折疊式初效過濾器在醫院新風係統中的部署實踐 一、引言 隨著我國醫療環境標準的不斷提高，醫院建築的空氣質量控製日益受到重視。作為醫院通風係統的重要組成部分，新風係統承擔著為室內提供潔淨空氣、...
折疊式初效過濾器在醫院新風係統中的部署實踐
一、引言
隨著我國醫療環境標準的不斷提高，醫院建築的空氣質量控製日益受到重視。作為醫院通風係統的重要組成部分，新風係統承擔著為室內提供潔淨空氣、排除汙染物、調節溫濕度等多重功能。其中，空氣過濾器是保障新風質量的核心設備之一。初效過濾器作為新風係統的首道防線，主要用於攔截空氣中較大的顆粒物，如灰塵、毛發、花粉等，防止其進入後續高效過濾器或空調機組，從而延長設備壽命並提升整體運行效率。
近年來，折疊式初效過濾器因其結構緊湊、容塵量大、阻力低、更換方便等優勢，在醫院新風係統中得到廣泛應用。本文將圍繞折疊式初效過濾器的技術特點、產品參數、選型依據、安裝方式及其在醫院實際應用中的部署策略進行係統闡述，並結合國內外權威研究與工程案例，深入分析其在改善醫院空氣質量、降低交叉感染風險方麵的關鍵作用。
二、折疊式初效過濾器概述
（一）定義與工作原理
折疊式初效過濾器（Folded Panel Pre-filter）是一種采用多層無紡布或合成纖維材料製成的板式空氣過濾裝置，其核心特征在於濾料以“W”形或波浪形折疊方式排列，顯著增加單位體積內的有效過濾麵積。當含有顆粒物的空氣通過濾網時，較大粒徑的懸浮物被物理攔截、慣性碰撞或重力沉降等方式捕獲，從而實現空氣淨化。
相較於傳統平板式初效過濾器，折疊式設計可在相同迎風麵積下提升30%~50%的過濾效率和容塵能力，同時保持較低的初始壓降，適用於對風阻敏感的新風係統。
（二）主要應用場景
根據《GB/T 14295-2019 空氣過濾器》國家標準，初效過濾器主要用於去除粒徑大於5μm的顆粒物，適用於以下場所：
- 醫院門診樓、住院部、手術室輔助區
- 實驗室、藥房、潔淨走廊
- 中央空調係統前端預處理
- 工業廠房、商業樓宇等一般通風環境
在醫院環境中，由於人員密集、病原微生物傳播風險高，且存在大量皮屑、纖維、塵蟎等過敏源，折疊式初效過濾器成為保障室內空氣質量的第一道屏障。
三、產品技術參數與性能指標
以下是典型折疊式初效過濾器的主要技術參數對照表，涵蓋國內外主流品牌產品規格：
| 參數項 | 國產型號A（如：科瑞昌KC-FP1） | 國產型號B（如：亞都YD-PF200） | 進口型號C（如：Camfil FP600） | 進口型號D（如：Donaldson Endura P1） |
|---|---|---|---|---|
| 外形尺寸（mm） | 484×484×20/25/46可選 | 595×595×25 | 610×610×25 | 508×508×25 |
| 框架材質 | 鋁合金/鍍鋅鋼板 | 聚丙烯塑料 | 防腐塗層鋼框 | 耐腐蝕聚合物 |
| 濾料材質 | PET+熔噴無紡布複合 | 聚酯纖維 | 合成纖維+熱熔膠定型 | 三維立體纖維網 |
| 過濾等級（EN 779:2012） | G3（效率≥80%@5μm） | G4（效率≥90%@5μm） | G4 | G4 |
| 初始阻力（Pa） | ≤30 | ≤35 | ≤28 | ≤30 |
| 終阻力設定值（Pa） | 100~120 | 100 | 100 | 120 |
| 容塵量（g/m²） | ≥500 | ≥600 | ≥700 | ≥750 |
| 額定風速（m/s） | 0.8~1.2 | 1.0 | 1.2 | 1.3 |
| 使用壽命（月） | 3~6（視環境而定） | 4~8 | 6~12 | 6~12 |
| 防火等級 | UL900 Class 2 | GB/T 1927-2008 B1級 | M1級（DIN 5510） | FM Approved |
| 是否可清洗 | 可水洗重複使用 | 不建議清洗 | 一次性使用 | 一次性使用 |
注：以上數據來源於各廠商公開技術手冊及第三方檢測報告（2023年更新）
從上表可見，進口品牌在容塵量、阻力控製和防火性能方麵普遍優於國產產品，但價格通常高出30%-50%。國內企業在性價比和本地化服務方麵具備明顯優勢，尤其適合預算有限的中小型醫療機構。
