摘要：大型综合医院建筑布局复杂，功能科室多，易感人群高度集中，多种病源并存。门急诊科室是疾病传染的重灾区，尤其在呼吸道传染病流行（流感）期间，门急诊超负荷运转，患者和陪同人员大量增加，室内空气中含有大量的流感病毒和气体污染物及微生物污染物。高能离子净化系统应用于门急诊空气处理与净化中，对消除和降低流感病毒和污染物的浓度，隔断病毒和污染物的二次传播至关重要。该净化系统在节能、节费、不影响工作的前提下极大的改善了医院门急诊的空气品质，具有良好的社会效益，满足了人们对美好就医环境的愿望。

     关键词
     医院建设；空气污染；医院感染；高能离子净化

     1医院门急诊空气污染的探讨
     1.1  门急诊存在的主要空气质量问题
     （1）医院感染。随着国家经济持续快速发展以及政府对民生问题的高度重视， 我国的医院建设处在高速发展阶段，大型综合医院越来越多，单体规模越来越大。图 1 为医院感染部位构成比。

图 1  医院感染部位构成比

      大型综合医院建筑布局复杂，特殊功能科室多，无外围护结构的内部区域多，医疗场所中易感人群高度集中。多种病源并存是造成医院感染的主要原因。

      （2）门急诊空气流通差、人员拥挤，导致细菌浓度超标。

      （3）因废弃物排放不畅及装饰材料和家具等污染，存在难闻气味，有毒有害气体浓度超标。

      （4）医院空调系统的设计仍沿用了传统舒适性空调系统的设计理念，不能满足医院空气环境的特殊性要求，使得易感人员对室内空气质量体验感官差，空调系统自生性污染源量大、面广且难以消除。

      （5）消除和降低空气污染源的影响，改善门急诊空气质量品质，使空调系统达到控制污染、保障医疗、提高室内舒适度是当前急需解决的问题。

     （6）治理空气污染，不能只把目光停留在室外，应更加重视室内污染的治理。因为人 80％ 的时间都在室内，室内空气污染造成的危害比室外造成的污染严重更多。人需要呼吸空气以维持生命，一个成人每天呼吸大约 2 万多次，吸入空气达 15 ～ 20 m3， 被污染了的空气对人体健康有直接的影响。况且，医院门急诊的空气污染尤为重要，必须加强医院门急诊的空气净化处理，筑牢医院感染传播的防火墙。

      1.2 空气污染原因

     （1）门急诊病人多（三级甲等医院每天接诊量高达几千人）、看病耗时长（一般为 120 ～ 150 min 左右）。

     （2）住院病人和门诊病人以各种方式排出的病原体。

     （3）各种化验、实验室等排出的有害废气。

     （4）装饰材料产生的有毒有害气体（甲醛的释放期可长达 3 ～ 15 a）。

     （5）空调系统本身带来的污染。

       1.3 室内空气中的主要污染物

      （1）气体污染物 ：SO2、CO、NOX、NH3、甲醛、TVOC 等有毒有害气体。当通风条件不良和空调系统欠佳时，气体污染物会在室内积聚，浓度升高，造成空气污染和疾病的传播。

      （2）微生物污染物源于人员流动和活动的散布、人员咳嗽和皮肤脱落、卫生清扫导致扬尘、机械性气溶胶散布（人员咳嗽、清洗污物、倾倒体液、化验室）、细菌病毒和尘螨等来源于死或活的有机体、空调冷凝水军团菌污染，室内潮湿的地方产生真菌，真菌在大量繁殖过程中散发出特殊的臭味，使空气质量进一步下降。

      （3）微生物污染物的传播。细菌、病毒、螨虫等微生物污染物主要依附在气溶胶和尘埃二种载体上。气溶胶是直径 20 ～ 30 μm 的细小悬浮颗粒，可以在不流动的空气中漂浮很长时间， 被吸入后可直接进入肺深部的肺泡处且不可逆。 流感病毒、肺炎支原体、肺炎球菌、流感嗜血杆菌等都通过此类途径感染人体。尘埃是在空气中漂浮的直径在 100 μm 以下的细小物体，细菌、病毒、螨虫等吸附在上面，主要危害是引起皮肤感染和呼吸道的过敏反应。

