一、引言
医院作为提供医疗服务的特殊场所，其空气质量直接关系到患者的康复、医护人员的健康以及医疗活动的顺利开展。不良的空气质量可能导致病原体传播、交叉感染等问题，严重影响医疗环境的安全性和舒适性。通风系统作为医院空气环境调控的关键组成部分，承担着引入新鲜空气、排出污浊空气以及过滤净化空气的重要职责。
中效板式过滤器作为通风系统中的核心部件之一，在医院空气净化过程中发挥着不可忽视的作用。它能够有效拦截空气中的各类污染物，为医院营造清洁、健康的呼吸环境。随着医疗技术的不断进步以及人们对医疗环境质量要求的日益提高，深入了解和合理应用中效板式过滤器对于提升医院通风系统性能、保障医疗环境安全具有重要的现实意义。
二、医院环境对空气净化的要求
医院环境中人员密集，病原体种类繁多且浓度较高。患者由于自身免疫力下降，极易受到空气中病原体的侵袭，从而引发交叉感染。据相关研究表明，医院内交叉感染的发生率在某些情况下可高达 10% - 30% ，而空气传播是交叉感染的重要途径之一 。例如，在流感高发季节，医院候诊区域空气中流感病毒的含量明显高于其他公共场所，若通风系统无法有效净化空气，将大大增加患者和医护人员感染流感的风险。
不同科室对空气质量的要求存在显著差异。手术室作为进行外科手术的关键场所，对空气质量的要求极为严格。手术过程中，任何微小的尘埃粒子或病原体都可能引发手术切口感染，影响手术的成功率和患者的康复。因此，手术室的空气需达到极高的洁净度标准，通常要求空气中粒径≥0.5μm 的粒子数不超过 350 个 /m³ ，细菌菌落总数不超过 2CFU/m³ 。
重症监护病房（ICU）收治的患者病情危重，免疫力极度低下，对空气质量的要求也非常高。需要严格控制空气中的微生物和颗粒物浓度，以降低患者感染的风险。而普通病房、门诊大厅等区域虽然对空气质量的要求相对较低，但也需要保证空气的清新和卫生，为患者和医护人员提供舒适的环境。
三、中效板式过滤器的工作原理
3.1 拦截作用
空气中的尘埃粒子在气流的带动下做惯性运动。当这些粒子遇到中效板式过滤器的过滤介质时，由于过滤介质的纤维排列紧密，粒子会因惯性作用偏离原来的运动轨迹，直接撞击到纤维表面，并被纤维所捕获。较小的粉尘粒子在相互碰撞过程中，会逐渐粘结形成较大颗粒，这些较大颗粒更容易因重力作用而沉降，从而实现对空气中尘埃粒子的拦截。
3.2 惯性和扩散作用
对于较大粒径（大于 0.3μm）的颗粒粉尘，其在气流中主要做惯性运动。当气流方向因遇到过滤器的纤维而发生改变时，颗粒由于惯性无法及时跟随气流转向，便会撞到纤维上并被粘结。粒子的粒径越大，惯性作用越明显，过滤效果也就越好。
而对于较小粒径（小于 0.1μm）的颗粒粉尘，它们在气流中主要做无规则的布朗运动。颗粒越小，布朗运动越剧烈，与过滤器纤维碰撞的机会就越多，从而被过滤介质捕获的概率也就越大，过滤效果也随之增强。在 0.1μm - 0.3μm 粒径范围内的粒子，其扩散和惯性作用都不明显，相对较难被过滤掉。
3.3 静电作用
在某些情况下，中效板式过滤器的纤维和空气中的微粒可能会带上电荷，从而产生静电效应。带静电的过滤材料能够使粉尘粒子的运动轨迹发生改变，增加其与纤维碰撞的机会，并且使粉尘在纤维介质上粘得更加牢固。一些采用驻极体材料制作的过滤器，能够长期保持静电性能，在不增加过滤器阻力的前提下，显著改善过滤效果。不过，静电作用在整个过滤过程中并非起决定性作用，而是起到辅助增强过滤效果的作用。
3.4 化学过滤作用（如有）
部分中效板式过滤器会添加具有化学吸附功能的材料，如活性炭等。活性炭材料内部具有大量微小的孔隙，这些孔隙提供了巨大的比表面积，能够对空气中的有害气体分子进行选择性吸附。当游离的有害气体分子接触到活性炭表面时，会在微孔中凝聚成液体，或者与活性炭材料发生化学反应，生成无害物质。这种化学过滤作用可以有效去除空气中的异味、有害气体等，进一步提升空气的质量。但需要注意的是，活性炭在吸附过程中，其吸附能力会逐渐减弱，当达到饱和状态时，就需要及时更换过滤器。
