疫情防控與船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)研究

仝春迎 吳寧

摘 要：改善郵輪通風(fēng)，可以防止病毒通過空調(diào)通風(fēng)傳播而引發(fā)交叉感染。文章首先介紹疫情期間關(guān)注郵輪通風(fēng)的必要性，提出通過對(duì)新風(fēng)集中處理后，通過定量閥定量分配給各艙室保證通風(fēng)系統(tǒng)清潔性。其次，在回風(fēng)系統(tǒng)配備的IDFC智能分散式空調(diào)單元獨(dú)立處理，避免了新風(fēng)與回風(fēng)的交叉感染。最后，闡述船舶空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)的推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：新風(fēng)處理;定量閥;IDFC智能分散式空調(diào)單元;空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)

傳統(tǒng)的空調(diào)通風(fēng)，尤其是在客滾船通風(fēng)方面，除了自帶陽臺(tái)的房間可以通過窗戶進(jìn)行換氣，其他區(qū)域的房間主要通過中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行空氣過濾，不同區(qū)域的回風(fēng)系統(tǒng)是不一樣的。比如，郵輪客艙的通風(fēng)循環(huán)主要是室內(nèi)循環(huán)，如圖1所示。另一種就是公共區(qū)域等較大空間所采用的全區(qū)域回風(fēng)系統(tǒng)，其在循環(huán)過程中會(huì)將室內(nèi)空氣與部分新鮮空氣進(jìn)行混合，并再次通過空調(diào)系統(tǒng)回到居住室內(nèi)，如圖2所示。通過新冠疫情可以看出：病毒擴(kuò)散速度快、范圍廣、存活能力比較強(qiáng)。目前，從大多數(shù)郵輪回風(fēng)系統(tǒng)來看，由于風(fēng)壓強(qiáng)造成送風(fēng)和排風(fēng)的差異而引起正壓或者負(fù)壓力[1]。同時(shí)，由于一部分客艙是封閉的且沒有窗戶，容易使污染物或細(xì)菌沿著走廊、過道擴(kuò)散，這樣就會(huì)造成病毒經(jīng)回風(fēng)系統(tǒng)外擴(kuò)的渠道。以下是目前客滾船的通風(fēng)流程圖，如圖1、圖2所示。

目前，最常規(guī)的預(yù)防手段是加大對(duì)新風(fēng)的投入比例，停止回風(fēng)運(yùn)行。如果郵輪上發(fā)生應(yīng)急性事件，首先考慮切斷病毒傳播，即設(shè)立應(yīng)急通風(fēng)開關(guān)，加大對(duì)新風(fēng)的投入比例，減少回風(fēng)比例。為了保證船舶通風(fēng)系統(tǒng)的安全性，保證生活區(qū)域的空氣流通良好，船上的一次風(fēng)（新風(fēng)）占比10%～20%，二次風(fēng)（主要是指循環(huán)風(fēng)量）占比80%～90%[5]。同時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行風(fēng)量比調(diào)整，直至把二次風(fēng)關(guān)閉。一旦發(fā)生疫情，船舶病員選擇在船舶相對(duì)獨(dú)立的場(chǎng)所或者艙室，原則上選擇獨(dú)立的外循環(huán)，或者撤離周邊居住人員，封閉周邊場(chǎng)所，建立隔離區(qū)域。公共區(qū)域的集中空調(diào)系統(tǒng)可以考慮在出口增加防護(hù)裝置。獨(dú)立艙室中央空調(diào)比較適合利用艙室內(nèi)外壓差，新增獨(dú)立的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng)，可以保證過濾一些微小顆粒。對(duì)于郵輪行業(yè)，會(huì)迎來很多新的變革，船艙空氣品質(zhì)將成為未來關(guān)注的重中之重。因此，文章針對(duì)船舶環(huán)境下的流行病毒防控展開討論，提供一些建議和意見供大家討論。據(jù)了解，豪華郵輪居住區(qū)域的客艙艙室均配置了獨(dú)立新風(fēng)智能分散式空調(diào)系統(tǒng)，即獨(dú)立新風(fēng)IDFC智能分散式空調(diào)，如圖3所示[2]。

1 獨(dú)立新風(fēng)IDFC智能分散式空調(diào)系統(tǒng)

