提升医院空气质量：中效空气过滤器的多重防护作用
引言
医院作为人们寻求健康与治疗的场所，空气质量的优劣直接关系到患者的康复进程、医护人员的工作环境以及医院整体的运营效果。在众多保障医院空气质量的设备中，中效空气过滤器扮演着至关重要的角色，它以其独特的过滤性能和多重防护机制，为医院的空气净化提供了有力支持。
医院空气质量的重要性
患者康复需求
患者在医院接受治疗期间，身体往往较为虚弱，免疫系统功能下降。良好的空气质量能够减少空气中病原体、过敏原等有害物质的浓度，降低患者术后感染、呼吸道疾病加重等风险，为患者创造一个有利于康复的环境。例如，对于呼吸道疾病患者，洁净的空气可以减轻其呼吸负担，促进病情好转。有研究表明，在空气质量优良的病房环境中，患者的平均康复时间相较于空气质量较差的病房可缩短 [X]%（[研究文献 1]）。
医护人员工作环境保障
医护人员长时间在医院工作，空气质量不佳会对他们的健康产生负面影响，如引发呼吸道疾病、过敏反应等，进而影响工作效率和医疗服务质量。清新、洁净的空气有助于提高医护人员的工作舒适度，使其能够以更好的状态投入到医疗工作中。据调查，当医院室内空气质量得到显著改善后，医护人员因呼吸道疾病导致的缺勤率降低了 [X]%（[研究文献 2]）。
医院感染控制
医院感染是医疗领域面临的重要问题之一，空气中的细菌、病毒等微生物是引发医院感染的重要传播媒介。通过有效过滤空气中的微生物，可以降低医院感染的发生率，保障医疗安全。例如，在手术室、重症监护室等对空气洁净度要求极高的区域，严格控制空气质量能够大大减少手术部位感染等医院感染事件的发生（[研究文献 3]）。
中效空气过滤器概述
定义与分类
中效空气过滤器主要用于中央空调和集中送风系统，可对空气进行中级过滤。它在空气过滤器体系中处于中间层级，起着承上启下的作用。从结构上，可分为无框式和有框袋式；按过滤材料，有无纺布材质、玻璃纤维材质等。常见的类型包括 F 系列袋式（如 F5、F6、F7、F8、F9）以及非袋式（如 FB 板式中效过滤器、FS 隔板式中效过滤器、FV 组合式中效过滤器）。
工作原理
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拦截作用：空气中的尘埃粒子，随气流作惯性运动或无规则布朗运动或受某种场力的作用而移动。当微粒运动撞到其它物体，物体间存在的范德华力（是分子与分子、分子团与分子团之间的力）使微粒粘到纤维表面。进入过滤介质的尘埃有较多撞击介质的机会，撞上介质就会被粘住。较小的粉尘相互碰撞会相互粘结形成较大颗粒而沉降，空气中粉尘的颗粒浓度相对稳定。把纤维过滤器像筛子一样看待是错误的，它并非单纯依靠孔径大小来过滤，而是通过多种物理作用共同实现过滤效果。
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惯性和扩散：颗粒粉尘在气流中作惯性运动，当遇到排列杂乱的纤维时，气流改变方向，粒子因惯性偏离方向，撞到纤维上而被粘结。粒子越大越容易撞击，效果越好。小颗粒粉尘作无规则的布朗运动，颗粒越小，无规则运动越剧烈，撞击障碍物的机会越多，过滤效果也会越好。空气中小于 0.1 微米的颗粒主要作布朗运动，粒子小，过滤效果好。大于 0.3 微米的粒子主要作惯性运动，粒子越大效率越高。扩散和惯性都不明显的粒子过滤掉。在测量高效过滤器性能时，人们经常规定测量测量的粉尘效率值，而中效过滤器在拦截不同粒径粒子时，惯性和扩散作用也起到了重要作用。
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静电作用：由于某种原因，纤维和微粒可能带上电荷，产生静电效应。带静电的过滤材料过滤效果可以明显改善。静电使粉尘改变运动轨迹并撞上障碍物，静电使粉尘在介质上粘得更牢。能长期带静电的材料也称作 “驻极体” 材料。材料带静电后阻力不变，过滤效果会明显改善。但需注意的是，静电在过滤效果中不起决定作用，只起辅助作用。
