田 豐，胡名璽，孫秋明，李 釩，楊 健，劉長(zhǎng)軍，劉圣軍，高萬玉

新型傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置帳篷系統(tǒng)設(shè)計(jì)與研制

田 豐，胡名璽，孫秋明，李 釩，楊 健，劉長(zhǎng)軍，劉圣軍，高萬玉

編者按：2014年2月以來，埃博拉疫情在非洲迅速蔓延，西班牙、美國(guó)等歐美國(guó)家也相繼出現(xiàn)了感染病例，呈現(xiàn)出向全球擴(kuò)散趨勢(shì)。2014年8月8日，世界衛(wèi)生組織（WHO）宣布非洲埃博拉出血熱疫情為“國(guó)際關(guān)注的突發(fā)公共衛(wèi)生事件”，世界各國(guó)紛紛制定相應(yīng)措施防止疫情在國(guó)際間蔓延。面對(duì)疫情，我國(guó)軍地醫(yī)學(xué)科研機(jī)構(gòu)迅速行動(dòng)，開展了埃博拉病毒防護(hù)裝備與技術(shù)研究，現(xiàn)已取得了階段性成果。本期我刊特邀軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所研究員祁建城博士擔(dān)任欄目主編，組織有關(guān)專家就埃博拉病毒防護(hù)裝備與技術(shù)發(fā)展及其新研傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置帳篷系統(tǒng)、正壓生物防護(hù)服、折疊式傳染病員負(fù)壓隔離轉(zhuǎn)運(yùn)艙等進(jìn)行系統(tǒng)論述，以饗讀者。

本期特邀欄目主編：祁建城（1971—），男，工學(xué)博士，研究員，博士生導(dǎo)師，處長(zhǎng)，主要從事生物防護(hù)技術(shù)與裝備研究，兼任國(guó)家生物防護(hù)裝備工程技術(shù)研究中心副主任、學(xué)術(shù)帶頭人，國(guó)家863計(jì)劃生物和醫(yī)藥技術(shù)領(lǐng)域主題項(xiàng)目首席專家，中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)實(shí)驗(yàn)室生物安全主任評(píng)審員，中國(guó)微生物學(xué)會(huì)微生物生物安全專業(yè)委員會(huì)副主任委員，中國(guó)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物設(shè)備工程專業(yè)委員會(huì)副主任委員，中華預(yù)防醫(yī)學(xué)會(huì)生物安全與防護(hù)裝備分會(huì)常委，全國(guó)潔凈室及相關(guān)受控環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)委員，全軍生物安全專家委員會(huì)委員，《醫(yī)療衛(wèi)生裝備》、《中國(guó)衛(wèi)生工程學(xué)》、《中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)》、《中國(guó)醫(yī)院建筑與裝備》、《潔凈室技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化》等雜志編委，美國(guó)《Building and Environment》雜志審稿專家等學(xué)術(shù)職務(wù)；先后被評(píng)為總后勤部科技新星、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院建院60周年AMMS優(yōu)秀人才獎(jiǎng)，并獲國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、天津市專利金獎(jiǎng)等多項(xiàng)成果獎(jiǎng)勵(lì)。

目的：研制新發(fā)突發(fā)傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置帳篷式防控系統(tǒng)，滿足傳染病應(yīng)急防控現(xiàn)場(chǎng)病員留觀、處置及快速檢測(cè)等勤務(wù)需求。方法：運(yùn)用數(shù)值模擬與有限元仿真分析計(jì)算，系統(tǒng)設(shè)計(jì)雙層篷體、多腔室氣柱支撐整體式結(jié)構(gòu)密閉空間；優(yōu)化濾材種類、配比、折疊結(jié)構(gòu)、過濾級(jí)數(shù)等條件，破解低氣阻條件下高過濾效率瓶頸問題；基于可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）的智能控制，實(shí)現(xiàn)帳篷內(nèi)微環(huán)境智能調(diào)控與監(jiān)測(cè)顯示。結(jié)果：生物氣溶膠過濾效率＞99.99%，負(fù)壓差15～30 Pa；展開作業(yè)時(shí)間10 min、氣柱充氣間隔時(shí)間＞24 h，負(fù)壓差建立時(shí)間10 min，緩沖間壓差重建時(shí)間3 min。結(jié)論：帳篷系統(tǒng)高效排風(fēng)過濾效率高，負(fù)壓差建立穩(wěn)定可靠，作業(yè)展收快捷方便，傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急防控環(huán)境下適應(yīng)性強(qiáng)。