四、中效板式过滤器的产品参数
4.1 过滤效率
根据 GB/T 14295 - 2019《空气过滤器》标准分类，中效板式过滤器属于 F 系列过滤器。其过滤效率范围在 60% - 95% 之间（针对≥1.0μm 颗粒物） 。不同等级的中效板式过滤器过滤效率有所差异，例如 F6 级过滤器的过滤效率为 40% - 60%（针对≥1.0μm 颗粒物） ，F7 级为 60% - 70% ，F8 级为 70% - 85% ，F9 级为 85% - 95% 。在实际应用中，可根据医院不同区域对空气质量的要求，选择合适过滤效率等级的中效板式过滤器。例如，手术室、ICU 等对空气质量要求较高的区域，可选用 F8 级及以上的中效板式过滤器；而普通病房、门诊大厅等区域，可选用 F6 - F7 级的过滤器。
【配图 1 张：不同等级中效板式过滤器针对≥1.0μm 颗粒物过滤效率的柱状图】
4.2 容尘量
中效板式过滤器的容尘量是衡量其使用寿命和过滤性能的重要指标之一。一般来说，中效板式过滤器的容尘量在 300 - 800g/m² 之间 。其容尘量的大小受到多种因素的影响，如过滤材料的材质、纤维的粗细、过滤器的结构设计以及使用环境中的粉尘浓度等。采用优质过滤材料且结构设计合理的中效板式过滤器，能够具有较大的容尘量，从而在较长时间内保持稳定的过滤性能，减少过滤器的更换频率，降低运行成本。在医院通风系统中，由于不同区域的粉尘浓度和使用频率不同，过滤器的容尘量需求也有所差异。例如，门诊大厅等人员流动频繁、粉尘浓度相对较高的区域，应选择容尘量较大的中效板式过滤器。
4.3 阻力
中效板式过滤器的阻力包括初始阻力和终阻力。初始阻力是指过滤器在全新状态下，在额定风量下运行时的阻力，一般在 50 - 150Pa 之间 。随着过滤器使用时间的增加，其内部会逐渐积累灰尘，导致阻力不断上升。当阻力上升到一定程度，达到终阻力时，就需要更换过滤器。中效板式过滤器的终阻力一般在 250 - 400Pa 之间 。过滤器的阻力大小直接影响通风系统的能耗。阻力过大，会导致风机需要消耗更多的能量来克服阻力，从而增加运行成本。因此，在选择中效板式过滤器时，应在保证过滤效率和容尘量的前提下，尽量选择阻力较小的产品。同时，定期对过滤器进行清洗或更换，也有助于维持通风系统的低阻力运行。
【配图 1 张：中效板式过滤器运行过程中阻力随时间变化的曲线】
4.4 耐温性能
中效板式过滤器的设计使用温度范围为 - 10℃至 70℃ ，能够适应医院空调系统可能出现的大多数工况。在医院的一些特殊区域，如消毒灭菌区或高温蒸汽环境，可能需要使用专门设计的耐高温型过滤器，其最高使用温度可达 120℃ 。在选择中效板式过滤器时，需要根据使用环境的温度条件，选择合适耐温性能的产品，以确保过滤器能够正常工作，不影响其过滤性能和使用寿命。
4.5 其他参数（如尺寸、重量等）
中效板式过滤器的尺寸规格多样，常见的外形尺寸有 595×595×46mm、495×495×46mm 等 ，也可根据实际安装空间的需求进行定制。其重量一般在 1 - 5kg 之间，具体重量取决于过滤器的尺寸、材质和结构等因素。合理的尺寸和重量设计，便于过滤器的安装、维护和更换。在医院通风系统的设计和安装过程中，需要根据通风管道的尺寸和布局，选择合适尺寸的中效板式过滤器，确保过滤器能够与通风系统完美匹配，实现最佳的空气净化效果。
【配图 1 张：不同尺寸中效板式过滤器的实物图片】
五、中效板式过滤器在医院通风系统中的应用案例
5.1 手术室
北京协和医院的手术室空气净化系统采用了 “初效 + 中效 + F9 高效” 的三级过滤方案 。其中，F8 级中效过滤器负责拦截≥1.0μm 的颗粒物，与前置初效过滤器和后置 F9 高效过滤器协同工作，共同构建了高洁净度的手术环境。通过这种多级过滤体系，手术室空气中的尘埃粒子和微生物得到了有效控制，显著降低了手术切口感染的风险。研究数据表明，在采用该过滤方案后，手术室空气中粒径≥0.5μm 的粒子数稳定控制在 350 个 /m³ 以下，细菌菌落总数不超过 2CFU/m³，满足了手术室对空气质量的严格要求。
