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張掖市醫科大學附屬醫院的高效過濾器
在張掖市醫科大學附屬醫院，高效過濾器宛如一位位默默堅守的 “空氣衛士”，肩負著保障醫院內部空氣質量、守護患者與醫護人員健康的重任。張掖地處河西走廊中部，氣候干燥少雨，風沙天氣時有發生，且冬季寒冷漫長，這樣的地域特性對醫院的空氣凈化系統提出了嚴苛挑戰。而高效過濾器作為醫院通風與空氣凈化體系的核心環節，憑借其卓越的性能，有效抵御風沙侵襲、阻斷病原體傳播，為營造安全、潔凈的就醫環境奠定了堅實基礎。
一、高效過濾器的構造解析與工作機理
（一）核心結構與部件功能
濾料：針對張掖風沙大、空氣污染物復雜的狀況，張掖市醫科大學附屬醫院的高效過濾器采用 “特制玻璃纖維濾紙 + 高性能靜電駐極濾料” 的組合形式。特制玻璃纖維濾紙的纖維直徑極細，在 0.3
- 2 微之間，濾紙結構緊密，孔隙均勻且微小，對風沙中的大顆粒塵土、PM2.5 等具有強大的物理攔截能力，能夠像細密的篩網一樣，將較大粒徑的污染物阻擋在外。高性能靜電駐極濾料則利用先進的靜電駐極技術，使濾料表面帶有持久的靜電電荷。當空氣流經時，亞微米級的病毒、細菌以及更為細小的沙塵顆粒等污染物，會因靜電吸附作用被牢牢捕獲，極大地提升了對微小污染物的過濾效率，確保進入醫院的空氣潔凈度達到高標準。
分隔板：選用高強度且耐腐蝕的鋁合金材質制作分隔板，經過精密的折疊工藝，形成均勻且規則的波紋狀結構。這種設計將濾料巧妙地分隔成眾多褶層，使得濾料的有效過濾面積相較于平面結構大幅增加，可達 6 - 10 倍之多。一方面，更大的過濾面積能夠在單位時間內處理更多的空氣流量，滿足醫院人員密集、通風需求大的特點；另一方面，在空氣通過時，氣流能夠與濾料充分接觸，確保每一處濾料都能發揮過濾作用，同時有效避免因風沙顆粒在局部堆積過快而導致過濾效率下降，保障過濾器穩定、高效運行。米密封系統：由高性能密封膠與優質硅膠密封墊共同構成嚴密的密封系統。高性能密封膠具備出色的粘結強度和良好的柔韌性，能夠緊密填充濾料與外框之間的細微縫隙，形成牢固的密封連接，有效防止未經過濾的空氣滲漏。硅膠密封墊具有極佳的耐高低溫性能，在張掖冬季低溫可達 - 20℃甚至更低的環境下，依然能夠保持良好的彈性和密封性能，同時其耐老化、防塵性能突出，可在長時間使用過程中始終確保過濾器與安裝框架之間的緊密貼合，杜絕 “旁通泄漏” 現象的發生，使密封率穩定保持在 100%，為過濾器的高效運行提供可靠保障。
外框：依據醫院不同區域的使用場景和需求，外框選用了不同的適配材質，并著重強化了防塵、耐低溫設計。在普通門診、病房等區域，采用表面經過特殊耐低溫防腐涂層處理的鍍鋅鋼板外框，既具備一定的強度和耐腐蝕性，又能有效抵御冬季低溫對材質的影響，同時涂層能夠減少沙塵附著，降低清潔維護難度。而在手術室、重癥監護室等對環境要求極為嚴苛的核心區域，則選用 316L 不銹鋼外框。316L 不銹鋼具有卓越的耐腐蝕性和高強度，即使在復雜的醫療環境以及極端低溫條件下，依然能夠保持穩定的結構性能，確保過濾器的長期可靠運行。此外，外框邊緣均精心加裝防塵密封條，進一步減少沙塵等污染物進入過濾器內部，全方位提升過濾器的環境適應能力。
（二）多機制協同過濾原理
攔截機制：當空氣攜帶污染物進入高效過濾器時，粒徑大于濾料孔隙的較大顆粒，如直徑≥5 微米的沙塵、毛發、纖維等，會如同遇到堅固的屏障一般，被直接攔截在濾料表面。這一過程就像是用篩子篩選沙子，較大的沙粒無法通過篩網，從而被快速清除，是過濾風沙等大顆粒污染物的首要防線，能夠迅速降低空氣中大顆粒污染物的濃度。
慣性碰撞機制：對于粒徑在 0.5 - 5 微米之間的中等粒徑顆粒，如 PM2.5、部分細菌以及較為細小的沙塵顆粒等，在空氣流動過程中，當氣流遇到濾料纖維時，由于這些顆粒具有一定的質量和慣性，它們無法像空氣分子那樣靈活地跟隨氣流改變運動軌跡，而是會繼續沿著原來的方向前進，直接撞擊到濾料纖維上，并被纖維表面吸附。這種慣性碰撞作用有效地捕獲了中等粒徑的污染物，進一步凈化空氣，顯著降低空氣中懸浮顆粒物的含量。