負(fù)壓隔離；傳染?。粦?yīng)急處置；帳篷；埃博拉病毒

0 引言

近年來，由于氣候等自然生態(tài)環(huán)境變化、人類生活方式不同與飲食習(xí)慣各異、經(jīng)濟(jì)社會(huì)生產(chǎn)不均衡發(fā)展、生物安全管理漏洞等因素，使得全球性新發(fā)突發(fā)傳染病的發(fā)生機(jī)會(huì)呈現(xiàn)可能上升的趨勢(shì)，2014年2月，西非暴發(fā)的埃博拉疫情再次向世界敲響警鐘[1-5]。我國(guó)傳染病發(fā)病態(tài)勢(shì)也十分嚴(yán)峻，結(jié)核病、血吸蟲病患者總數(shù)居高不下，部分已經(jīng)消滅血吸蟲病地區(qū)，輸入性病例也呈上升趨勢(shì)，一度消滅的性病死灰復(fù)燃，發(fā)病近年持續(xù)上升；SARS[6]、禽流感[7]、豬鏈球菌[8]、甲型H1N1流感[9]等新發(fā)傳染病不斷出現(xiàn)；登革熱、瘧疾等境外輸入的傳染病，出現(xiàn)局部流行。此外，我國(guó)幅員遼闊，傳染病病原多樣，發(fā)病和防控形勢(shì)復(fù)雜；大城市人員密集、流動(dòng)性大，傳染病暴發(fā)呈現(xiàn)發(fā)病人數(shù)多、傳播速度快等特點(diǎn)；偏遠(yuǎn)、落后地區(qū)的自然疫源性疾病、人獸共患病散發(fā)多發(fā)，以上特點(diǎn)均會(huì)不同程度地造成可利用傳染病防控資源的相對(duì)有限。針對(duì)上述情況，我國(guó)新發(fā)突發(fā)急性傳染病防控戰(zhàn)略具體目標(biāo)中明確指出，要加強(qiáng)應(yīng)對(duì)新發(fā)突發(fā)急性傳染病基礎(chǔ)準(zhǔn)備工作，其中傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急處置技術(shù)裝備[10-11]建設(shè)是重要措施之一。

目前，歐美很多國(guó)家都構(gòu)建有帳篷式野戰(zhàn)醫(yī)療救護(hù)所或集體防護(hù)單元[12-13]。在西非埃博拉疫區(qū)，美國(guó)部署有帳篷式P3實(shí)驗(yàn)室，以用于傳染病現(xiàn)場(chǎng)埃博拉疫情的快速檢測(cè)。美軍納蒂克士兵系統(tǒng)中心曾研制了一套頗具代表性的高級(jí)醫(yī)療帳篷系統(tǒng)（FMSS）。該系統(tǒng)采用世界先進(jìn)高壓充氣技術(shù)，最大特點(diǎn)是后勤負(fù)擔(dān)低、展收迅速、帳篷內(nèi)附有抗生化戰(zhàn)劑襯里，同時(shí)進(jìn)出口處均配有加壓防護(hù)過渡通道，能為醫(yī)護(hù)人員在野外環(huán)境條件下提供潔凈手術(shù)環(huán)境[14-17]。我國(guó)在“十一五”期間，由國(guó)家科技重大專項(xiàng)資助軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所開展“負(fù)壓隔離式重大傳染病員現(xiàn)場(chǎng)處置間、后送艙與收治單元研究”等課題研究，其裝備成果在近年國(guó)家疾控應(yīng)急任務(wù)中發(fā)揮了重要作用。在此基礎(chǔ)上，本文基于高效空氣過濾和穩(wěn)態(tài)負(fù)壓梯度原理，研究適用、實(shí)用的傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急防控隔離技術(shù)，構(gòu)建了科學(xué)高效、層級(jí)配套的傳染病防控帳篷式系列裝備，并推進(jìn)該型裝備系列化研究、產(chǎn)業(yè)化研發(fā)和規(guī)模化配備，以適應(yīng)和滿足新發(fā)突發(fā)傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急防控現(xiàn)實(shí)需要。

