負壓隔離病房之設計與效能驗證(勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health)

 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health  勞工安全衛生研究所 勞工衛生組 助理研究員 莊啟佑
負壓隔離病房之設計 2008/9/30 3 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health Year Microbe Disease 1973 Rotavirus Major cause of infantile diarrhoea globally 1976 Cryptosporidium parvum Acute and chronic diarrhoea 1977 Ebola virus Ebola haemorrhagic fever 1977 Legionella pneumophilia Legionnaires disease 1977 Hantaan virus Haemorrhagic fever with renal syndrome 1977 Campylobacter jejuni Enteric diseases distributed globally 1980 Human T-lymphotropic virus 1 (HTLV-1) T-cell lymphoma-leukemia 1981 Toxin producing strains of Staphylococcus aureus Toxic shock syndrome 1982 Escherichia coli O157:H7 Haemorrhagic colitis; haemolytic uraemic syndrome 1982 HTLV-II Hairy cell leukemia 1982 Borrelia burgdorferi Lyme disease 1983 HIV AIDS 1983 Helicobacter pylori Peptic ulcer disease 1988 Hepatitis E Enterically transmitted non-A, non-B hepatitis 1990 Guanarito virus Venezuelan haemorrhagic fever 1991 Encephalitozzon hellem Conjunctivitis, disseminated disease 1992 Vibrio cholerae O139 New strain associated with epidemic cholera 1992 Bartonella henselae Cat-scratch disease; bacillary angiomatosis 1994 Sabia virus Brazilian haemorrhagic fever 1995 Hepatitis G virus Parenterally transmitted non-A, non B hepatitis 1995 Human herpesvirus-8 Associated with Kaposi sarcoma in AIDS patients 1996 TSE causing agent New Variant Creutzfeldt-Jakob disease 1997 Avian Influenza [Type A (H5N1)] Influenza Pathogen recognized since 1973, WHO Chad J. Roy et al., 2004 2008/9/30 4 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 基本通風原理-正壓與負壓空間 (－) PP0 請注意流入／流出的空氣是走什麼形狀的路徑通 過建築物開口（P=室內氣壓 P0=室外氣壓） Exhaust Supply 2008/9/30 5 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區平面略圖 2008/9/30 6 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 完整型負壓隔離病房的通風換氣設計概念 排氣經HEPA濾網過 排氣風速足以突破建築物循環氣層 濾並監測濾網性能 病室存在導向氣流 保留下方門縫 以監測氣流 前室 走廊 循環氣層邊界 2008/9/30 7 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 完整型負壓隔離病房的污排水設計概念 投藥消毒後排放 醫療污水集中儲存 防止異常氣體 逆流之設計 感應式自動 洗手設備 一般污水 前室 -15Pa 負壓計 病室 -7Pa 負壓計 -2Pa -30Pa 2008/9/30 8 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 基本通風原理-自然風造成局部氣壓變動 近建築物自然風的 流動受建築物幾何 外形影響，被迫順 著建築物外形流 動：迎風牆面為相 對正壓，傾向於將 風吹入；逆風牆面 為相對負壓，傾向 於將室內空氣吸 出。 (-) (+) 2008/9/30 9 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 基本通風原理-自然風造成的自動吸出現象 若排氣道出口的排氣方向與地 面垂直，且位於建築物樓頂排 氣道附近之自然風向為水平， 則自然風有助於吸出排氣道內 的氣體。此現象的原理為大氣 總壓守衡，效應大體上是好 的，但能影響排氣風速的穩定 度，對於需要穩定排氣風速的 場合，設計師應特別注意。 (+) (-) 室外自然陣風 2008/9/30 10 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 基本通風原理-天花板進排氣(立面圖) 天花板裝設擴散進氣口時，在進氣口下方人體呼吸帶出現上 捲靜滯區（可輕易察覺），並在排氣口下方出現風速極低的 渦流靜滯區；天花板裝設直吹進氣口時，氣流沿著牆面與地 面快速流動，並在室內空間中央出現極大的渦流靜滯區 上捲氣流 渦流靜 滯區域 渦流靜 滯區域 2008/9/30 11 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 天花板進排氣與流體短路現象（無效換氣） 流體短路現象如左圖所示，經中央 空調系統冷卻的新鮮冷空氣，一流 入室內就順著天花板以最短距離遭 排氣口排出。流體短路現象是空調 電費過高的元兇，同時也使病室內 換氣型態轉為「無效換氣」，傾向 於使飛沫累積於病室內的空氣。 2008/9/30 12 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 互鎖式腳踏電動隔離門 „ 腳踏電動門 „ 互鎖式 2008/9/30 13 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區-病房獨立前室 個人防護具穿脫標 準作業程序 感應式水龍頭 洗手用消毒劑 平衡風門（非必要設施， 可由正下方門縫取代） 2008/9/30 14 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 基本通風原理-利用排氣口來捕集有害微粒 排氣口攔截空氣中微小顆粒 狀污染物的能力，受限於的 預定捕集範圍與排氣口的相 對位置與距離。 對於空氣傳染威脅性較高的 重症患者，安置病床時宜使 床頭盡量接近排氣口；若患 者常打噴嚏或咳嗽時，則患 者倒臥於病床時，使胸部部 位接近排氣口。 2008/9/30 15 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區-病室內的通風換氣開口 集中捕集型：利用病室角隅位置 安放病床，排氣導管延伸到床頭 位置以促進生物氣膠捕集效果。 均勻混合型：使病室內的空氣與 生物氣膠充分混合，由排氣口抽 吸混合後的污染空氣。 2008/9/30 16 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區-常見的排氣導管合流設計 平滑順暢的理想設計(桃園榮總) 容易發生噪音震動的不良案例 2008/9/30 17 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區-排氣道應設計為向上排氣 優良排氣道設計(台北和平) 設計不良的排氣道案例 排氣向上突破循環氣層 排氣在循環氣層內滯留 2008/9/30 18 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 排氣口風速 2008/9/30 19 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 排氣口風速 為何要高速噴出？ 15m/sec噴出 距屋頂地板3m高 因高噴出風速而延 長的額外排氣高度 建築物迴流區邊緣 2008/9/30 20 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 簡介負壓隔離區-排氣過濾設備 中級濾網 ＨＥＰＡ濾網 濾網監 測器材 垂直排氣道 完全正確的過濾設計(台北和平) 2008/9/30 21 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 處理設備 2008/9/30 22 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health HEPA拆卸 2008/9/30 23 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 氣膠特性-部分病原體的尺寸 空氣傳播 長1-4 µm 徑0.3-0.6µm 結核桿菌 開放性肺 結核 吸入飛沫 常成對排列 徑0.6-0.8µm 腦膜炎雙球菌 流行性腦 脊髓膜炎 1. 獨立病室（包括前室均為封閉式雙 門）。 2. 空調系統獨立設置，排氣管應裝置高效 濾網 (HEPA)並定期維護，且排氣孔須高 於建築物之循環氣層(air recirculation zone)。 3. 負壓之通風系統（每小時換氣6至12次） 。 接觸感染 長3-4 µm 寬0.5-1µm 白喉 白喉桿菌 呼吸道 傳染隔 離病房 吸入浮塵 長5-10 µm 寬1-3µm 炭疽病 炭疽桿菌 吸入飛沫 長970nm 徑80nm 伊波拉病毒 伊波拉病 毒出血熱 1. 獨立建築物或隔離區 2. 