蘭州市醫科大學附屬醫院的高效過濾器

在蘭州市醫科大學附屬醫院這片守護黃河之畔群眾健康的醫療核心陣地，高效過濾器是醫院通風與空氣凈化系統的 “核心樞紐”，更是抵御風沙、阻斷空氣傳播病原體、降低院內感染風險的 “堅實防線”。作為醫院感染控制體系的關鍵組成部分，它不僅關系到患者的治療康復與醫護人員的職業安全，更精準適配蘭州多風沙、空氣干燥、冬季 PM2.5 濃度較高的地域特性，為營造潔凈、安全的就醫環境提供了強有力的支撐。

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

高效過濾器的卓越過濾性能，源于各組件的精密設計與協同配合，尤其針對蘭州地域特點進行了針對性優化，核心結構及功能如下：

1. 濾料：采用超細玻璃纖維紙與靜電駐極聚丙烯熔噴濾料的復合結構，是應對風沙與細微污染物的核心載體。超細玻璃纖維紙纖維直徑僅 0.2-1.8 微米，孔隙細密均勻，對沙塵顆粒、PM2.5 的物理攔截能力極強；靜電駐極聚丙烯熔噴濾料通過電荷吸附作用，可增強對亞微米級顆粒（如病毒、沙塵細顆粒物）的捕獲效果。二者結合實現 “物理攔截 + 靜電吸附” 雙重過濾，針對蘭州常見的風沙、PM2.5 等污染物過濾效率顯著提升。

2. 分隔板：選用高強度鋁箔板或阻燃環氧膠板紙，經精密折疊形成均勻的波紋狀結構，將濾料分隔成多褶形態。這種設計使濾料有效過濾面積較平面結構提升 6-12 倍，在降低氣流阻力的同時，確保空氣與濾料充分接觸，避免因風沙顆粒堆積過快導致的過濾效率下降，適配醫院高風量通風需求。

3. 密封系統：由雙組分聚氨酯密封膠與硅膠密封墊組成，是防止未過濾空氣及沙塵泄漏的關鍵。聚氨酯密封膠粘結強度與彈性優異，可緊密填充濾料與外框縫隙；硅膠密封墊耐高低溫、耐老化，且具備一定的防塵性能，能確保過濾器與安裝框架緊密貼合，雙重密封設計可有效杜絕 “旁通泄漏”，密封率達 100%，適配蘭州多風沙的環境。

4. 外框：根據使用場景選擇適配材質并強化防塵設計。普通門診區域采用鍍鋅鋼板外框，性價比高且易于加工；手術室、ICU 等核心區域選用 304 不銹鋼外框，耐腐蝕且防塵性能優異；移動凈化設備采用鋁合金型材外框，兼具輕量化與高強度，方便在多樓層、多區域靈活調配，同時外框邊緣加裝防塵密封條，減少沙塵進入設備內部。

（二）多機制協同過濾原理

高效過濾器通過攔截、慣性碰撞、擴散、靜電吸附等多種機制的協同作用，實現對空氣中不同粒徑污染物的全面凈化，尤其針對蘭州風沙與 PM2.5 污染特點優化了過濾邏輯：

1. 攔截機制：當空氣流經濾料時，粒徑大于濾料孔隙的沙塵顆粒（≥5 微米）、毛發、纖維等大顆粒，會被直接阻擋在濾料表面，如同 “篩網” 般快速清除，是過濾風沙粗顆粒的主要方式。

2. 慣性碰撞機制：針對 0.5-5 微米的中等粒徑顆粒（如 PM2.5、部分細菌、沙塵細顆粒），在氣流遇到濾料纖維轉向時，因慣性力較大無法跟隨氣流改變軌跡，直接撞擊濾料纖維并被吸附，有效降低空氣中懸浮顆粒物濃度。

3. 擴散機制：對于粒徑小于 0.1 微米的納米級顆粒（如病毒、煙霧顆粒），會因空氣分子熱運動產生布朗運動，隨機碰撞濾料纖維并被捕獲。同時，駐極濾料的靜電吸附作用可增強對帶電微小顆粒（如沙塵細顆粒、病毒）的捕獲能力，進一步提升對超微小污染物的過濾效果。

通過多機制協同作用，高效過濾器對 0.3 微米基準顆粒的過濾效率可達 99.97% 以上，完全滿足醫院對空氣潔凈度的嚴苛要求，尤其能精準應對蘭州地區常見的風沙、PM2.5 等空氣污染物。

二、醫院重點區域的應用實踐

（一）手術室：無菌手術的 “核心屏障”