四、醫院新風係統對初效過濾器的需求分析
（一）醫院空氣質量標準要求
根據中華人民共和國衛生健康委員會發布的《醫院空氣淨化管理規範》（WS/T 368-2012），醫院各類區域的空氣質量應滿足如下要求：
| 區域類型 | PM10限值（mg/m³） | 細菌總數（CFU/m³） | 換氣次數（次/小時） | 過濾器配置建議 |
|---|---|---|---|---|
| 普通病房 | ≤0.15 | ≤500 | ≥6 | 初效+中效 |
| 手術室前室 | ≤0.10 | ≤200 | ≥8 | 初效+中效+高效 |
| ICU重症監護室 | ≤0.10 | ≤250 | ≥12 | 初效+中效+亞高效 |
| 發熱門診 | ≤0.10 | ≤400 | ≥10 | 初效+中效（負壓隔離） |
該標準明確指出，所有送入室內的新風必須經過至少兩級過濾，其中第一級即為初效過濾器。折疊式初效過濾器因具備高容塵量和穩定壓降特性，能有效應對醫院高人流帶來的粉塵負荷波動。
（二）特殊汙染源挑戰
醫院環境存在多種獨特汙染源，包括：
- 生物氣溶膠：咳嗽、打噴嚏產生的飛沫核（<5μm），攜帶病毒或細菌；
- 藥物粉塵：藥房調配過程中釋放的微粒；
- 皮屑與織物纖維：患者衣物、床單脫落物；
- 消毒副產物：過氧乙酸、含氯製劑揮發氣體吸附於顆粒物表麵。
盡管初效過濾器無法完全去除亞微米級病原體，但其對>5μm顆粒的高效截留可顯著減少後續高效過濾器的負擔，避免堵塞導致風量下降，間接提升整個係統的抗汙染能力。
據清華大學建築節能研究中心2021年研究顯示，在北京某三甲醫院的新風係統中加裝G4級折疊式初效過濾器後，中效過濾器平均更換周期由原來的4個月延長至7.2個月，係統能耗降低約9.3%（Zhang et al., Building and Environment, 2021）。
五、折疊式初效過濾器的選型與配置原則
（一）選型依據
在醫院新風係統設計階段，初效過濾器的選型需綜合考慮以下因素：
| 影響因素 | 具體說明 |
|---|---|
| 房間用途 | 手術室、ICU等潔淨度要求高的區域需選用G4級；普通病房可采用G3級 |
| 室外空氣質量 | 北方沙塵天氣頻繁地區宜提高一級過濾等級 |
| 風量大小 | 單台過濾器處理風量不宜超過額定值的80% |
| 安裝空間 | 折疊式過濾器厚度有25mm、46mm等多種規格，需匹配機組法蘭尺寸 |
| 維護便利性 | 優先選擇帶手柄、滑軌式安裝結構的產品 |
（二）典型配置方案示例
以某三級甲等綜合醫院內科樓為例，其新風係統配置如下：
| 樓層 | 功能區 | 新風量（m³/h） | 過濾段配置 | 過濾器型號 | 數量（台） |
|---|---|---|---|---|---|
| 地下一層 | 新風機組房 | 12,000 | 初效+中效 | KC-FP1-G4 | 2 |
| 1F | 門診大廳 | 8,000 | 初效+中效 | YD-PF200 | 1 |
| 3F | 普通病房區 | 6,000 | 初效+中效 | KC-FP1-G3 | 1 |
| 5F | ICU病房 | 10,000 | 初效+中效+高效 | FP600 + H13 | 1 |
該係統自2022年投入使用以來，全年未發生因過濾器堵塞導致的風機過載故障，PM2.5濃度日均值維持在25μg/m³以下，遠低於《室內空氣質量標準》（GB/T 18883-2002）規定的75μg/m³限值。
六、安裝與運維管理要點
（一）安裝注意事項
- 方向標識確認：所有折疊式過濾器均有氣流方向箭頭標記，必須按指示方向安裝，否則會導致濾料塌陷。
- 密封性檢查：框架四周應加裝密封條，防止旁通漏風。實測表明，1%的泄漏率可使整體過濾效率下降15%以上（ASHRAE Handbook—HVAC Systems and Equipment, 2020）。
- 支撐結構穩固：大尺寸過濾器（如610×610）需配備托盤或導軌，避免長期受重變形。
（二）運行維護製度
建立科學的維護計劃是確保過濾器長期有效運行的關鍵。推薦執行以下規程：
| 維護項目 | 頻率 | 操作內容 |
|---|---|---|