1 篷體支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及優(yōu)化

針對(duì)負(fù)壓帳篷支撐骨架——充氣拱形氣柱的承載力、變形進(jìn)行有限元分析，并在此基礎(chǔ)上對(duì)負(fù)壓帳篷的整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析。負(fù)壓帳篷及氣柱的結(jié)構(gòu)、尺寸如圖1所示。

首先進(jìn)行有限元分析。方法是：（1）模擬帳篷在使用過程中受力情況，根據(jù)分析和計(jì)算結(jié)果進(jìn)行支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，滿足裝備在負(fù)壓環(huán)境下的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性要求。（2）將充氣氣柱作為特殊的氣囊膜，在一個(gè)拱形氣囊內(nèi)充氣，形成具有一定剛度的拱以承受外荷載作用，并作為篷體支撐骨架有效結(jié)構(gòu)單元，將其按設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)排列布置后即可構(gòu)建出大跨度充氣帳篷。

圖1 篷體支撐氣柱結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 單個(gè)拱形氣柱的有限元模型

圖3 單個(gè)拱形氣柱變形與應(yīng)力分布圖

1.1 單個(gè)拱形氣柱力學(xué)性能計(jì)算

采用ANSYS軟件建立模型進(jìn)行數(shù)值分析。如圖2所示，選用shell41殼單元，厚度為0.3 mm，材料為各向正交異性，Ex= 492 MPa，Ey=Ez=609 MPa。在支撐氣柱底部所有節(jié)點(diǎn)3個(gè)方向自由度（Ux、Uy、Uz）全部約束。計(jì)算中，考慮幾何非線性，采用牛頓—拉普森方法進(jìn)行平衡迭代，同時(shí)打開線性搜索和預(yù)報(bào)功能，采用自動(dòng)載荷步。

氣柱直徑為250mm，內(nèi)壓為10 kPa時(shí)，計(jì)算結(jié)果垂直方向變形與應(yīng)力分布如圖3所示，可以看出：最大變形位于氣柱頂部，為14 mm左右；環(huán)向應(yīng)力最大值位于拱形的拐角內(nèi)側(cè)，為5.2 MPa；徑向應(yīng)力最大值靠近氣柱底部，為2.5 MPa。

1.2 氣柱最大變形及應(yīng)力隨氣柱內(nèi)壓變化規(guī)律

動(dòng)態(tài)生成既是獨(dú)立學(xué)院詞匯教學(xué)過程的主要特征，又是生態(tài)課堂的發(fā)展規(guī)律，還是教學(xué)過程的理想狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)生成的手段有創(chuàng)設(shè)、探索、合作交往、體驗(yàn)、反思等。

氣柱內(nèi)壓增加時(shí)，環(huán)向、徑向應(yīng)力隨之增加，變形亦顯著增大。氣柱直徑為250 mm時(shí)，氣柱的最大變形及應(yīng)力隨氣柱內(nèi)壓變化的數(shù)值和曲線見表1。

表1 不同內(nèi)壓下氣柱的變形與應(yīng)力

氣柱直徑增加時(shí)，環(huán)向、徑向應(yīng)力基本不變，但氣柱的變形隨內(nèi)壓增加而明顯增加，氣柱的變形與應(yīng)力隨氣柱直徑和內(nèi)壓變化規(guī)律如圖4所示。

圖4 氣柱的變形與應(yīng)力隨氣柱直徑和內(nèi)壓變化曲線

1.3 單體帳篷結(jié)構(gòu)力學(xué)性能

利用ANSYS建立帳篷整體有限元模型，采用shell141殼單元模擬充氣柱和外篷布（氣柱內(nèi)膽及帳篷內(nèi)層篷布對(duì)充氣帳篷結(jié)構(gòu)作用很小，有限元計(jì)算時(shí)，不計(jì)內(nèi)膽及內(nèi)層篷布材料），厚度均為0.3 mm，材料為各向正交異性，Ex=492 MPa，Ey=Ez=609 MPa。圖5為整體帳篷和氣柱骨架有限元模型圖。帳篷底部所有節(jié)點(diǎn)3個(gè)方向自由度（Ux、Uy、Uz）全部約束?？紤]幾何大變形，采用牛頓—拉普森方法進(jìn)行平衡迭代，打開線性搜索和預(yù)報(bào)功能，采用自動(dòng)載荷步。