手術室是醫院感染控制的重中之重，蘭州市醫科大學附屬醫院的百級、千級手術室均配備 “初效 + 中效 + 亞高效 + 高效” 四級過濾潔凈空調系統，高效過濾器作為末端凈化裝置，直接決定手術區域的空氣質量。針對蘭州風沙大的特點，前置初效、中效過濾器特別選用抗堵塞型，可先攔截大部分沙塵顆粒，減輕高效過濾器負擔。在骨科關節置換、神經外科腦腫瘤切除等高精度手術中，高效過濾器可將手術室內≥0.5 微米顆粒濃度控制在 3520 個 / 立方米以下，細菌濃度控制在 1CFU / 立方米以內，使術后感染率穩定在 0.2% 以下，遠低于全國平均水平。此外，手術室采用 “頂送下回” 的氣流組織設計，通過高效過濾器形成穩定的單向潔凈氣流，有效隔離手術區域與周邊污染空氣，為手術安全保駕護航。

（二）重癥監護室（ICU）：危重患者的 “呼吸守護”

ICU 收治的多為多器官功能衰竭、嚴重創傷、休克等免疫力極度低下的患者，對空氣污染物極為敏感。醫院 ICU 采用全新風置換系統，配備 H13 級高效過濾器，通過每小時 14-17 次的空氣置換頻率，將病房內微生物濃度控制在 35CFU / 立方米以下，PM2.5 濃度控制在 20μg/m3 以下。針對機械通氣患者，在呼吸機進氣端加裝微型 H13 級高效過濾器，實現空氣 “雙重凈化”；同時，病房排風系統末端安裝高效過濾器，防止患者呼出的病原體及吸入的沙塵細顆粒隨氣流擴散至其他區域，有效降低交叉感染風險。結合蘭州空氣干燥的特點，ICU 的高效過濾器與加濕系統聯動，在凈化空氣的同時，維持病房濕度在 50%-55%，避免干燥空氣刺激患者呼吸道。此外，過濾器外框采用防塵設計，減少沙塵在設備表面堆積，延長使用壽命。

（三）新生兒重癥監護室（NICU）：早產兒的 “潔凈港灣”

新生兒尤其是胎齡＜32 周的早產兒，呼吸系統與免疫系統發育尚未成熟，極易受空氣污染物侵襲。蘭州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：病房整體通風系統選用低阻力 H13 級高效過濾器，確保整體空氣潔凈度達到萬級標準；早產兒暖箱、輻射搶救臺等關鍵設備內配備微型 H14 級高效過濾器，打造局部百級潔凈環境。針對蘭州風沙與 PM2.5 污染問題，過濾器特別強化了靜電吸附功能，可有效攔截微小沙塵顆粒與 PM2.5，攔截率≥99%；同時，過濾器采用靜音設計，運行噪音控制在 35 分貝以下，避免噪音對新生兒神經系統發育造成影響。結合空氣干燥特點，凈化系統與溫濕度控制系統聯動，精準維持溫度 24-26℃、濕度 55%-60% 的適宜環境，為早產兒提供舒適的生長條件。通過這套系統，NICU 新生兒感染性肺炎發生率控制在 1% 以內，早產兒救治成功率顯著提升。

（四）感染性疾病科：傳染病防控的 “空氣閘門”

為應對新冠病毒、流感病毒、肺結核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，通風系統的進風端與排風端均安裝高效過濾器。進風端過濾器先攔截沙塵與 PM2.5，再凈化微生物，確保進入病房的新鮮空氣潔凈無菌；排風端過濾器對患者呼出的污染空氣進行深度凈化，去除 99.99% 以上的病原體后，通過高于屋頂 3.5 米的專用排氣筒排放，避免污染周邊環境。病房內維持 - 8 至 - 12Pa 的負壓差，使空氣從清潔區向污染區單向流動，有效阻斷病原體通過空氣擴散。針對蘭州冬季流感高發且伴隨 PM2.5 污染的特點，過濾器選用兼具微生物攔截與 PM2.5 過濾功能的專用型號，為醫院疫情防控筑牢關鍵防線。

（五）呼吸內科病房：呼吸道疾病患者的 “潔凈呼吸空間”