擴散機制：針對粒徑小于 0.1 微米的納米級顆粒，如病毒、煙霧顆粒等，由于其質量極小，會受到空氣分子熱運動的影響而產生布朗運動，呈現出無規則的隨機運動狀態。在這個過程中，這些微小顆粒會不斷地與濾料纖維發生隨機碰撞，并被濾料捕獲。同時，靜電駐極濾料所帶的靜電電荷能夠對帶電的微小顆粒產生強烈的吸附作用，進一步增強了對這類超微小污染物的過濾效果，確保空氣中幾乎不存在這類有害的納米級顆粒。
通過攔截、慣性碰撞、擴散以及靜電吸附等多種機制的協同配合，張掖市醫科大學附屬醫院的高效過濾器對 0.3 微米基準顆粒的過濾效率高達 99.99% 以上，對風沙顆粒的整體攔截率≥98%，能夠極為精準且高效地應對張掖地區復雜的空氣污染物，完全契合醫院對空氣潔凈度近乎嚴苛的要求。
二、醫院重點區域的應用實踐
（一）手術室：手術安全的 “關鍵護盾”
手術室作為醫院感染防控的核心區域，對空氣質量的要求達到了極致。張掖市醫科大學附屬醫院的手術室配備了 “初效 + 中效 + 亞高效 + 高效” 四級遞進式過濾潔凈空調系統，而高效過濾器作為該系統的末端凈化裝置，其性能直接決定了手術區域的空氣質量優劣。考慮到張掖風沙較大的環境特點，前置初效過濾器特別選用了具有防沙塵堵塞功能的金屬網濾料，這種濾料結構堅固，能夠有效攔截空氣中較大的沙塵顆粒，同時具備良好的透氣性，不易因沙塵堆積而堵塞。中效過濾器采用大容量的袋式結構，容塵量≥600g/m2，進一步增強了對沙塵及其他污染物的容納能力，可在高效過濾器之前攔截 80% 以上的沙塵顆粒，極大地減輕了高效過濾器的工作負擔，延長其使用壽命。
在進行心臟搭橋、神經外科腦部腫瘤切除等高精尖手術時，高效過濾器發揮著至關重要的作用。它能夠將手術室內≥0.5 微米的顆粒濃度嚴格控制在 3500 個 / 立方米以下，細菌濃度控制在 0.5CFU / 立方米以內，使術后感染率穩定維持在 0.15% 以下，遠低于全國平均水平。手術室采用科學合理的 “頂送下回” 氣流組織設計，通過高效過濾器送出的潔凈空氣形成穩定的單向流，如同無形的屏障，將手術區域與周邊可能存在污染的空氣有效隔離。此外，空調系統與高效過濾器實現智能聯動，在冬季能夠精準維持手術室內溫度在 22 - 25℃，濕度在 40% - 60%，為手術的順利進行創造了舒適、安全的環境，全方位保障手術安全。
（二）重癥監護室（ICU）：重癥患者的 “生命守護”
ICU 收治的患者大多病情危重，身體免疫力極度低下，對空氣中的污染物極為敏感，哪怕是極其微小的病原體或沙塵顆粒都可能引發嚴重的感染，危及生命。因此，醫院 ICU 采用全新風置換系統，并配備了 H14 級超高效過濾器，通過每小時 16 - 20 次的高頻率空氣置換，能夠將病房內的微生物濃度降低至 30CFU / 立方米以下，PM2.5 濃度控制在 15μg/m3 以下，沙塵細顆粒濃度控制在 3μg/m3 以下，為患者提供一個近乎無菌、潔凈的呼吸環境。
對于依靠機械通氣維持生命的患者，在呼吸機進氣端專門加裝了微型 H14 級高效過濾器，對進入呼吸機的空氣進行二次凈化，確保患者吸入的每一口空氣都經過嚴格過濾。同時，病房排風系統末端同樣安裝了高效過濾器，對患者呼出的空氣進行深度凈化處理，去除其中 99.99% 以上的病原體及沙塵細顆粒等污染物后，才通過高于屋頂 4 米的專用排氣筒（頂部加裝防風帽）排放到室外，有效防止了污染物的擴散，避免對其他區域造成污染，降低交叉感染風險。