每一病床有獨立特殊負壓隔離帳裝置 3. 負壓壓差達2.5mmAq且通風系統每小時 換氣6-12次 4. 空調系統獨立設置，排氣管應裝置高效 濾網 (HEPA)並定期維護，且排氣孔須高 於建築物之循環氣層 吸入飛沫 長1-3 µm 寬0.5-0.8µm 鼠疫 鼠疫桿菌 特殊隔 離病房 與空調有關之設置基準 最危險的 傳播途徑 分類 疾病種類 病原種類 病原體尺寸 2008/9/30 24 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病房設置基準比較 （1/4，已簡化，僅供參考） 明確區隔之污物間 ○ 獨立排水系統 ○ 設於前室 ○ ○ 設於專用 腳踏或感應式水龍頭開關 盥洗室 病室專用盥洗室 ○ ○ ○ ○ 排氣孔須高於建築物之循環氣層 ○ ○ 有困難時 ○ 可暫不設 排氣管應裝置HEPA濾網並定期維 護 獨立空調系統 ○ ○ 通風換氣要求(ACH) 6-12 6-12 獨立前室 ○ 負壓病室 ≧2.5mmAq ＞0 每一病床獨立設置負壓隔離帳 ○ 獨立建築物或隔離區 ○ 隔 離 設 施 公告內容指定之項目 特 殊 呼吸道 腸胃道 血體液 設施種類 2008/9/30 25 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病房設置基準比較 （2/4，已簡化，僅供參考） 有呼吸保護裝置之面罩 ○ 2選1 其 正壓防護衣供氣設備 他 可為活動 或固定式 紫外線燈 ○ 可由院內 系統提供 緊急供電系統 獨立系統 貯存、消毒及外運廢棄物之裝置 ○ 生物安全三級操作櫃 ○ 燻蒸器 ○ 可設於院內適當位置，但須 注意感染控制。 設於負壓 隔離區內 高溫高壓蒸氣滅菌器 安 全 裝 置 公告內容指定之項目 特 殊 呼吸道 腸胃道 血體液 設施種類 2008/9/30 26 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病房設置基準比較（3/4，綜合說明） ¾ 共同基準：廢污水須以化學藥品消毒才能排放，廢棄物須作高壓滅 菌才能視為一般醫療廢棄物，病室須有獨立盥洗室，醫護人員的水 龍頭開關須為腳踏或感應式，醫院必須設置高溫高壓蒸氣滅菌器。 ¾ 負壓隔離病房：只有特殊隔離病房與呼吸道傳染隔離病房要求病室 為負壓，只有特殊隔離病房明確要求負壓數值為2.5mm水柱高。 ¾ 呼吸防護：負壓隔離病房須使用有呼吸保護裝置之面罩，其中特殊 隔離病房可以選擇使用更高級的全身式正壓防護衣。 ¾ 滅菌設備：除了特殊隔離病房以外，高溫高壓蒸氣滅菌器可設在隔 離區外的院區，但應有完善包裝、輸送、消毒滅菌計畫。 ¾ 緊急供電：只有特殊隔離病房明確要求使用獨立緊急供電系統，其 餘都可以由醫院的緊急供電系統取得電源。 ¾ 紫外線燈：負壓隔離病房須設置紫外線燈，其中呼吸道傳染隔離病 房可使用活動式紫外線燈。 2008/9/30 27 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 空間規劃正確的規劃概念 • 不可能存在「保證不發生院感」的病房硬體設計。 • 負壓隔離區硬體規格與感控措施關係密切，設備好，感控措 施就單純；設施無法盡如人意，則以感控手段彌補。 • 規劃空間時應預留感控所需空間與管線，並密切配合醫院感 控政策，否則建成後勢必無法正常使用。 • 動線原則上為單向不相交，但若無法避免，則交點建議設在 污染區，並配合規劃人員離開污染區時之消毒程序。 • 動線規劃完成後，應立即實施紙上演習，項目包括醫護人員 與清潔工的進出、感染性醫療廢棄物儲存與運出、火災或長 期停電時的病床緊急撤出、病床進入與遺體移出。 2008/9/30 28 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 負壓隔離區其他相關性能標準 „ US CDC z Guidelines for Preventing the Transmission of Mycobacterium tuberculosis in Health-Care Facilities, 1994 z 6ACH, minimum negative pressure 0.25Pa, exhaust flow of 1.8m3/min or 10% greater than supply. „ American Institute of Architects (AIA) z Guidelines for Design and Construction of Hospital and Health Care, 1996 z 12ACH „ US Department of Army z Heating, Ventilation, and Air conditioning of Hardened Building, 1996 z Exhaust flow of 20% greater than supply for their isolation room. 2008/9/30 29 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 負壓隔離病房常見缺失 2008/9/30 30 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 天花板未密封：異常空氣交換的界面 2008/9/30 31 