圖5 單體帳篷和氣柱骨架的有限元模型

1.3.1 帳篷內(nèi)無負(fù)壓作用

氣柱直徑250 mm，內(nèi)壓20 kPa，帳篷內(nèi)無負(fù)壓作用時(shí)，帳篷整體最大變形發(fā)生在氣柱頂部，為27 mm左右，最大等效應(yīng)力位于頂部氣柱與氣柱相交點(diǎn)，為42 MPa，如圖6所示；氣柱骨架的變形和應(yīng)力分布如圖7所示。從有限元分析可看出，氣柱變形是造成帳篷整體最大變形的主要原因，最大等效應(yīng)力由氣柱環(huán)向應(yīng)力決定。

圖6 無負(fù)壓時(shí)帳篷整體變形和等效應(yīng)力分布

在上述工況下（氣柱直徑250 mm，內(nèi)壓20 kPa），篷內(nèi)施加15 Pa負(fù)壓時(shí)，氣柱骨架的計(jì)算結(jié)果基本不變（變形減小0.5 mm左右，應(yīng)力減小0.2 MPa），如圖8所示，篷面入口處變形最大，為35 mm，篷面應(yīng)力很小，最大值為8.12 MPa。帳篷整體應(yīng)力主要由氣柱環(huán)向應(yīng)力決定，如圖9所示。

2 氣柱內(nèi)壓和帳篷內(nèi)負(fù)壓對(duì)帳篷力學(xué)性能影響

氣柱內(nèi)壓較小時(shí)，帳篷整體變形隨負(fù)壓增大顯著增加，應(yīng)力基本與負(fù)壓值無關(guān)，但隨氣柱內(nèi)壓增加而增大。氣柱直徑為250 mm時(shí)，帳篷整體變形與等效應(yīng)力隨氣柱內(nèi)壓和篷內(nèi)負(fù)壓變化的數(shù)值和曲線如圖10所示。

圖7 帳篷內(nèi)常壓條件下氣柱骨架變形和應(yīng)力分布

圖8 帳篷內(nèi)施加15 Pa負(fù)壓條件下氣柱骨架變形與應(yīng)力分布

圖9 施壓后帳篷整體變形和等效應(yīng)力

3 氣柱間距和負(fù)壓對(duì)帳篷力學(xué)性能影響

氣柱直徑為250 mm，內(nèi)壓為17 kPa、帳篷內(nèi)負(fù)壓為0和20 Pa時(shí)，帳篷整體變形與應(yīng)力隨氣柱間距變化的數(shù)值與曲線如圖11所示，氣柱間距不同時(shí)，負(fù)壓對(duì)帳篷整體變形和應(yīng)力分布影響不大。

氣柱直徑為250 mm，內(nèi)壓為17 kPa時(shí)，帳篷整體變形與等效應(yīng)力隨氣柱間距和帳篷內(nèi)負(fù)壓變化的數(shù)值與曲線如圖12所示。

4 高效排風(fēng)過濾模塊關(guān)鍵技術(shù)研究與集成設(shè)計(jì)

圖10 帳篷整體變形與等效應(yīng)力隨氣柱內(nèi)壓和篷內(nèi)負(fù)壓變化曲線

圖11 帳篷整體變形與等效應(yīng)力隨氣柱間距變化曲線

高效排風(fēng)過濾模塊主要集成了高效空氣過濾器、風(fēng)機(jī)、控制電路3個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)建立負(fù)壓環(huán)境和生物氣溶膠高效過濾功能。

4.1 高效空氣過濾器

圖12 帳篷整體變形與等效應(yīng)力隨氣柱間距和篷內(nèi)負(fù)壓變化曲線

常用的空氣過濾材料有玻璃纖維、聚偏氟乙烯駐極體、活性炭（纖維）、丙綸非織造布等。由于玻璃纖維成本低且具備良好的過濾效率，是目前空氣過濾的主要基材；聚偏氟乙烯駐極體帶有大量電荷，對(duì)吸附氣溶膠顆粒作用顯著。負(fù)壓隔離處置帳篷內(nèi)部空間不大，過濾材料使用量小，因此玻璃纖維的價(jià)格優(yōu)勢(shì)不顯著，低阻力高截流率成為選取過濾材料的關(guān)鍵?；钚蕴浚ɡw維）、丙綸非織造布等屬于空氣過濾的輔助材料，二者的親疏水性能差異較大，選配適宜的過濾輔助材料有助于增強(qiáng)過濾效果。本文將分別研究玻璃纖維、聚偏氟乙烯駐極體，在不同通氣量條件下，過濾微生物氣溶膠、無機(jī)粒子氣溶膠以及有機(jī)液滴氣溶膠的過濾效率和阻力，考察組合使用活性炭（纖維）、丙綸非織造布對(duì)過濾效率的影響，確定高效微生物過濾模塊最佳化基材及材料組合，設(shè)計(jì)單級(jí)板框模式高效空氣過濾器結(jié)構(gòu)，如圖13所示。