結合張掖空氣干燥、冬季寒冷的氣候特點，ICU 的高效過濾器與加濕、供暖系統實現智能聯動。在凈化空氣的同時，通過精準調控，維持病房內濕度在 50% - 55%，溫度在 23 - 25℃，避免干燥寒冷的空氣對患者呼吸道產生刺激，加重病情。此外，高效過濾器的外框采用 316L 不銹鋼材質，不僅具有出色的耐低溫性能，在極寒環境下依然能夠保持穩定的結構，而且表面光滑，易于清潔消毒，進一步保障了過濾器的正常運行和使用安全，為重癥患者的生命健康保駕護航。
（三）新生兒重癥監護室（NICU）：新生希望的 “潔凈搖籃”
新生兒，尤其是早產兒，其呼吸系統和免疫系統發育尚不完善，幾乎沒有抵御外界污染物的能力，需要一個極為潔凈、舒適的環境來保障其健康成長。張掖市醫科大學附屬醫院 NICU 采用 “整體凈化 + 局部強化” 的雙重凈化模式，為新生兒打造了一個全方位的潔凈空間。
病房整體通風系統選用低阻力、高性能的 H14 級高效過濾器，能夠確保整體空氣潔凈度達到萬級標準，為新生兒提供一個清潔的大環境。在早產兒暖箱、輻射搶救臺等關鍵設備內部，配備了更為精密的微型 H15 級高效過濾器，這些微型過濾器能夠在局部區域營造出百級潔凈環境，如同為脆弱的早產兒筑起了一道堅固的保護屏障。針對張掖地區風沙與 PM2.5 污染問題，過濾器特別強化了靜電吸附功能，對沙塵細顆粒的攔截率≥99.5%，能夠有效過濾空氣中的微小污染物，為新生兒的呼吸系統減輕負擔。
同時，考慮到新生兒對噪音極為敏感，過濾器采用了先進的靜音設計，運行噪音≤30 分貝，避免噪音對新生兒的神經系統發育造成不良影響。凈化系統還與溫濕度控制系統緊密聯動，根據新生兒的生理需求，精準維持病房溫度在 24 - 26℃，濕度在 55% - 60%，為早產兒提供一個溫暖、濕潤、潔凈的生長環境。通過這套完善的凈化系統，NICU 新生兒感染性肺炎發生率控制在 0.8% 以內，早產兒的救治成功率得到了顯著提升，為無數家庭帶來了新的希望。
（四）感染性疾病科：傳染病防控的 “堅固防線”
為有效應對流感病毒、肺結核桿菌、新冠病毒等呼吸道傳染病的傳播風險，醫院感染性疾病科采用負壓隔離病房設計，通風系統成為了防止病原體擴散的關鍵環節。在通風系統的進風端與排風端，均安裝了專用的高效過濾器，承擔著不同但同樣重要的凈化任務。
進風端的高效過濾器首先對進入病房的新鮮空氣進行全面凈化，不僅能夠攔截空氣中的沙塵、PM2.5 等污染物，還能有效去除微生物，確保進入病房的空氣潔凈無菌，為患者提供清潔的呼吸空氣。排風端的高效過濾器則對患者呼出的污染空氣進行深度凈化處理，憑借其卓越的過濾性能，能夠去除空氣中 99.999% 以上的病原體，然后通過高于屋頂 4.5 米的專用排氣筒（排氣筒頂部加裝防風帽，防止風沙倒灌）將凈化后的空氣排放到室外，避免對周邊環境造成污染。
病房內始終維持 - 10 至 - 15Pa 的負壓差，使空氣只能從清潔區向污染區單向流動，形成一道無形的 “空氣閘門”，有效阻斷病原體通過空氣擴散傳播的途徑。針對張掖冬季流感高發且常伴有風沙與 PM2.5 疊加污染的特點，過濾器選用了兼具微生物攔截和沙塵過濾功能的專用耐低溫型號，在極端低溫環境下依然能夠穩定運行，確保醫院在疫情防控的關鍵時期，始終能夠保持高效、可靠的防控能力，為守護公眾健康筑牢堅實防線。
（五）呼吸內科病房：呼吸疾病患者的 “清新港灣”
呼吸內科病房收治的患者大多患有哮喘、慢性阻塞性肺疾病、塵肺等呼吸道疾病，其氣道對風沙、PM2.5 等污染物極為敏感，微小的污染物都可能引發患者病情加重。因此，醫院呼吸內科病房通風系統配備了 H13 級高效過濾器，通過每小時 12 - 14 次的空氣置換頻率，能夠將病房內 PM2.5 濃度控制在 20μg/m3 以下，沙塵顆粒濃度控制在 5μg/m3 以下，微生物濃度控制在 60CFU / 立方米以下，為患者提供一個清新、潔凈的呼吸環境。
對于重癥哮喘、塵肺患者的病房，在床頭特別配備了小型高效凈化裝置，這些裝置內置高精度的 PM2.5 與沙塵濃度實時監測模塊，能夠實時監測病房內的空氣質量狀況，并將數據同步傳輸至護士站。醫護人員可以根據監測數據，及時調整通風系統的運行頻率，確保空氣質量始終符合患者的治療需求。同時，凈化裝置還具備加濕功能，能夠有效緩解張掖干燥空氣對患者氣道的刺激，減輕患者的不適癥狀。