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化学过滤（部分中效过滤器具备）：一些中效过滤器配备了化学过滤功能，主要有选择性地吸附有害气体分子。活性炭材料中有大量看不见的微孔，有较大的吸附面积。米粒大小的活性炭中，微孔内面积有十几平方米大。游离分子接触活性炭后，在微孔中凝聚成液体因毛细管原理呆在微孔中，有的与材料合而为一体。没有明显化学反应的吸附称为物理吸附。有的对活性炭进行处理，被吸附的颗粒与材料进行反应，生成固体物质或无害气体，称为化学吸附。活性炭在使用过程中材料的吸附能力不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器将报废。如果仅为物理吸附，用加热或水蒸汽熏可使有害气体脱离活性炭，使活性炭再生。
中效空气过滤器的多重防护作用
过滤空气中的颗粒物
中效空气过滤器能够捕集 1 - 5um 的尘埃粒子及各种悬浮物。不同型号的中效过滤器在过滤效率上有所差异，以常见的 F 系列为例，其过滤效率（比色法）如下表所示：
| 型号 | 过滤效率 |
|---|---|
|F5|40 - 50%|
|F6|60 - 70%|
|F7|75 - 85%|
|F8|85 - 95%|
|F9|99%|
在医院环境中，这些不同效率的中效过滤器可根据不同区域的需求进行合理配置。例如，在普通病房、门诊等区域，可选用 F5 - F7 型号的中效过滤器，能有效过滤大部分常见的尘埃粒子，为患者和医护人员提供较为洁净的空气环境；而在对空气洁净度要求较高的手术室、重症监护室等区域，则可选用 F8、F9 型号的中效过滤器，进一步提高空气的洁净度。
通过有效过滤空气中的颗粒物，中效空气过滤器能够减少灰尘在医院设备、设施表面的沉积，降低设备故障的发生率，延长设备使用寿命。同时，减少患者和医护人员吸入颗粒物的机会，降低呼吸道疾病的感染风险。例如，某医院在升级通风系统，安装了合适的中效空气过滤器后，空气中可吸入颗粒物浓度降低了 [X]μg/m³，病房内设备表面的灰尘沉积量减少了 [X]%，患者呼吸道感染的发生率较之前降低了 [X]%（[医院案例 1]）。
减少微生物传播
细菌、病毒等微生物往往附着在空气中的颗粒物上进行传播。中效空气过滤器能够拦截携带微生物的颗粒物，从而减少微生物在空气中的传播。研究表明，中效空气过滤器对常见细菌（如金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等）和病毒（如流感病毒、冠状病毒等）具有一定的过滤效果。虽然其对微生物的直接过滤效率可能低于高效空气过滤器，但在整个空气过滤系统中，中效过滤器作为前置过滤，可大大减轻后续高效过滤器的负荷，同时也能在一定程度上降低微生物传播风险。例如，在一项模拟医院病房环境的实验中，安装中效空气过滤器后，空气中细菌浓度降低了 [X] CFU/m³，病毒载量降低了 [X]%（[实验研究文献 4]）。
医院感染的传播途径之一是空气传播，中效空气过滤器通过减少空气中微生物的数量，对预防医院感染起到了重要作用。在手术室中，严格控制空气中的微生物含量对于降低手术部位感染风险至关重要。中效空气过滤器与高效空气过滤器配合使用，可有效过滤空气中的微生物，为手术提供洁净的空气环境。在普通病房，中效过滤器也能减少患者之间通过空气传播微生物的可能性，降低交叉感染的发生率。据统计，在采用了完善的空气过滤系统（包含中效过滤器）的医院，医院感染发生率较未采用的医院降低了 [X]%（[研究文献 5]）。
保护下游设备
高效空气过滤器虽然能够对空气进行高精度过滤，但其价格相对较高，且使用寿命有限。中效空气过滤器作为高效过滤器的前端过滤，能够拦截大部分较大粒径的颗粒物和部分微生物，减少进入高效过滤器的污染物数量，从而减轻高效过滤器的负荷，延长其使用寿命。例如，当没有中效过滤器作为前置过滤时，高效过滤器可能在 [较短时间] 内就因堵塞而需要更换；而在安装了合适的中效过滤器后，高效过滤器的更换周期可延长至原来的 [X] 倍（[工程案例 2]）。这不仅降低了设备更换成本，还减少了因更换过滤器而导致的通风系统停机时间，保障了医院通风系统的稳定运行。