試驗(yàn)結(jié)果證明，該結(jié)構(gòu)形式簡(jiǎn)單，濾材折成瓦楞狀結(jié)構(gòu)，過濾面積大，風(fēng)阻小，使用壽命長(zhǎng)。

4.2 排風(fēng)風(fēng)機(jī)

圖13 高效過濾器單極板框模式立體剖面示意圖

排風(fēng)風(fēng)機(jī)依據(jù)通氣量、風(fēng)機(jī)噪聲、體積、質(zhì)量、電壓要求等進(jìn)行配型。風(fēng)機(jī)通氣量以全新風(fēng)系統(tǒng)為模型，根據(jù)英國(guó)《預(yù)防與控制多重抗藥性肺結(jié)核菌院內(nèi)感染準(zhǔn)則》和美國(guó)疾病控制與預(yù)防中心（Centers for Disease Control and Prevention，CDC）《衛(wèi)生保健設(shè)施中防止結(jié)核分枝桿菌傳播指南》等標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，換氣量達(dá)到12次/h。風(fēng)機(jī)控制將與帳篷內(nèi)微環(huán)境監(jiān)控智能電路進(jìn)行一體化集成設(shè)計(jì)，采用PID算法對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，如圖14所示。

4.3 控制電路

采用PLC控制器作為主控制器，具備與液晶屏通信能力，實(shí)現(xiàn)多參數(shù)的實(shí)時(shí)顯示；搭載模擬輸入/輸出板卡，實(shí)現(xiàn)多通道模擬信號(hào)采集及繼電器、電動(dòng)機(jī)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制。實(shí)現(xiàn)的主要技術(shù)參數(shù)：AD輸入通道數(shù)≮10；AD采樣頻率≮1 kHz；DA輸出通道數(shù)≮2；PID控制周期≯0.1 s。

采用傳感器采集帳篷內(nèi)氧氣與二氧化碳濃度、溫度、濕度等參數(shù)指標(biāo)，獲得的信息通過智能控制電路，轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)實(shí)時(shí)顯示，超過設(shè)定閾值則進(jìn)行報(bào)警。智能控制電路根據(jù)帳篷內(nèi)負(fù)壓差信息，以PID算法對(duì)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)帳篷內(nèi)負(fù)壓差的控制（控制誤差≯3 Pa）。并在確保負(fù)壓差相對(duì)穩(wěn)定的同時(shí)，換氣量不低于最低換氣量的要求，如圖15所示。

5 裝備生物安全防護(hù)性能試驗(yàn)

考察幾種不同噬菌體（f2、SM701、SM702和Phi-X174）耐霧化性能、氣溶膠顆粒特性、對(duì)抗外環(huán)境壓力，篩選出理想的甲型H1N1流感病毒替代物噬菌體；模擬自然狀態(tài)下甲型H1N1流感病毒模擬病毒氣溶膠發(fā)生和測(cè)試方法。在高效排風(fēng)過濾模塊前端發(fā)生噬菌體Phi-X174氣溶膠，用AGI-30采樣器采集生物氣溶膠本底濃度，測(cè)試流量12.5 L/min；在排風(fēng)口處用Andersen6級(jí)采樣器采集排出的生物氣溶膠樣本，測(cè)試流量28.3 L/min，采樣時(shí)間均為10 min。用雙層瓊脂平板培養(yǎng)計(jì)數(shù)法測(cè)量采樣后的噬菌斑數(shù)。試驗(yàn)情況如圖16所示。試驗(yàn)結(jié)果對(duì)微生物氣溶膠的過濾效率達(dá)到99.999%。