5.2 重症监护病房（ICU）
上海瑞金医院的 ICU 在空气净化系统中选用了容尘量大、阻力小的中效板式过滤器，以兼顾病患保护和能耗控制的双重需求 。在实际运行过程中，该过滤器能够有效过滤空气中的微生物和颗粒物，为重症患者提供了一个相对洁净的治疗环境。同时，由于其阻力较小，风机运行能耗较低，降低了医院的运营成本。监测数据显示，ICU 内空气中的微生物浓度始终保持在较低水平，为患者的康复创造了良好的条件。
5.3 发热门诊
武汉同济医院在新冠疫情爆发期间，紧急升级了发热门诊的空气净化系统，采用 F8 级中效过滤器与负压通风系统联用方案 。F8 级中效过滤器能够有效拦截空气中的病毒载体和较大颗粒物，负压通风系统则确保发热门诊内的空气定向流动，避免病毒向外扩散。通过这一方案的实施，发热门诊内的空气质量得到了显著改善，有效阻断了病毒在空气中的传播，为医护人员和患者提供了安全的就医环境。
5.4 普通病房
广州中山大学附属第一医院的普通病房通风系统中安装了 F6 级中效板式过滤器 。该过滤器在运行过程中能够有效去除空气中的灰尘、花粉等较大颗粒物，同时对部分细菌和病毒载体也具有一定的拦截效果。病房内的患者和医护人员普遍反映，安装过滤器后，室内空气更加清新，舒适度明显提高。空气质量监测数据显示，普通病房内的空气颗粒物浓度和微生物浓度均符合相关卫生标准，为患者的康复提供了良好的空气环境。
六、中效板式过滤器的维护与更换
6.1 维护周期
中效板式过滤器的维护周期应根据其使用环境、过滤效率和容尘量等因素来确定。一般来说，在额定风量使用条件下，建议每 3 - 4 个月对过滤器进行一次检查和维护 。若使用环境中的含尘浓度较大，则应适当缩短维护周期。例如，在医院的门诊大厅、锅炉房等粉尘浓度较高的区域，过滤器的维护周期可能需要缩短至 1 - 2 个月。
6.2 维护方法
定期检查过滤器的进风面有无杂物堵塞情况，若有物品堵塞表面，应及时清除，以确保气流能够正常通过过滤器。同时，检查滤料表面有无破损，若滤料表面破损严重，则必须更换新的滤料或更换新的过滤器重新安装。在检查过程中，还需注意过滤器与框体的压边处密封性是否良好，如有风量泄露，应及时进行密封处理。此外，不可用重物撞击过滤器的表面，也不可用力拉扯过滤器的滤料表面，以免损坏过滤器。
6.3 更换指标
当过滤器的阻力达到 400Pa 以上时，必须更换过滤器 。这是因为随着过滤器阻力的增加，通风系统的能耗会显著上升，同时过滤效率也可能会受到影响。此外，如果过滤器使用的是可清洗式滤料，在更换下滤料后，可以用清水或含有中性洗涤剂的溶液进行冲洗，晾干后再换上。但需要注意的是，最多允许清洗二次，之后就必须更换新的过滤器。若使用环境中含尘浓度较大，过滤器的使用寿命周期还将进一步减少，此时应根据实际情况及时更换过滤器，以保证通风系统的正常运行和空气净化效果。
七、结论
中效板式过滤器凭借其独特的工作原理和良好的产品性能，在医院通风系统中发挥着至关重要的作用。它能够有效满足医院不同区域对空气质量的严格要求，为患者和医护人员提供清洁、安全的呼吸环境，降低交叉感染的风险。通过对多个医院应用案例的分析可以看出，合理选择和正确使用中效板式过滤器，能够显著提升医院通风系统的性能和空气质量。同时，加强对中效板式过滤器的维护与更换管理，也是保证其长期稳定运行和高效过滤的关键。
随着医疗技术的不断发展和人们对医疗环境质量要求的持续提高，中效板式过滤器在医院通风系统中的应用前景将更加广阔。未来，相关研究和生产企业应进一步加强技术创新，不断优化中效板式过滤器的性能，开发出更加高效、节能、环保的产品，以更好地满足医院及其他场所对空气净化的需求。同时，医院在通风系统的设计、安装和运行管理过程中，也应充分考虑中效板式过滤器的特点和要求，确保其在医院空气净化中发挥最大的作用。
参考文献
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