空调系统是医院通风的重要设备，空气中的颗粒物和微生物如果直接进入空调系统，会在其内部部件（如蒸发器、冷凝器等）表面沉积，影响设备的换热效率，增加能耗，甚至可能导致设备故障。中效空气过滤器可过滤掉大部分这些污染物，保护空调系统等设备的正常运行，降低设备维护成本。某医院在未安装中效过滤器时，空调系统每年因污染物堵塞导致的维护次数为 [X] 次，维护费用高达 [X] 元；安装中效过滤器后，维护次数降至每年 [X] 次，维护费用降低了 [X]%（[医院运维数据案例 3]）。
中效空气过滤器的产品参数
额定风量
额定风量是指在规定的试验条件下，过滤器在达到规定的终阻力时的空气流量，单位为 m³/h。不同规格和型号的中效空气过滤器额定风量有所不同，例如常见的有框袋式中效过滤器，其额定风量可从几百立方米每小时到数千立方米每小时不等。在医院通风系统设计中，需要根据实际通风需求和空间大小，选择额定风量合适的中效过滤器，以确保过滤器能够在工况下运行，既满足空气过滤量的要求，又不会因风量过大或过小而影响过滤效果和使用寿命。
过滤效率
如前文所述，中效空气过滤器的过滤效率以对 1 - 5um 尘埃粒子的过滤能力来衡量，不同型号（如 F5 - F9）具有不同的过滤效率范围，采用比色法进行测定。过滤效率是衡量中效过滤器性能的关键指标之一，它直接决定了过滤器对空气中污染物的去除能力。在医院不同区域，应根据对空气洁净度的要求，选择具有相应过滤效率的中效过滤器。例如，在医院的洁净手术部，为满足严格的空气洁净度标准，通常会选用过滤效率较高的 F8、F9 型号中效过滤器；而在普通病房、走廊等区域，可选用过滤效率相对较低但能满足基本空气净化需求的 F5 - F7 型号中效过滤器。
初阻力
初阻力是指新过滤器在额定风量下的阻力，单位为 Pa。中效空气过滤器的初阻力一般不应超过 80Pa。较低的初阻力意味着空气通过过滤器时的能耗较低，能够降低通风系统的运行成本。同时，在过滤器的使用过程中，随着容尘量的增加，阻力会逐渐上升，当阻力达到终阻力（一般为初阻力的两倍左右）时，过滤器需要进行清洗或更换。因此，初阻力的大小也会影响过滤器的使用寿命和维护周期。在选择中效过滤器时，应在保证过滤效率的前提下，尽量选择初阻力较低的产品，以提高通风系统的整体能效。
容尘量
容尘量是指过滤器在达到终阻力时，单位面积或单个过滤器所容纳的灰尘质量，单位为 g/m² 或 g / 个。容尘量越大，说明过滤器能够容纳的灰尘越多，使用寿命也就越长。中效空气过滤器由于迎风面大，通常具有较高的容尘量。例如，某些有框袋式中效过滤器的容尘量可达 [X] g / 个以上。在医院等空气污染物较多的环境中，高容尘量的中效过滤器能够减少更换频率，降低维护成本，同时也能保证在较长时间内稳定的过滤效果。生产厂家一般会提供过滤器的容尘量数据，在实际应用中，可根据医院的实际空气质量状况和过滤器的使用环境，选择容尘量合适的中效过滤器。
外形尺寸
中效空气过滤器的外形尺寸多种多样，以适应不同的安装空间和通风系统结构。常见的有矩形、正方形等形状，其长、宽、高尺寸根据不同的规格和型号有所差异。在医院通风系统改造或新建过程中，需要根据通风管道的尺寸、安装位置等因素，选择外形尺寸匹配的中效过滤器，确保过滤器能够顺利安装，并与整个通风系统良好适配。例如，在一些空间有限的医院病房通风管道中，可能需要选用外形尺寸较小的板式中效过滤器；而在大型医院的中央空调通风机房内，则可选用尺寸较大、过滤面积大的有框袋式中效过滤器。
中效空气过滤器在医院不同区域的应用案例
手术室
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案例介绍：某大型三甲医院的手术室在进行升级改造时，对通风系统进行了优化。在原有的通风系统基础上，安装了 F9 型号的有框袋式中效空气过滤器作为高效过滤器的前置过滤。手术室面积为 [X] 平方米，配备了 [X] 台手术床，每天平均进行 [X] 台手术。
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应用效果：安装中效过滤器后，手术室空气中的尘埃粒子浓度明显降低，每立方米空气中 1 - 5um 的尘埃粒子数量从原来的 [X] 个降至 [X] 个以下。手术部位感染率也大幅下降，由之前的 [X]% 降低至 [X]%。同时，由于中效过滤器有效拦截了大部分污染物，高效过滤器的更换周期从原来的每 [X] 个月延长至每 [X] 个月，降低了设备维护成本。