6 高頻熱合成型工藝研究

針對(duì)多腔室支撐氣柱復(fù)雜成型結(jié)構(gòu)，進(jìn)行立體高頻熱合試驗(yàn)。參考QB/T 2358—1998《塑料薄膜包裝袋熱合強(qiáng)度試驗(yàn)方法》，并根據(jù)材料在帳篷中的實(shí)際使用狀態(tài)，將標(biāo)準(zhǔn)中材料一邊重疊熱合改為中間交叉重疊熱合，優(yōu)化不同材料、篷體不同疊層、不同熱合形狀條件下高頻熱合功率、時(shí)間和道數(shù)等工藝參數(shù)；根據(jù)成型結(jié)構(gòu)需要，設(shè)計(jì)多種異形熱合刀具，并掌握不同形狀熱合刀具成型工藝特性。

7 結(jié)語

本文研發(fā)的負(fù)壓隔離處置帳篷，從傳染病現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急防控勤務(wù)需求出發(fā)，兼顧作業(yè)功能和使用特點(diǎn)，運(yùn)用多體動(dòng)力學(xué)與有限元相結(jié)合方法，仿真計(jì)算不同工況條件下力學(xué)參數(shù)，系統(tǒng)設(shè)計(jì)操作性好、支撐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。破解過濾材料種類、配比、折疊結(jié)構(gòu)、結(jié)構(gòu)形式、過濾級(jí)數(shù)等關(guān)鍵技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了低氣阻條件下高過濾效率，對(duì)0.3 μm微粒氣溶膠（如噬菌體Phi-X174氣溶膠）的防護(hù)效率不小于99.99%，在15min內(nèi)可建立15 Pa負(fù)壓差，換氣量達(dá)到350 m3/h?；趲づ駜?nèi)多場(chǎng)耦合微環(huán)境人體生理學(xué)測(cè)量結(jié)果，設(shè)計(jì)出基于可編程邏輯控制器（programmable logic controller，PLC）的智能控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了帳篷內(nèi)微環(huán)境負(fù)壓差、溫度和濕度等參數(shù)調(diào)控、監(jiān)測(cè)及顯示，確保了系統(tǒng)安全性。通過掌握多腔室支撐氣柱復(fù)雜成型工藝，為產(chǎn)業(yè)化發(fā)展奠定了技術(shù)基礎(chǔ)。目前，該型負(fù)壓隔離處置帳篷已隨我國(guó)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)抵達(dá)西非埃博拉疫區(qū)應(yīng)用，取得很好的效果。

圖14 MC33035典型風(fēng)機(jī)控制電路（虛線框內(nèi)為MC33035內(nèi)部電路）

圖15 控制電路示意圖

圖16 高效排風(fēng)過濾模塊安全防護(hù)性能試驗(yàn)

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（收稿：2014-11-17）

Design and development of new tent system for emergency response to infectious diseases

TIAN Feng,HU Ming-xi,SUN Qiu-ming,LI Fan,YANG Jian,LIU Chang-jun,LIU Sheng-jun,GAO Wan-yu
（Institute of Medical Equipment,Academy of Military Medical Sciences,Tianjin 300161,China）

To develop a new tent system for holding,observation,treatment and rapid detection of infectious disease patients.Numerical simulation and finite element simulation analysis were used to design two-layer framework,with multi-cavity air column supporting closed structure.High-efficiency filtration under low air resistance was realized by optimizing the category,proportioning,folding structure and filtering grade of the filtration materials. Intelligent regulation,monitoring and displaying in the tent microenvironment were implemented with PLC.The tent system had the filtration efficiency more than 99.99%against bio-aerosol,air column endurance of 24 h and negative pressure between 15 and 30 Pa,which took 10 min for deployment,10 min to form negative pressure and 3 min to reconstruct differential pressure in the buffer room.The tent system is gifted with high-efficiency blowing filtration,stable negative pressure difference,rapid deployment and high environment adaptability for infectious disease prevention and control.[Chinese Medical Equipment Journal，2014，35（12）：87-92，154]

negative pressure isolation;infectious disease;emergency disposal;tent;Ebola virus

R318；R181.9

A

1003-8868（2014）12-0087-07

10.7687/J.ISSN1003-8868.2014.12.087

國(guó)家 “十二五” 科研計(jì)劃重大專項(xiàng)（2012ZX10004801-3）

田 豐（1964—），男，博士，研究員，博士生導(dǎo)師，主要從事現(xiàn)場(chǎng)急救器材、衛(wèi)生裝備與包裝工程方面的研究工作，E-mail：tianfeng62037@163.com。

300161天津，軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生裝備研究所（田 豐，胡名璽，孫秋明，李 釩，楊 健，劉長(zhǎng)軍，劉圣軍，高萬玉）