結合張掖 3 - 5 月風沙高發季以及冬季 PM2.5 容易超標的特點，醫院在這兩個時段采取了更為嚴格的維護措施。縮短前置過濾器的更換周期，由原本的 1 個月縮短至 15 天，確保前置過濾器始終保持良好的過濾性能，有效減輕高效過濾器的負擔。同時，在通風系統進風口加裝多層防風沙塵網，進一步增強對風沙顆粒的攔截能力，確保高效過濾器在惡劣環境下依然能夠穩定運行，為呼吸內科患者的康復提供有力保障，讓患者在病房內也能享受到清新、潔凈的空氣。
三、全流程維護與更換管理體系
（一）日常維護的標準化操作
定期巡檢：醫院組建了專業的運維團隊，每周對高效過濾器進行全面巡檢。巡檢人員重點檢查過濾器外框在低溫環境下是否出現變形、腐蝕現象，密封膠條是否因老化、低溫而開裂、變硬，濾料是否存在破損或因沙塵大量堆積導致堵塞等情況。尤其關注呼吸內科、ICU 等對空氣質量要求極高區域的過濾器，仔細查看沙塵附著情況。一旦發現問題，巡檢人員會詳細記錄并立即啟動維修流程，如及時清理外框表面的沙塵，對因低溫變硬的密封膠條進行更換，確保過濾器的密封性不受影響。同時，運維人員還利用先進的管道內窺鏡，對通風管道內的過濾器進行遠程檢查，全面排查管道內沙塵堆積情況，實現對過濾器狀態的 “無死角” 監控，保障過濾器的正常運行。
阻力監測：每臺高效過濾器的前后均安裝了具備耐低溫功能的智能壓差計，這些壓差計能夠實時、精準地采集過濾器的阻力數據，并將數據通過醫院智慧運維平臺進行上傳。當過濾器的阻力達到初阻力的 1.2 倍時，智慧運維平臺會自動發送預警信息，提示運維人員及時對前置過濾器進行清洗或更換。特別是在風沙高發季，前置過濾器容易因沙塵堆積而導致阻力快速升高，此時預警系統能夠及時提醒運維人員采取措施，確保通風系統的正常運行。當過濾器阻力達到初阻力的 1.8 倍時，系統會自動生成更換工單，通知運維人員盡快安排更換過濾器，以保證過濾器的高效過濾性能。在風沙高發季及冬季，運維人員會加密監測頻率，每周進行 2 - 3 次監測，確保能夠及時發現并處理過濾器阻力異常問題。
環境清潔與防寒處理：每月，運維人員會對過濾器所在的空調機房、通風管道進行深度清潔消毒。采用專業的負壓吸塵設備，徹底清除積塵及沙塵顆粒，防止其對過濾器造成二次污染。同時，使用濃度為 500mg/L 的含氯消毒劑對管道內壁進行仔細擦拭消毒，殺滅可能存在的微生物。每季度，運維人員會采用煙霧測試法對過濾器的密封性進行全面檢測，確保過濾器無漏風現象，保證過濾效果。
針對張掖風沙大、冬季寒冷的特點，醫院在空調機房加裝了厚實的防寒保溫層，對過濾器外框及連接管道進行全方位的保溫處理，避免低溫對設備造成損壞。此外，在通風系統進風口，運維人員會定期清理防風沙塵網，及時清除網上堆積的沙塵，確保進風口暢通，減少沙塵進入系統內部，延長過濾器的使用壽命，保障過濾器在惡劣環境下穩定運行。
（二）更換周期與判定標準
常規更換周期：普通病房通風系統的高效過濾器，在維護良好的情況下，更換周期設定為 2 年。而 ICU、手術室等醫院核心區域，由于對空氣質量要求極高，更換周期縮短至 1 - 1.5 年。感染性疾病科病房的過濾器，因長期接觸病原體，為確保安全，更換周期為 1 年。呼吸內科病房的過濾器，考慮到需要長期應對風沙與 PM2.5 污染，更換周期為 1.5 年。并且，醫院會在每年風沙高發季結束后（5 月底）及冬季結束后（2 月底），對所有過濾器進行一次全面檢測，若發現過濾效果不達標，則提前進行更換，以保障醫院各區域的空氣質量始終符合標準。
核心判定指標：以過濾器的阻力變化和空氣質量檢測結果作為核心判定依據。當過濾器阻力達到初阻力的 2 倍時，無論其使用時間長短，都必須立即進行更換，以保證過濾器的正常運行和過濾效果。醫院每季度會委托具有專業資質的第三方檢測機構
