醫院回風係統中HEPA過濾器的應用與標準要求 引言 在現代醫院環境中，空氣質量的控製至關重要。尤其是在手術室、ICU（重症監護病房）、隔離病房等對空氣質量要求極高的區域，空氣淨化係統的作用尤為關鍵...
醫院回風係統中HEPA過濾器的應用與標準要求
引言
在現代醫院環境中，空氣質量的控製至關重要。尤其是在手術室、ICU（重症監護病房）、隔離病房等對空氣質量要求極高的區域，空氣淨化係統的作用尤為關鍵。回風係統作為整個空調通風係統的重要組成部分，其核心任務是將室內空氣循環回空調機組進行處理後再送入室內，以維持室內溫濕度、氣流組織和潔淨度。在這一過程中，高效顆粒空氣過濾器（High-Efficiency Particulate Air Filter，簡稱HEPA過濾器）起到了決定性作用。
本文將圍繞HEPA過濾器在醫院回風係統中的應用展開討論，涵蓋其工作原理、分類、性能參數、國內外標準要求，並結合實際工程案例分析其選型與安裝要點，旨在為相關工程技術人員和醫院管理人員提供參考依據。
一、HEPA過濾器的基本原理與分類
1.1 工作原理
HEPA過濾器是一種能有效去除空氣中0.3微米以上顆粒物的高效過濾裝置。其過濾機理主要包括以下幾種方式：
- 攔截：當顆粒物接近濾材纖維時，因物理接觸而被截留；
- 慣性碰撞：較大顆粒由於慣性偏離氣流路徑，撞擊到纖維表麵；
- 擴散效應：小顆粒因布朗運動而隨機移動，增加被纖維捕獲的概率；
- 靜電吸附（部分HEPA）：某些HEPA過濾器采用帶電纖維材料增強捕集效率。
根據美國能源部（DOE）定義，HEPA過濾器需滿足在易穿透粒徑（MPPS, Most Penetrating Particle Size）0.3 μm下，過濾效率不低於99.97%。
1.2 分類
按照國際標準ISO 4500-1:2018及EN 1822:2021，HEPA過濾器可分為以下幾個等級：
| 等級 | 過濾效率（0.3 μm） | 示例用途 |
|---|---|---|
| H10 | ≥ 85% | 初效預過濾 |
| H11 | ≥ 95% | 預過濾 |
| H12 | ≥ 99.5% | 中效過濾 |
| H13 | ≥ 99.95% | HEPA A級，用於潔淨室前段 |
| H14 | ≥ 99.995% | HEPA B級，用於高潔淨度環境 |
| U15~U17 | ≥ 99.9995%~99.999995% | ULPA級，超高效過濾 |
在中國《GB/T 13554-2020》標準中也有相應規定，通常H13及以上等級才被稱為“真正意義上的HEPA”。
二、HEPA過濾器在醫院回風係統中的應用
2.1 回風係統的組成與功能
醫院回風係統一般由回風口、風管、風機、過濾器、熱交換器等組成。其主要功能包括：
- 維持室內正壓或負壓環境；
- 控製溫濕度；
- 去除空氣中的懸浮顆粒、細菌、病毒等汙染物；
- 節能運行，減少新風負荷。
在該係統中，HEPA過濾器通常位於風機後端或靠近空調機組的回風入口處，起到淨化再循環空氣的作用。
2.2 應用場景
不同醫院區域對空氣質量的要求不同，因此HEPA過濾器的應用也有所不同：
| 區域類型 | 是否使用HEPA | 過濾等級建議 | 主要原因 |
|---|---|---|---|
| 手術室 | 是 | H13~H14 | 防止術後感染 |
| ICU病房 | 是 | H13 | 保護免疫力低下患者 |
| 隔離病房 | 是 | H13~H14 | 防止病原體傳播 |
| 普通病房 | 否/可選 | H11~H12 | 提高舒適度 |
| 實驗室（生物安全三級以上） | 是 | H14~ULPA | 防止有害微生物泄漏 |
2.3 典型應用實例
例如，在北京協和醫院新建的潔淨手術部中，采用了雙層HEPA過濾係統，第一層為H13級預過濾，第二層為H14級主過濾，確保送風達到ISO Class 5級潔淨度標準（相當於Class 100）。此類設計已成為國內大型三甲醫院的標準配置。
三、HEPA過濾器的主要性能參數
為了評估HEPA過濾器在醫院回風係統中的適用性，必須關注其關鍵性能指標：
| 參數名稱 | 定義與說明 | 常見值範圍 |
|---|---|---|
| 過濾效率 | 對特定粒徑顆粒的捕集率 | H13≥99.95%，H14≥99.995% |
| 初始阻力 | 新過濾器在額定風量下的壓降 | 150~250 Pa |
| 容塵量 | 可容納顆粒總量 | 500~1000 g/m² |
| 使用壽命 | 在額定工況下更換周期 | 1~3年 |
| 材質 | 常用玻璃纖維、聚酯無紡布等 | 不同廠家差異大 |
| 尺寸規格 | 根據風量與安裝位置定製 | 多種標準化尺寸 |
| 泄漏檢測方法 | DOP測試、光度計法、粒子計數法等 | 必須符合EN 1822標準 |
此外，HEPA過濾器還應具備良好的防火性能（耐火等級F90/F120），以及低揮發性有機化合物（VOC）釋放特性，避免二次汙染。
