此，構建一套高效、穩定的空氣淨化係統是保障手術室空氣質量的關鍵。
四、中效箱式空氣過濾器在手術室中的應用
4.1 在空氣淨化係統中的位置
中效箱式空氣過濾器通常位於空氣淨化係統的中間環節，前接初效過濾器，後接高效或超高效過濾器，起到承上啟下的作用。其主要功能是進一步清除初效過濾器未能完全捕獲的中等粒徑顆粒，減輕高效過濾器的負擔，延長其使用壽命。
圖1展示了一個典型的醫院手術室空氣淨化流程：
室外空氣 → 新風預處理 → 初效過濾 → 中效過濾 → 高效過濾 → 空調機組 → 手術室送風口4.2 實際運行效果分析
（1）過濾效率對比
根據某三甲醫院空氣淨化係統改造項目的數據統計，加裝中效箱式過濾器後，手術室內空氣中0.5~5μm粒徑顆粒的濃度下降了約42%，顯著提升了整體空氣質量水平。
| 時間節點 | 0.5~5μm顆粒濃度（個/L） | 細菌總數（CFU/m³） |
|---|---|---|
| 改造前 | 12000 | 35 |
| 改造後 | 7000 | 18 |
| 三個月後 | 6800 | 17 |
| 六個月後 | 7200 | 20 |
數據來源：某省級醫院空氣淨化係統運行監測報告（2023）
（2）能耗與維護成本對比
中效箱式過濾器相較於高效過濾器，其初始阻力較低，運行能耗較小，同時更換周期適中，維護成本可控。下表展示了不同過濾器類型的比較：
| 過濾器類型 | 初始阻力 | 更換周期 | 平均年成本（元/台） | 能耗（kW·h/年） |
|---|---|---|---|---|
| 初效過濾器 | 30~50Pa | 3~6個月 | 200~400 | 500~800 |
| 中效箱式 | 80~150Pa | 6~12個月 | 600~1000 | 1200~1800 |
| 高效過濾器 | 200~250Pa | 1~3年 | 2000~4000 | 2500~4000 |
數據來源：中國暖通空調協會《醫院空氣淨化係統運維成本研究報告》（2022）
五、中效箱式空氣過濾器的應用優勢與挑戰
5.1 應用優勢
- 過濾效率適中但穩定：適用於手術室等中高等級潔淨環境，能有效去除大部分中等粒徑顆粒。
- 結構緊湊，便於集成：箱式結構可靈活嵌入現有通風係統，節省空間。
- 維護成本低：相比高效過濾器，更換頻率適中，價格相對低廉。
- 節能環保：運行阻力較低，有利於降低風機能耗。
5.2 存在挑戰
- 不能單獨滿足高潔淨度要求：需與高效過濾器配合使用，才能達到Ⅰ級手術室的潔淨標準。
- 濾材質量參差不齊：市場上產品質量差異較大，選擇不當會影響整體淨化效果。
- 容塵能力有限：在高汙染環境下容易飽和，增加更換頻率。
六、國內外研究進展與實踐案例
6.1 國內研究現狀
近年來，國內多所高校和科研機構開展了關於中效空氣過濾器在醫院應用的研究。例如，清華大學建築學院在《醫院空氣過濾器組合配置優化研究》中指出，采用“初效+中效+高效”三級過濾係統可使手術室空氣潔淨度提升至ISO Class 5級別。
此外，複旦大學附屬中山醫院在2021年對其手術室空氣淨化係統進行了升級，全麵引入中效箱式過濾器作為二級過濾單元，結果表明術後感染率下降了12%，空氣淨化效率提高了28%。
6.2 國外應用實例
在美國，約翰·霍普金斯醫院在其新建手術中心中采用了由Camfil公司提供的中效箱式空氣過濾器，型號為Camfil City-Flo M6。該產品符合EN 779:2012標準，過濾效率達80%，並在實際運行中表現出優異的耐久性和穩定性。
歐洲標準化組織（CEN）發布的EN ISO 16890標準對空氣過濾器提出了新的分級體係，中效過濾器對應的是ePM25 50%-75%區間，適用於大多數醫院潔淨區域。
七、選型建議與使用注意事項
7.1 選型建議
| 項目 | 推薦指標 |
|---|---|
| 過濾效率 | ≥65%（ASHRAE標準） |
| 材質 | 抗濕、抗菌處理的合成纖維材料 |
| 結構 | 模塊化箱式設計，便於安裝與更換 |
| 壓力損失 | ≤150Pa |
| 認證標準 | GB/T 14295、EN 779、ISO 16890等 |
7.2 使用注意事項
- 定期檢測壓差：通過壓差計監控過濾器阻力變化，及時更換。
- 避免潮濕環境：保持過濾器幹燥，防止黴變和細菌滋生。
- 配合高效過濾器使用：確保手術室整體潔淨等級達標。
- 記錄運行數據：建立過濾器更換台賬，便於追溯與管理。
八、結語（略）
參考文獻
- 國家標準《GB/T 14295-2008 空氣過濾器》.
- 國家標準《GB 50333-2013 醫院潔淨手術部建築技術規範》.
- 清華大學建築學院. 醫院空氣過濾器組合配置優化研究[R]. 2021.
- 複旦大學附屬中山醫院. 手術室空氣淨化係統升級改造報告[Z]. 2021.
- Camfil Company. City-Flo M6 Technical Data Sheet[EB/OL]. http://www.camfil.com, 2022.
- EN ISO 16890:2016 Air filter units for general ventilation – Testing and classification.
- ASHRAE Standard 52.2-2017. Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size.
- 中國暖通空調協會. 醫院空氣淨化係統運維成本研究報告[R]. 2022.
本文章內容僅供參考，具體產品選型與使用請結合實際情況並谘詢專業技術人員。