       1.4 空气污染的直接结果

      （1）在呼吸道传染病流行期间，通过飞沫和被污染的尘埃及气溶胶可导致疾病的迅速传播。目前呼吸道感染是国内医院感染部位之首，其比例达到 30 ～ 45%，世卫组织报告指出，当细菌总数为 700 ～ 800 cfu/m3 时，空气传染的危 险性明显增加，感染率显著增高，细菌总数 < 180 cfu/m3 时，感染的危险性小。

      （2）空气污染的直接结果是呼吸道感染。如何应对和解决在呼吸道传染病流行期间的门急诊室内空气质量，减少由于空气污染造成的二次感染；在非呼吸道传染病流行期间门急诊室内空气质量的提升（除味），是当前通风空调系统急需解决的问题。

      2医院门急诊空气污染应急处理及空气品质改善

      2.1 当前常用的空气净化系统

     （1）新风进风常用净化系统（净化室外新风）：为高效过滤器、活性炭吸附、静电除尘、光催化、紫外线杀菌消毒等被动式净化系统。

     （2）室内空气常用净化系统：臭氧、纳米级二氧化钛空气杀菌器（光触媒）、低温等离子净化、高能离子净化等主动式净化系统。

     （3）高效率空气微粒滤芯过滤器：国际公认的一种最好的高效滤材。最初高效过滤器应用于核能研究防护，现在大量应用于精密实验室、医药生产、原子研究和医院外科手术 等需要高洁净度的场所。高效过滤器能耗及运行成本高（风阻高，风机功率大），维护工作量大（需经常更换空气微粒滤芯），应慎重考虑在门急诊空调系统中的应用。

     （4）活性炭吸附：处理有机废气和臭味的一种净化材料。活性炭吸附是去除微生物污染物质的有效措施。活性炭需要定期更换与再生，阻力大（约为 600 ～ 900 Pa）、能耗高，活性炭每年需更换 2 ～ 3 次。

      （5）静电除尘：主要是利用高压静电场形成电晕，在电晕区里有自由电子和离子逸出，带电粒子在运动中不断地碰撞和吸附到尘埃颗粒上。从而使灰尘带上电荷，荷电后的粉尘等微粒在电场力作用下就会沉积并滑落。除去空气中的颗 粒物和尘埃等，达到使空气洁净的目的。其风阻小但对较大颗粒和纤维捕集效果差，会引起放电结果，且清洗麻烦费时，易产生臭氧，造成二次污染。

      （6）光催化（光触媒）。在紫外光照射下，在室温条件下就能将许多有机污染物氧化成无毒无害的 CO2 和 H2O。在紫外光照射下 TiO（2二氧化钛）光降解氯代物，醛类、酮类、醇类、芳香族化合物以及其他无机有害气体 CO、NOx， 同时还具有杀灭微生物的功能。光触媒必须依靠太阳光中紫外线的照射才能产生作用，使用紫外线灯容易损坏，更换频繁，紫外线对人体、塑料有伤害。

     （7）臭氧。臭氧分子由 3 个氧原子组成（O3）， 化学性质极不稳定。遇到空气中的还原性的气体污染物时，O3 中的活性氧原子会迅速与其反应，从而产生净化作用。臭氧是一种高效的消毒剂，国家对空气净化器臭氧释放量有强制性安全要求。臭氧浓度达到 0.10 ppm 以上时，可以起到杀菌、 除异味的作用，达到 0.15 ppm 以上后，臭氧本身就会发出浓烈的恶臭，且其使用环境不能超过 30℃，否则可能致癌。

     （8）高能离子净化。空气通过高能离子空气净化装置，在电场的作用下，使其中的氧分子失去或得到一个电子而形成一种过渡状态的氧离子。空气中 18% ～ 22% 的氧分子荷 电后形成氧离子，在短时间内与空气中的流感病毒、肺炎支原体、肺炎球菌、流感嗜血杆菌等接触，开环断链破坏其分子化学键，将他们分解成对人体无害的稳定的小分子化合物。

      他们与空气中尘埃粒子及微粒碰撞，使微粒电产生聚合作用，形成较大颗粒靠自身重力沉降下来，达到净化目的。与室内静电发生作用，中和相反极性的静电荷，同时有效地破坏空气中细菌生存的环境，降低室内细菌浓度，世界卫生组织在一份报告中指出：健康空气的标准应该是离子量500 ～ 1 000 个 /cm3。 利用空调系统持续送出的高能离子对流感病毒、肺炎支原体、肺炎球菌、流感嗜血杆菌、甲醛、苯、总有机物（TVOC） 等有害物开环断链打开分子化学键，进行不断的压制和分解 使得污染物被消灭在萌芽中，消除呼吸道传染病的传播途径和改善空气品质，离子净化装置具有体积小、阻力小（< 50 Pa）、能耗低（每组功率 < 50 W）、后期维护简单等特点。