呼吸內科患者多伴有哮喘、慢性阻塞性肺疾病、塵肺等氣道敏感疾病，對風沙、PM2.5 等污染物極為敏感。醫院呼吸內科病房通風系統配備 H12 級高效過濾器，通過每小時 10-12 次的空氣置換，將病房內 PM2.5 濃度控制在 25μg/m3 以下，微生物濃度控制在 80CFU / 立方米以下，沙塵顆粒攔截率達到 98% 以上。針對重癥哮喘、塵肺患者病房，在床頭配備小型高效凈化裝置，內置 PM2.5 實時監測模塊，數據同步至護士站，便于醫護人員根據污染情況調整通風頻率；同時，凈化裝置具備加濕功能，緩解干燥空氣對患者氣道的刺激。結合蘭州地域特點，過濾器濾料定期進行沙塵吸附能力檢測，在風沙高發季節（3-5 月）縮短前置過濾器更換周期，確保高效過濾器始終處于最佳工作狀態，有效減輕患者氣道負擔，助力病情恢復。

三、全流程維護與更換管理體系

（一）日常維護的標準化操作

醫院建立了高效過濾器全生命周期維護制度，結合蘭州多風沙、空氣干燥的地域特點，通過精細化管理確保其持續穩定運行：

1. 定期巡檢：運維人員每周進行現場巡檢，重點檢查過濾器外框是否變形、密封膠條是否老化開裂、濾料是否破損或因沙塵堆積導致堵塞，尤其關注呼吸內科、ICU 等區域過濾器的沙塵附著情況。發現問題及時記錄并啟動維修流程，如清理外框沙塵、更換老化密封膠條等。同時，利用管道內窺鏡對通風管道內的過濾器狀態進行遠程檢查，排查管道內沙塵堆積情況，實現 “無死角” 監控。

2. 阻力監測：每臺高效過濾器前后均安裝智能壓差計，實時采集阻力數據并上傳至醫院智慧運維平臺。當阻力達到初阻力的 1.2 倍時，平臺自動發送預警信息，提示清洗或更換前置初效、中效過濾器（尤其在風沙高發季節，前置過濾器易因攔截沙塵導致阻力快速升高）；當阻力達到初阻力的 1.8 倍時，自動生成更換工單，通知運維人員準備更換。

3. 環境清潔：每月對過濾器所在的空調機房、通風管道進行清潔消毒，采用負壓吸塵設備清除積塵及沙塵顆粒，并用含氯消毒劑（濃度 500mg/L）對管道內壁進行擦拭消毒；每季度采用煙霧測試法檢測過濾器密封性，確保無漏風現象。針對蘭州空氣干燥、沙塵多的特點，定期對空調機房進行防塵處理，在進風口加裝防塵網，減少沙塵進入系統內部；同時，對過濾器外框進行定期擦拭，防止沙塵堆積影響設備散熱。

（二）更換周期與判定標準

高效過濾器的更換需結合使用環境、污染負荷及蘭州地域特點科學判定，具體標準如下：

1. 常規更換周期：普通病房通風系統的高效過濾器，在維護得當的情況下，更換周期為 2 年；ICU、手術室等污染負荷高的核心區域，更換周期縮短至 1-1.5 年；感染性疾病科病房的過濾器，因接觸病原體風險高，更換周期嚴格控制在 1 年以內；呼吸內科病房過濾器因需應對風沙與 PM2.5，吸附負荷較高，更換周期為 1.5 年，且在每年 3-5 月風沙高發季后、11 - 次年 1 月 PM2.5 高發季后，各增加一次全面檢測，若阻力或過濾效果不達標則提前更換。

2. 核心判定指標：以阻力與空氣質量檢測結果為核心判定依據。當過濾器阻力達到初阻力的 2 倍時，無論使用時間長短，必須立即更換；醫院每季度委托第三方檢測機構對各潔凈區域進行空氣質量檢測，重點檢測塵埃粒子數、微生物濃度、PM2.5 濃度及沙塵顆粒含量，若任意一項指標超標，且排除通風系統故障等其他因素后，判定為過濾器失效，啟動緊急更換程序。

（三）規范更換流程與風險防控

為避免更換過程中造成二次污染，尤其防止沙塵、病原體擴散，醫院制定了嚴格的更換操作規程：

1. 術前準備：更換前關閉對應區域的通風空調系統，切斷電源；操作人員穿戴潔凈工作服、N95 口罩、無菌手套、鞋套及防護眼鏡，在呼吸內科、感染性疾病科等區域更換時，額外佩戴防塵面罩，防止沙塵與病原體吸入；準備好新過濾器、密封膠、無塵布、消毒噴霧等工具，并對更換區域進行 30 分鐘空氣消毒（采用過氧化氫噴霧消毒），同時在更換區域周邊鋪設防塵布，減少沙塵擴散。