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 風管破損洩漏 2008/9/30 32 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 結構縫隙填補不良：漏氣，負壓不穩 優良填縫 劣質填縫 2008/9/30 33 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 設計不良的地板排水口與異常氣體逆流實況 水栓 地板 排水 口 來自其他病室、污水池或 並聯化糞池的惡臭氣體 2008/9/30 34 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 壁癌：漏水、漏氣、黴菌 2008/9/30 35 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 室外牆面排氣管斷裂與未妥善固定 2008/9/30 36 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病室進排氣設計不理想-1 排氣口距離床頭太遠 排氣口高度過低 排氣口離床頭太遠 2008/9/30 37 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病室進排氣設計不理想-2 排氣口 建議開於此壁側 Air Piping與床頭 距離過遠 排氣開口方向與位 置均為不理想 2008/9/30 38 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 病室進排氣設計不理想-3 排氣口(朝下) 床頭立起時會阻礙排氣功能 排氣開口位置過高 且開口長寬比例不 理想 2008/9/30 39 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 排氣口位置設置 2008/9/30 40 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 負壓隔離病房效能驗證 2008/9/30 41 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 負壓隔離病房性能指標與檢測項目 煙霧測試、觀察 發煙管 進、排氣口與人員 站立相對位置 煙霧測試、觀察 發煙管 有利於污染物排除 之流場 風速計或 風量計 風速(v)，換氣量(Q)，病室 容積(V) 每小時換氣次數 (ACH) 負壓值 壓力 壓差計 指標 檢測項目 儀器設備 2008/9/30 42 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 氣密與負壓分佈簡易測試 以發煙管檢查隔離病房與準備室（前室）間的 門縫氣流方向：須由護理站流向走廊，走廊流 向前室，前室流向病房才是正確。 2008/9/30 43 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 負壓病房通風量檢測：風量計 直接量測（風罩式風量計） 間接量測（利用迴轉式風速計） 2008/9/30 44 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health HEPA檢測 顆粒附著HEPAÆ壓力阻抗增加Æ風量減小Æ無 法產生足夠負壓 壓差計: (1)監控壓損(2)掌握HEPA更換時機 2008/9/30 45 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 可能發生氣密問題位置 2008/9/30 46 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 其他檢測方法 „ Tracer gas tests-SF6 „ Potassium iodide (KI) tracer test „ Computational flow dynamics (CFD) J.T. Walker, et. al. Journal of Hospital Infection, 2007 2008/9/30 47 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 案例：員山榮民醫院(1)獨立建物+易維修明管 本改建案位於濱海平原，二層建築物與院區其他建物及鄰房有足夠的安 全距離，近地面風速0-5m/sec。所有導管系統均為明管，便於檢修。 2008/9/30 48 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 案例：員山榮民醫院(2)良好的動線規劃 動線規劃考慮空間功能與安全性，為較合理的設計。 2008/9/30 49 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 案例：員山榮民醫院(3)良好的進排氣設計 進排氣供應方式配合病房硬體空間，且能創造理想的病房內部 流場，但一套雙排氣機系統同時負責十間病房，微調各病房通 風性能時會比較困難。 2008/9/30 50 行政院勞工委員會 勞工安全衛生研究所 Institute of Occupational Safety and Health 案例：國內的完整型負壓隔離病房 完整型（北市和平院區 員山榮民醫院 署立花蓮醫院）