四、國內外關於HEPA過濾器在醫院環境中的標準要求
4.1 國內標準
中國現行涉及HEPA過濾器的相關標準如下：
-
《GB/T 13554-2020 高效空氣過濾器》
規定了HEPA的分類、技術要求、試驗方法和檢驗規則。 -
《GB 50346-2011 生物安全實驗室建築技術規範》
要求BSL-3及以上實驗室必須使用H14級HEPA過濾器，並配備泄漏檢測裝置。 -
《WS/T 509-2016 重症醫學科建設與管理指南》
明確指出ICU應配置HEPA過濾係統，保持空氣潔淨度在Class 1000以內。 -
《JGJ 40-2020 醫療建築供暖通風與空氣調節設計規範》
推薦手術室回風係統采用兩級HEPA過濾，保證空氣品質。
4.2 國際標準
國外對醫院空氣質量管理更為嚴格，主要標準包括：
-
EN 1822:2021（歐洲）
定義了HEPA和ULPA過濾器的分級體係，並詳細規定了測試方法。 -
ASHRAE Standard 52.2（美國）
規定了空氣過濾器的顆粒物去除效率測試方法。 -
CDC Guidelines for Environmental Control in Health-Care Facilities（美國疾病控製中心）
強調HEPA過濾器在隔離病房、結核病房等高風險區域的重要性。 -
WHO Technical Report Series No. 961（世界衛生組織）
推薦在傳染病防控中使用HEPA過濾係統，防止氣溶膠傳播。
五、HEPA過濾器的選型與安裝要點
5.1 選型原則
選擇HEPA過濾器應考慮以下因素：
- 風量匹配：根據房間換氣次數與風速計算所需風量；
- 過濾等級：根據潔淨度要求選擇H13或H14；
- 安裝空間：預留足夠的檢修與更換空間；
- 維護周期：定期更換或清洗，防止堵塞影響係統效率；
- 防火性能：優先選用F90級以上產品；
- 品牌與認證：選擇通過CE、FDA、NSF等國際認證的產品。
5.2 安裝注意事項
- 密封性：安裝時應確保邊框與框架之間無泄漏；
- 方向性：注意氣流方向標識，不得反裝；
- 配套設備：建議搭配壓差報警器，實時監測過濾器狀態；
- 更換周期：建議每12~24個月更換一次，或根據壓差變化判斷；
- 廢棄處理：使用過的HEPA過濾器可能含有病原體，需按醫療廢物處理。
5.3 常見品牌推薦
| 品牌 | 國家 | 特點 | 認證情況 |
|---|---|---|---|
| Camfil | 瑞典 | 全球領先，產品線齊全 | CE、NSF、FDA |
| Donaldson | 美國 | 工業與醫療領域廣泛使用 | ISO、UL、CE |
| Freudenberg | 德國 | 醫療專用HEPA，耐高溫 | EN 1822、DIN |
| 蘇州安泰 | 中國 | 本土品牌，性價比高 | GB/T 13554-2020 |
| 上海康斐爾 | 中國 | 專注於潔淨室與醫院市場 | CE、FDA |
六、結論（略）
參考文獻
- 國家標準《GB/T 13554-2020 高效空氣過濾器》
- 國家標準《GB 50346-2011 生物安全實驗室建築技術規範》
- 行業標準《WS/T 509-2016 重症醫學科建設與管理指南》
- 行業標準《JGJ 40-2020 醫療建築供暖通風與空氣調節設計規範》
- European Committee for Standardization. EN 1822:2021, High efficiency air filters (HEPA and ULPA)
- ASHRAE Standard 52.2-2017, Method of Testing General Ventilation Air-Cleaning Devices for Removal Efficiency by Particle Size
- CDC Guidelines for Environmental Control in Health-Care Facilities, 2003
- WHO Technical Report Series No. 961, Annex 9 – Natural ventilation for infection control in health-care settings
- 百度百科 – HEPA過濾器 http://baike.baidu.com/item/HEPA%E8%BF%87%E6%BB%A4%E5%99%A8
- Camfil官方網站 http://www.camfil.com/
- Donaldson公司官網 http://www.donaldson.com/
- Freudenberg Filtration Technologies官網 http://www.freudenberg-filtration.com/
（全文約3500字）
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