2. 舊濾器拆除：采用 “密封包裹拆除法”，先用無菌塑料薄膜將舊過濾器完全包裹并密封（尤其吸附較多沙塵的呼吸內科過濾器，需多層包裹），再拆除固定螺栓，避免濾料上的沙塵、污染物脫落飛揚；拆除后立即將舊濾器轉運至醫療廢棄物專用暫存間，由有資質的機構進行無害化處理，防止沙塵與病原體擴散。

3. 安裝與密封：核對新過濾器的型號、規格與安裝要求一致后，按照 “對位 - 貼合 - 固定” 的步驟安裝，確保過濾器與框架無縫貼合；安裝完成后，用雙組分聚氨酯密封膠填充縫隙，待膠完全固化后（通常需 24 小時），進行煙霧密封性測試，確保無漏風現象。在風沙高發區域安裝時，額外在過濾器與框架接觸部位粘貼防塵密封膠帶，強化防塵效果。

4. 系統調試：重新啟動通風系統，監測過濾器前后壓差是否恢復至正常范圍（初阻力 ±10%）；同時，對區域空氣質量進行抽樣檢測，重點核查塵埃粒子數、微生物濃度、PM2.5 濃度及沙塵顆粒含量，確認各項指標達標后，方可恢復正常醫療活動，并將更換時間、型號、操作人員等信息錄入設備管理檔案，實現全生命周期可追溯。

四、科學選型的核心考量因素

（一）按潔凈等級精準匹配

醫院根據不同區域的潔凈度要求，分級選用高效過濾器，確保凈化效果與實際需求精準匹配：

• 百級區域（手術室、NICU 暖箱、無菌藥品調配區）：選用 H13、H14 級過濾器，過濾效率≥99.97%（0.3 微米），滿足高精度醫療操作的無菌需求，同時確保對沙塵細顆粒與 PM2.5 的高效攔截；

• 萬級區域（ICU、呼吸內科重癥病房、燒傷病房）：選用 H12 級過濾器，過濾效率≥99.5%（0.3 微米），兼顧凈化效果與運行成本，重點強化對 PM2.5 的過濾能力；

• 十萬級區域（普通病房、候診區、檢驗科）：選用 H11 級過濾器，過濾效率≥95%（0.3 微米），滿足常規醫療環境的空氣凈化需求，同時具備基礎的沙塵攔截功能。

通過分級選型，既能確保各區域空氣質量達標，又能避免過度凈化導致的資源浪費。

（二）強化特殊污染物控制能力

結合蘭州多風沙、空氣干燥、PM2.5 污染突出的地域特點，以及醫院專科救治需求，針對性提升過濾器的特殊污染物控制能力：

1. 沙塵與 PM2.5 攔截：在呼吸內科、NICU、候診區等區域，優先選用兼具高效過濾與沙塵、PM2.5 攔截功能的專用過濾器，這類過濾器通過優化濾料孔隙結構與靜電吸附強度，對沙塵顆粒（0.5-10 微米）攔截率≥98%，對 PM2.5 攔截率≥99%；

2. 微生物防控：在感染性疾病科、發熱門診等區域，選用對冠狀病毒、流感病毒、結核分枝桿菌攔截效率≥99.99% 的專用抗菌過濾器，濾料經抗菌處理，可抑制微生物在濾料表面繁殖，同時具備抗沙塵堵塞能力；

3. 防塵防潮輔助：針對蘭州空氣干燥、沙塵多的特點，過濾器外框加裝防塵蓋板，進風端配備防塵預處理裝置；同時，在地下室等相對潮濕區域，過濾器選用具備基礎防潮性能的型號，避免干燥環境下靜電積累導致的沙塵吸附過度問題。

（三）平衡阻力與能耗

過濾器阻力直接影響空調系統的能耗，醫院在選型時重點關注 “低阻高效” 產品，結合蘭州地域特點實現凈化效果與能耗的平衡：

1. 優選低阻濾料：優先選用采用新型復合梯度濾料的高效過濾器，相比傳統玻璃纖維過濾器，阻力降低 35% 以上，可使空調系統風機能耗減少 25%-30%，尤其適配醫院 24 小時不間斷運行的通風系統，降低風沙季節的運行成本；

2. 系統匹配設計：結合各區域通風系統的風量、風壓參數，通過流體力學模擬計算，選擇阻力與系統匹配的過濾器型號，避免因阻力過大導致系統負荷過高，或因沙塵堆積過快導致阻力異常升高；

3. 分區能耗管理：根據不同區域的使用頻率及凈化需求，對過濾器運行能耗進行分區管理，如普通病房在非診療時段適當降低風量，減少能耗；在風沙高發時段，適當提高前置過濾器的清潔頻率，降低高效過濾器的阻力負荷。