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“负压”病房主要原理是什么?小小差压在暖通(HVAC)领域具有举足轻重的作用
2020-03-05

     

      春节期间,一座总建筑面积33100㎡、总床位数达1000床的新型冠状病毒肺炎收治医院--火神山医院在全世界的见证下十天内迅速建成,也将“负压”病房带入大家视线。

 

 

什么是负压病房?
 

      负压病房是指病房内气压低于病房外气压的病房。主要作用为,一是利用负压原理隔离病原微生物,防止室内被污染空气未经过特殊处理流露到室外;二是通过通风换气及合理的气流组织,使医护人员处于有利的风向段,保护医护人员安全。

 

典型的负压隔离病房设计

 

      火神山医院即根据GB/T 35428-2017《医院负压隔离病房环境控制要求》,利用-20至5Pa的梯度差压创建负压环境隔离病房,采取上送风下回风方式,高效隔离污染空气。

 

 

      大自然中空气随风而动,实际上这种流体的运动都离不开“差压”的作用。利用差压原理创建负压环境并不只在病房使用,在建筑、工业、制药、电子、气象等领域的暖通(HVAC)设计中也普遍应用。

 

 

      当然,专业领域对于环境洁净度有着严苛要求。

 

      2018年,国家标准委员会发布了新版GB/T 36066-2018《洁净室及相关受控环境:检测技术分析与应用》,该标准给出了洁净室及相关受控环境的检测(包括验证)要求、基本仪器配置和技术要求,规定了制药、医疗、电子、科学实验室等不同领域的检测要求。标准中明确规定差压测试仪测量量程为0-2000Pa,分辨率为≤1Pa,准确度为不超过读取的±2%,且仪器计量校准周期为12个月内。

 

 

 
 
 

 

差压在医疗领域的应用

 

      除负压隔离病房外,ICU单间、手术室、救护车、生物实验室、检验室、抗生素类配液制剂室等正负压切换或恒负压空间,利用梯度压力保证医患安全、避免交叉感染(或污染)。

 

 

      在制药行业,无论是药品研制的实验室还是生产车间,对环境的温度、湿度、洁净度等明确要求。《药品生产质量管理规范GMP》第五十一条指出,应根据药品品种、生产操作要求及外部环境状况配置空调净化系统,使生产区有效通风,并有温度控制、必要的湿度控制和空气净化过滤,保证药品的生产环境。洁净区与非洁净区之间、不同级别洁净区之间的压差应≥10Pa,相同洁净度级别不同功能的操作间应保持适当的压差梯度,以防止污染和交叉污染。

 

 

差压在建筑/工业领域的应用

 

      建筑、交通、工业等行业中,差压在安全与舒适性方面发挥着重要作用。

 

      利用差压,技术人员可以对房间、楼梯井、空调等管道进行检测及维护,检测过滤网是否需要清洁;利用差压,可以检测建筑内部通风是否正常,保障生活、工作环境的安全与舒适度;利用差压,可以评估优化供暖、冷却和空气流动,提高HVAC系统效率,减少能耗。

 

 

 差压在无尘车间的应用

 

      无尘车间中,工作人员所操作的对象不乏会产生生物学危险的气溶胶,因此既要保护产品不受外界污染,同样也要保护操作人员的安全。正压无尘车间其静压大于邻室,可防止邻室空气污染;负压无尘车间可控制空气流向形成保护屏障,从而避免工作人员受到有害物质伤害。

 

 

差压在科学实验室的应用

 

      各类生物、化学、物理、医学实验室利用差压来控制空气流动保证洁净环境。且不同行业的实验室对于洁净标准要求不一,相应的差压要求也不同,一般在5-60Pa不等。例如,《生物安全实验室建筑技术规范》 GB50346-2011中明确规定,动物生物安全实验室的解剖间相对大气的压力宜比主实验室低10Pa。

 

 

      除此之外,差压也被用于具体实验。

 

差压在气象领域的应用

 

      气象科学研究及计量实验室中通常也是利用差压来保持试验环境洁净度。例如,光学计量实验室为正压环境,以阻止外界粉尘飞入影响试验结果。

 

光学实验室(能见度计量与校准)

 

      差压也被用于计量试验及科学研究过程。在风洞计量检定中,高精度差压计作为标准器,结合皮托管,用于风速测量计算。

 

风速传感器计量检定试验

 

常用的差压测量仪器

 

      自2002年起,佐格专注于大气探测与环境仪器制造,自主研发及生产的系列差压仪表适用于多种场合。

 

 

DST1100差压变送器 

 

      DST1100差压变送器专为暖通(HVAC)领域设计,适用于医疗、建筑、工业、制药、电子、气象等领域监测。

 

※ 产品特点

 

 

· 高精度测量,测量误差可达±0.5%FS±2Pa

· -1000~ 1000Pa内多种测量范围可选

· 支持现场按键归零操作

· 支持模拟信号输出或数字信号输出

· 数字标校技术,支持在线校准

· 无毒阻燃材料,符合各类GXP标准

 

 

 

 

 

DHM1100差压手持表 

 

      DHM1100差压手持表是一款自带显示的便携式仪表,适合用于测量气流压力和静压,以及风扇和过滤器上的压降,适用于暖通系统的安装、调试与维护。

 

※ 产品特点

 

· 测量误差±1.5% FS±3 Pa

· 支持现场按键归零操作

· 支持现场最值查询

· 超低功耗,2节AAA电池可持续工作500小时

· 白色LED背光,支持弱光环境下正常读数

 

 

 

DSP-THDP温湿度差压记录仪 

 

      DSP-THDP温湿度差压记录仪是融合温度、湿度、压差多种环境参数测量的记录仪,可提供环境变化参数,作为实验或生产的辅助参考或换算。

 

※ 产品特点

 

· 同时支持温度、湿度、微压测量与记录
· 支持现场校准和调零操作
· 0~1000Pa范围内可定制差压测量量程
· 适合制药车间/电子制造/精密机械等领域

 

 

 

DPM2500精密差压计 

 

      DPM2500精密差压计是一款高精度的计量检定标准器,可用于验证现场压力的准确性,或作为高精度压力设备制造、测试和校准的专业实验室级基准表。DPM2500支持风洞风速测量模式,结合环境温湿压数据测量,大幅提高气象领域风速传感器计量校准的工作效率。   

 

※ 产品特点

 

· 0~2500/4000/5000/7500Pa多量程可选

· 测量精度可达0.01%FS,0.03%FS

· 多种气压单位可选

· 定制化的风速测量功能

· 7寸触摸彩屏,极佳的用户体验