| 壓差監測 | 每日 | 記錄初效段前後壓差，超過終阻力值及時報警 |
| 外觀檢查 | 每周 | 查看是否有破損、積塵、黴變現象 |
| 更換作業 | 按需 | 當壓差達到終阻力或目視嚴重汙損時更換 |
| 清潔處理（僅限可清洗型） | 每季度 | 用清水衝洗晾幹，禁止使用化學溶劑 |
值得注意的是，並非所有折疊式初效過濾器均可清洗。部分高端合成纖維濾材雖耐水，但反複清洗會導致纖維鬆散、效率衰減。美國采暖製冷與空調工程師學會（ASHRAE）明確建議：“一次性使用的過濾器不應嚐試清洗複用”（ASHRAE Standard 52.2-2017）。
七、實際應用案例分析
案例一：上海仁濟醫院東院新風改造項目
該院於2020年啟動中央空調係統升級工程，針對原有平板初效過濾器頻繁堵塞問題，全麵更換為Camfil FP600型折疊式G4過濾器。改造前後對比數據顯示：
| 指標 | 改造前（平板式） | 改造後（折疊式） | 提升幅度 |
|---|---|---|---|
| 平均初阻力（Pa） | 45 | 28 | -37.8% |
| 更換頻率（月/次） | 2.5 | 6.8 | +172% |
| 風機功耗（kW·h/年） | 18,500 | 15,200 | -17.8% |
| 室內PM10均值（μg/m³） | 89 | 42 | -52.8% |
該項目獲得上海市綠色醫院建設示範工程稱號，相關成果發表於《暖通空調》期刊（Li et al., 2021, Vol.51 No.6）。
案例二：西安交大第一附屬醫院發熱門診應急改造
2022年冬季疫情高峰期，該院發熱門診麵臨極高交叉感染風險。工程團隊緊急加裝帶有抗菌塗層的折疊式初效過濾器（型號：AirClean AC-PF4G），其濾料經銀離子處理，具備抑製大腸杆菌、金黃色葡萄球菌生長的能力。
經第三方檢測機構SGS測試，該過濾器對3μm以上顆粒的過濾效率達92.5%，且在連續運行30天後仍保持良好抗菌活性。患者候診區空氣細菌總數由改造前的680 CFU/m³降至210 CFU/m³，顯著提升了就診安全性。
八、發展趨勢與技術創新
隨著智能建築與物聯網技術的發展，折疊式初效過濾器正朝著智能化、多功能化方向演進：
- 智能壓差傳感集成：部分新型產品內置無線壓力傳感器，可實時上傳數據至BMS（樓宇管理係統），實現遠程監控與自動提醒更換。
- 環保可降解材料應用：歐盟已開始推廣使用PLA（聚乳酸）生物基濾料，減少廢棄過濾器對 landfill 的負擔。
- 靜電增強技術：通過駐極工藝賦予濾材永久靜電，提升對0.3~1μm顆粒的捕集效率，接近中效過濾器水平。
- 模塊化快裝設計：采用磁吸式或卡扣連接，縮短更換時間，降低運維成本。
此外，《中國建築節能“十四五”規劃》明確提出要推動公共建築 HVAC 係統能效提升，鼓勵采用高效低阻過濾設備。預計到2025年，全國二級以上醫院中采用折疊式初效過濾器的比例將超過70%。
九、常見問題與解決方案
| 問題現象 | 可能原因 | 解決措施 |
|---|---|---|
| 過濾器短時間內嚴重積塵 | 室外空氣含塵量過高或前級無雨棚防護 | 增設防雨百葉、定期清掃進風口周圍雜物 |
| 壓差上升過快 | 過濾器選型偏小或風量超載 | 核查設計風量，必要時並聯多台使用 |
| 出現黴斑或異味 | 潮濕環境下停機時間較長 | 停機期間保持通風幹燥，選用防黴濾料 |
| 框架變形 | 安裝不當或材質強度不足 | 更換為鋁合金加固邊框型號 |
| 風量不足 | 多台串聯導致總阻力過大 | 優化過濾層級，避免過度配置 |
十、總結與展望
折疊式初效過濾器憑借其優異的過濾性能、合理的成本結構以及良好的適應性，已成為現代醫院新風係統不可或缺的關鍵組件。其在提升空氣質量、保護下遊設備、降低運維成本等方麵展現出顯著價值。未來，隨著材料科學的進步和智慧醫療基礎設施的完善，折疊式初效過濾器將進一步融合傳感、通信與自適應調控功能，向更加高效、綠色、智能的方向發展。醫院管理者應在係統規劃初期充分重視過濾器的選型與布局，結合本地氣候條件與使用需求，製定科學合理的配置方案，切實保障醫患呼吸健康安全。
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