新型通風(fēng)系統(tǒng) 助減低醫(yī)護(hù)感染新型冠狀病毒風(fēng)險(xiǎn)
Professor Lin set up a mock-up hospital ward at his lab to study stratum ventilation. The grille denoted in the green frame (far right) is for the air supply, while the louvre denoted in the red frame (far left) is for exhaust.
林章教授將實(shí)驗(yàn)室設(shè)成模擬病房研究「層式通風(fēng)」,右邊綠框中為「層式通風(fēng)」的出風(fēng)咀,左邊紅框中為排風(fēng)咀。

 

香港城市大學(xué)(城大)建築科技學(xué)部通風(fēng)系統(tǒng)專家研發(fā)層式通風(fēng)系統(tǒng),能使在隔離病房工作的醫(yī)護(hù)人員得到新鮮潔淨(jìng)空氣,有助減低受新型冠狀病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)。

建築科技學(xué)部主任林章教授自2003年沙士爆發(fā)後一直研究通風(fēng)系統(tǒng)。他研發(fā)的層式通風(fēng)系統(tǒng),將出風(fēng)咀及排風(fēng)咀置於不同位置,出風(fēng)咀可置於牆的中間位置,而排風(fēng)咀則置於近地面位置,令新鮮空氣不會(huì)與「舊」空氣混合。

現(xiàn)時(shí)醫(yī)院普遍採(cǎi)用的混合通風(fēng)模式,將出風(fēng)咀及排風(fēng)咀同樣置於天花位置,令新鮮空氣未吹送到房?jī)?nèi)的人之前已混合「舊」空氣。

林教授說:「保持醫(yī)護(hù)人員頭部氣流清潔及有效稀釋其呼吸區(qū)(離地面1.3至1.7米)極為重要。但現(xiàn)時(shí)隔離病房使用混合通風(fēng)系統(tǒng),即出風(fēng)口及排風(fēng)口均置於天花板位置,會(huì)將新鮮空氣混合『舊』空氣。新鮮空氣因氣壓不同會(huì)沿著天花板流動(dòng),與『舊』空氣混合再吹送至醫(yī)護(hù)人員的呼吸區(qū);醫(yī)護(hù)人員吸入的是已在病房?jī)?nèi)停留一段時(shí)間、可能含有病原體的空氣,新鮮空氣未能十分有效稀釋醫(yī)護(hù)人員呼吸區(qū)的『舊』空氣。」

新研發(fā)的層式通風(fēng)是將出風(fēng)咀設(shè)於牆壁的中部,安裝高度視乎房間用途而定,例如病房可設(shè)在離地面1.5米之處,即一個(gè)人站立時(shí),頭部距離地面的平均高度,讓醫(yī)護(hù)人員可充分利用其與臥床病人兩者呼吸區(qū)近一米的高度差距,吸入新鮮空氣。

林教授說:「這個(gè)做法讓新鮮空氣沿水平方向送出,先到達(dá)醫(yī)護(hù)人員的呼吸區(qū),然後才到病人呼吸區(qū),氣流同時(shí)帶走病房?jī)?nèi)的病原體,最終由病人床頭附近近地面的排風(fēng)咀排出。這樣既使醫(yī)護(hù)人員處?kù)犊諝獗容^新鮮的『上游』,亦能稀釋並直接排走病房?jī)?nèi)的污染物。」

研究團(tuán)隊(duì)早前曾利用實(shí)驗(yàn)和計(jì)算流體力學(xué)模擬,驗(yàn)證層式通風(fēng)策略應(yīng)用於隔離病房通風(fēng)系統(tǒng)的可行性。團(tuán)隊(duì)利用不同出風(fēng)與排風(fēng)方式,研究病房?jī)?nèi)病人咳嗽一分鐘後室內(nèi)飛沫的濃度及分佈情況,發(fā)現(xiàn)採(cǎi)用層式通風(fēng)系統(tǒng)(圖 1),室內(nèi)飛沫濃度較低,分佈相對(duì)均勻,無高度集中區(qū)域出現(xiàn),效果理想。然而採(cǎi)用混合通風(fēng)系統(tǒng)(圖 2),飛沫濃度相對(duì)較高,病房?jī)?nèi)的部分行走空間被污染,在此區(qū)域停留或通過的醫(yī)護(hù)人員受感染的風(fēng)險(xiǎn)較高。

林教授說:「醫(yī)護(hù)人員處?kù)蹲钋熬€,除了保護(hù)裝備,層式通風(fēng)能輸送新鮮空氣和有效稀釋病原體,有助加強(qiáng)保護(hù)醫(yī)護(hù)人員,減低風(fēng)險(xiǎn)。」

圖表顯示採(cǎi)用不同通風(fēng)系統(tǒng)下,病房?jī)?nèi)右床病人咳嗽一分鐘後,房間的飛沫濃度分佈情況。
上圖顯示採(cǎi)用不同通風(fēng)系統(tǒng)下,病房?jī)?nèi)右床病人咳嗽一分鐘後,房間的飛沫濃度分佈情況。