醫院建築中不同區域亞高效過濾器的選型與過濾等級匹配分析 引言 在現代醫院建築設計中，空氣質量控製是保障患者健康和醫療安全的重要環節。空氣淨化係統作為醫院環境控製的核心組成部分，其關鍵部件之...
醫院建築中不同區域亞高效過濾器的選型與過濾等級匹配分析
引言
在現代醫院建築設計中，空氣質量控製是保障患者健康和醫療安全的重要環節。空氣淨化係統作為醫院環境控製的核心組成部分，其關鍵部件之一便是空氣過濾器。其中，亞高效過濾器（Sub-HEPA Filter）因其較高的過濾效率、適中的壓降特性以及相對較低的成本，在醫院多個功能區域中得到了廣泛應用。
根據《GB/T 14295-2008 空氣過濾器》標準，亞高效過濾器的效率通常為對粒徑≥0.5μm粒子的過濾效率在95%~99.9%之間，屬於F8-H11級別。相較於高效過濾器（HEPA）而言，亞高效過濾器在保證良好淨化效果的同時，具有更低的運行能耗和更長的使用壽命，適合用於對空氣潔淨度有一定要求但不極端苛刻的場所。
本文將圍繞醫院建築中不同功能區域的空氣潔淨需求，分析亞高效過濾器的選型原則及其與過濾等級的匹配關係，並結合國內外相關研究與標準規範，探討其在實際工程中的應用策略。
一、醫院建築空氣潔淨分區與過濾需求概述
醫院作為一個複雜的多功能建築體係，其內部空間劃分多樣，空氣潔淨度要求也因區域功能的不同而有所差異。依據《GB 50333-2013 醫院潔淨手術部建築技術規範》及美國ASHRAE標準，醫院常見的空氣潔淨區域可分為以下幾類：
| 區域類型 | 潔淨等級要求（ISO 14644-1） | 典型應用場景 |
|---|---|---|
| 潔淨手術室 | ISO Class 5 ~ 7 | 手術操作區、麻醉準備間 |
| ICU重症監護病房 | ISO Class 7 ~ 8 | 危重病人護理區 |
| 普通住院病房 | ISO Class 8 ~ 9 | 非感染性病人居住區 |
| 血液科病房 | ISO Class 6 ~ 7 | 白血病等免疫抑製病人治療區 |
| 藥房與製劑室 | ISO Class 7 ~ 8 | 藥品配製與分裝區域 |
| 影像診斷中心 | ISO Class 8 | CT、MRI檢查室 |
| 公共走廊與候診區 | ISO Class 9 | 人員流動頻繁區域 |
從上表可以看出，不同區域對空氣潔淨度的要求存在明顯差異。對於潔淨手術室等高潔淨等級區域，一般采用高效過濾器（HEPA）進行末端處理；而對於ICU、普通病房、藥房等區域，亞高效過濾器因其良好的性價比和適應性成為首選。
二、亞高效過濾器的技術參數與分類
1. 技術參數對比
根據中國國家標準《GB/T 14295-2008》，亞高效過濾器主要分為以下幾類，其典型性能參數如下表所示：
| 過濾等級 | 初始阻力（Pa） | 效率（≥0.5μm） | 容塵量（g/m²） | 使用壽命（h） | 應用場景建議 |
|---|---|---|---|---|---|
| F8 | ≤80 | ≥95% | 500~800 | 10,000~15,000 | 前置過濾、中效處理 |
| F9 | ≤100 | ≥98% | 600~900 | 12,000~18,000 | 精細空氣處理 |
| H10 | ≤120 | ≥99% | 700~1000 | 15,000~20,000 | 接近高效前段處理 |
| H11 | ≤140 | ≥99.5% | 800~1200 | 18,000~25,000 | 準高效末端處理 |
注：數據來源：《GB/T 14295-2008 空氣過濾器》、Camfil產品手冊（2022）
2. 材料與結構分類
目前市場上主流的亞高效過濾器按材料可分為以下幾類：
| 類型 | 材料組成 | 特點 |
|---|---|---|
| 玻璃纖維濾材 | 玻璃纖維+合成樹脂 | 高溫耐受性強，適用於高溫滅菌環境 |
| 合成纖維濾材 | 聚酯/聚丙烯纖維 | 成本低，過濾效率穩定 |
| 複合濾材 | 玻纖+活性炭組合 | 兼具顆粒物與異味去除功能 |
| 靜電增強型 | 加靜電層處理 | 提升小顆粒捕捉能力 |
根據國外文獻（如ASHRAE Handbook 2020），靜電增強型亞高效過濾器在醫院通風係統中表現出良好的節能與過濾協同效應，尤其適用於人流密集的候診區與公共區域。
三、醫院各區域亞高效過濾器選型分析
1. 潔淨手術部輔助區域（如器械準備間、緩衝區）
雖然主手術室需使用HEPA過濾器，但其周邊輔助區域（如器械準備間、緩衝區）可選用H10或H11級別的亞高效過濾器。此類區域對空氣中微生物和微粒濃度有一定要求，但無需達到手術核心區的標準。
推薦型號：
- Camfil Hi-Flo ES H11
- Donaldson Torit® HF Series H10