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经验总结：在手术室等对空气洁净度要求极高的区域，选择过滤效率高、容尘量大的中效空气过滤器，并与高效过滤器合理搭配，能够有效保障手术环境的空气质量，降低手术部位感染风险，同时延长设备使用寿命，提高经济效益。
重症监护室（ICU）
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案例介绍：一家综合性医院的 ICU 病房采用了一套全新的通风系统，其中安装了 F8 型号的无框式中效空气过滤器。ICU 共有 [X] 张床位，主要收治各类重症患者，患者病情危重，免疫力低下。
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应用效果：经过一段时间的运行监测，发现 ICU 病房内空气中的微生物含量显著减少，细菌浓度从原来的 [X] CFU/m³ 降低至 [X] CFU/m³，病毒载量也有明显下降。患者呼吸道感染等并发症的发生率降低了 [X]%，医护人员对病房空气质量的满意度明显提高。
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经验总结：对于 ICU 这样的高风险区域，中效空气过滤器能够有效减少空气中微生物的传播，为重症患者提供一个相对洁净的空气环境，降低感染风险，有助于患者的治疗和康复。同时，无框式中效过滤器具有安装方便、占用空间小等优点，适合在空间有限的 ICU 病房中使用。
普通病房
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案例介绍：某县级医院对普通病房的通风系统进行了改造，在通风管道中安装了 F6 型号的板式中效空气过滤器。普通病房共有 [X] 间，每间病房面积为 [X] 平方米，配备 [X] 张病床。
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应用效果：改造后，病房内的空气质量得到明显改善，患者和医护人员普遍反映空气清新度增加。空气中可吸入颗粒物浓度降低了 [X]μg/m³，病房内设备表面的灰尘沉积量减少，清洁工作量也相应减少。患者因空气质量问题导致的不适症状（如咳嗽、喉咙痒等）明显减少，患者对病房环境的满意度从原来的 [X]% 提升至 [X]%。
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经验总结：在普通病房中，选用价格相对较低、过滤效率适中的中效空气过滤器，能够有效改善空气质量，提高患者的就医体验和舒适度，同时也符合医院的成本效益原则。板式中效过滤器具有结构简单、易于清洗和更换等优点，适合在普通病房等对过滤器维护要求相对较低的区域使用。
结论
中效空气过滤器在提升医院空气质量方面发挥着不可替代的多重防护作用。通过过滤空气中的颗粒物、减少微生物传播以及保护下游设备，它为医院营造了一个更安全、健康的环境，有利于患者的康复和医护人员的工作。在选择和应用中效空气过滤器时，需充分考虑医院不同区域的需求，合理配置过滤器的型号和参数，以实现空气净化效果和经济效益。随着科技的不断进步，中效空气过滤器的性能也将不断提升，为医院空气质量的持续改善提供更有力的支持。
参考文献
[研究文献 1]：[文献具体名称 1]，作者 1，发表期刊 1，发表年份 1
[研究文献 2]：[文献具体名称 2]，作者 2，发表期刊 2，发表年份 2
[研究文献 3]：[文献具体名称 3]，作者 3，发表期刊 3，发表年份 3
[研究文献 4]：[文献具体名称 4]，作者 4，发表期刊 4，发表年份 4
[研究文献 5]：[文献具体名称 5]，作者 5，发表期刊 5，发表年份 5
[医院案例 1]：[医院名称 1] 内部统计数据，统计年份
[工程案例 2]：[工程名称 2] 项目报告，报告年份
[医院运维数据案例 3]：[医院名称 3]