    （9）通过对当前常用的空气净化系统的比较分析，采用进口高能离子净化系统作为医院门急诊空气污染应急处理系统及空气品质改善系统较为有利。通过该系统的主动式净化处理模式，可将门急诊产生的污染物消灭在萌芽中，阻断了病毒的传播，为控制呼吸道流感的大规模二次传播创造了必要条件。通过高能离子净化系统的介入，改善了室内的空气质量，提高了医院的社会效益。

       2.2 医院门急诊空气污染应急处理系统及空气品质改善系统

     （1）医院门急诊室内空气品质整体提升系统。由于医院门急诊的空调系统均在运行和使用中，因此医院门急诊空气质量提升改造应综合考虑现场实际情况和改造效果的协调统一。有条件时也可全面改造，更换空调送风系统的组合式空气处理机组、送风道、送风口等。医院送风系统局部净化改造示意图如图 2 所示。

图 2 医院送风系统局部净化改造示意图

      （2）非应急状态下门急诊空气改善系统。通过空调系统的提升改造，改善门急诊的室内空气品质，提高患者就医环境的舒适度，解决现存的门急诊室内空气污浊、异味、污染物超标等问题。具体改造方案如下。① 进风系统：增加高效过滤器解决室外污浊空气（主要是 PM2.5）对室内空气和净化设备的影响；② 送风系统：更换组合式空气处理机组内的送风机，增加 20 ～ 25% 的风量，提高送风机风压克服增加的风阻（增加 20 ～ 25% 的风量在应急状态下使用）， 风 机设变频控制，根据室内空气品质和门急诊人流状态调节送风量，做到节能运行；③ 净化系统：增加高能离子净化段（段长约为 500 mm，若机房尺寸紧张也可加在风管上）；④ 增加相应的检测系统和自控系统，调整供电系统。医院送风系统的净化机组如图 3 所示。

图 3 医院送风系统的净化机组

      （3）门急诊空气污染应急处理系统。呼吸道传染病流行（流感）期间，此时门急诊超负荷运转， 患者和陪同人员增加，室内空气中含有大量的流感病毒和气体污染物及微生物污染物，开启门急诊空气污染应急处理系统，消除和降低流感病毒和污染物的浓度（控制细菌总数低于 180 cfu/m3 时，感染的危险性小）， 隔断病毒和污染物的二次传播，具体改造方案如下。① 门急诊区域空气品质的整体改善和提高：调节组合式空气处理机组的变频控制系统，加大送风量，调节高能离子净化系统的离子数量，改善提高门急诊区域的空 气品质。② 重点部位的应急处理系统 ：在分诊区、候诊区、 输液区、抢救区等污染重点区域增加吊顶式高能离子净化机 组对重点部位进行局部处理，机组吊装于室内吊顶内，引入 部分新风和回风混合后送入重点区域，检测室内的空气品质以调整离子数量，消除和降低重点区域的流感病毒和污染物的浓度，隔断病毒和污染物的二次传播，使空气品质满足要求。③ 增加相应的检测系统和自控系统。

      （4）医护人员环境改善系统。为提高和改善医护人员工作区域的空气品质，增设诊室和护士站的高能离子净化系统，改善医护人员的工作环境，保护医护人员的身心健康。

      4结语
      针对大型综合医院建筑布局复杂、特殊功能科室多、易感人群高度集中、多种病源并存的现象，分析造成医院感染和空气污染的主要原因，探讨多种空气净化系统对空气污染的处理效果及应用范围。提出高能离子净化系统对空气污染的处理路径，给出在呼吸道传染病流行（流感）期间门急诊的应急空气处理方案。在节能、节费、不影响工作的前提下最大化的改善医院门急诊的空气品质，具有很好的社会效益， 满足了人们对美好就医环境的愿望。

     作者简介：杨成斌，高级工程师，能源中心主任，副总工，现供职于天津大学建筑设计研究院。主要研究方向为暖通和能源设计。