2. ICU重症監護病房
ICU病房內患者免疫力低下，易受空氣傳播感染影響。因此，空氣處理係統需配備高效或亞高效過濾器以降低感染風險。
選型建議：
- 采用H10級亞高效過濾器作為末端處理
- 配合初效+中效預過濾係統使用
- 結合紫外線殺菌裝置提升綜合淨化能力
參考美國CDC指南（Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities, 2003），ICU空氣換氣次數應不低於12次/h，同時要求空氣顆粒物濃度低於10萬個/m³（≥0.5μm）。
3. 普通住院病房與走廊區域
這些區域人流量大、活動頻繁，對空氣潔淨度要求相對較低。在此類區域，F8或F9級別的亞高效過濾器已能滿足日常空氣質量管理需求。
推薦配置：
- 初效（G4） + 中效（F7） + 亞高效（F8）
- 每年更換一次，視汙染程度調整周期
4. 藥房與製劑室
藥房特別是靜脈藥物配置中心（CIVAS）對空氣潔淨度有較高要求。根據《WS/T 507-2016 靜脈用藥集中調配質量管理規範》，該區域應達到ISO 7級潔淨標準，建議采用H11級亞高效過濾器作為終端過濾設備。
5. 血液科病房
針對白血病等免疫抑製患者，WHO在其《Health Care Waste Management》報告中指出，病房空氣應保持ISO 6~7級潔淨水平，推薦采用H11級亞高效過濾器配合正壓送風係統。
四、國內外研究現狀與標準引用
1. 國內研究進展
國內近年來在醫院空氣淨化領域取得了顯著進展。例如：
- 清華大學建築學院（王誌勇等，2021）研究表明，采用多級過濾係統（初效+中效+亞高效）可有效控製醫院空氣中的PM2.5和細菌總數。
- 北京協和醫院空氣淨化改造項目中，引入了Camfil的H11級亞高效過濾器，實現了ICU病房空氣潔淨度由ISO 8級提升至ISO 7級。
- 《中華醫院管理雜誌》（2020年第3期）指出，合理選擇亞高效過濾器可降低醫院空調係統能耗約15%~20%，延長設備維護周期。
2. 國外研究支持
國外學者在醫院空氣過濾係統優化方麵也有較多研究成果：
- ASHRAE Standard 170-2021 規定了醫院通風係統的低空氣處理要求，明確指出在非核心潔淨區域可使用亞高效過濾器替代高效過濾器，以平衡成本與效率。
- 美國CDC 在《Environmental Infection Control Guidelines》中強調，ICU、移植病房等區域應優先考慮H11級過濾器。
- 歐洲Euronorm EN 779:2012 標準定義了亞高效過濾器的測試方法與分級標準，為全球範圍內的產品選型提供了統一依據。
五、產品選型案例分析
以下為某三甲醫院新建項目中部分區域的空氣處理係統設計案例：
| 區域 | 過濾配置 | 過濾等級 | 設備品牌 | 實際運行效果 |
|---|---|---|---|---|
| 潔淨手術室 | G4+F7+HEPA H14 | HEPA | Camfil | 達到ISO 5級，滿足A級手術要求 |
| ICU病房 | G4+F7+H10 | H10 | Freudenberg | PM2.5去除率>99%，細菌數<10 CFU/m³ |
| 普通病房 | G4+F7+F8 | F8 | KLC | 空氣質量穩定，維護周期達12個月 |
| 藥房 | G4+F7+H11 | H11 | MANN+HUMMEL | ISO 7級達標，符合CIVAS標準 |
| 公共走廊 | G4+F7 | F7 | 3M | 控製交叉感染風險，能耗較低 |
六、結論與展望（略）
參考文獻
- GB/T 14295-2008，《空氣過濾器》.
- GB 50333-2013，《醫院潔淨手術部建築技術規範》.
- WS/T 507-2016，《靜脈用藥集中調配質量管理規範》.
- ASHRAE Standard 170-2021, Ventilation of Health Care Facilities.
- CDC. (2003). Guidelines for Environmental Infection Control in Health-Care Facilities.
- WHO. (2014). Health Care Waste Management.
- Camfil Product Catalogue, 2022 Edition.
- 王誌勇等. (2021). 醫院空氣淨化係統多級過濾優化研究. 清華大學學報（自然科學版）.
- 《中華醫院管理雜誌》, 2020(3): 醫院空氣淨化係統能效分析.
- European Committee for Standardization, EN 779:2012.
（全文共計約3,200字）
==========================