新風(fēng)進(jìn)行獨(dú)立集中處理，然后通過定風(fēng)量閥定量分配送往各客艙，滿足人員新風(fēng)量和衛(wèi)生單元的排風(fēng)需求，確保艙室正壓;回風(fēng)通過各艙室配備的IDFC智能分散式空調(diào)單元進(jìn)行單獨(dú)處理。各艙室的回風(fēng)通過預(yù)設(shè)在衛(wèi)生單元下部的風(fēng)管進(jìn)入IDFC空調(diào)單元，回風(fēng)口設(shè)在艙室內(nèi)部，門上不設(shè)回風(fēng)柵，這樣既保證了各艙室的回風(fēng)不相互連通，避免了病毒在各艙室間相互傳播的可能，又保證了門的隔音和消音效果。各艙室衛(wèi)生間的排風(fēng)通過風(fēng)機(jī)排至船外。在全新風(fēng)空調(diào)器因考慮節(jié)能配置轉(zhuǎn)輪的情況下，可以考慮在回風(fēng)混合箱處增設(shè)一個(gè)備用排風(fēng)口和相應(yīng)的調(diào)風(fēng)門，并連接到一臺(tái)獨(dú)立的排風(fēng)機(jī)。在疫情防控或其他防護(hù)需求時(shí)，回風(fēng)通過空調(diào)器的備用排風(fēng)口直接排至船外，經(jīng)轉(zhuǎn)輪前的排風(fēng)口關(guān)閉，避免了新風(fēng)與回風(fēng)的交叉感染[3]。

2 推動(dòng)建立船上通風(fēng)隔離標(biāo)準(zhǔn)

通過對(duì)通風(fēng)系統(tǒng)的改造，可以促進(jìn)船上隔離標(biāo)準(zhǔn)的建立，尤其是遇到港口不接收或者不配合的情景，郵輪上要有必要的防疫準(zhǔn)備，可以考慮借鑒美國CBCS集裝箱生物控制系統(tǒng)，在節(jié)約成本等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)的考慮下，不全面改造和升級(jí)通風(fēng)系統(tǒng)，而是配備通風(fēng)系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立的CBCS集裝箱生物控制系統(tǒng)。這種醫(yī)療運(yùn)輸系統(tǒng)是一種高密閉的結(jié)構(gòu)，自帶通風(fēng)和消毒系統(tǒng)，整個(gè)容器均保持負(fù)壓，進(jìn)氣和排氣均經(jīng)過HEPA過濾。這種類似的相對(duì)獨(dú)立的集裝箱可以在疫情發(fā)生時(shí)臨時(shí)放置在通風(fēng)環(huán)境良好的甲板上，或者放置在較大的倉庫中，而對(duì)整個(gè)郵輪的影響不會(huì)太大。這樣就相當(dāng)于客滾船的一個(gè)獨(dú)立衛(wèi)生單元，與外界單獨(dú)隔離。

3 改善郵輪通風(fēng)頭，優(yōu)化防疫效果

在總結(jié)目前多種防疫措施的情況下，通過充分了解客滾船通風(fēng)原理，了解新冠病毒在郵輪上的傳播風(fēng)險(xiǎn)，以及郵輪上人員不斷流動(dòng)性造成的交叉感染風(fēng)險(xiǎn)等，通過采用仿真學(xué)研究，設(shè)想將每個(gè)單獨(dú)客艙的抽分頭設(shè)計(jì)成可拆卸式。抽風(fēng)頭采用的過濾材料可以考慮GB2626-2006標(biāo)準(zhǔn)KN95防疫口罩材質(zhì)，也就是熔噴布。眾所周知，熔噴布是口罩中有效阻隔病菌和病毒的關(guān)鍵材料，并且通過仿真學(xué)對(duì)這種材質(zhì)采取模擬風(fēng)場(chǎng)計(jì)算氣流阻力的方式，保證通風(fēng)和換氣次數(shù)滿足客艙人員對(duì)風(fēng)量的需求。這種抽風(fēng)頭的材質(zhì)優(yōu)點(diǎn)是低阻、高效、易清潔膜復(fù)合材料?？紤]到濾網(wǎng)需要耐高溫、蒸煮消毒，因此考慮將抽風(fēng)頭端部設(shè)計(jì)成可拆卸樣式，以便替換，成本較低。從船東的使用角度考慮，可以把這種抽風(fēng)頭作為備件，在疫情期間，每隔一段時(shí)間就要替換過濾材質(zhì)，確保抽風(fēng)頭不被污染。

4 船舶空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)推廣應(yīng)用

新冠疫情防疫工作任務(wù)艱巨，并對(duì)今后船舶空調(diào)設(shè)計(jì)提出了新的要求。目前，疫情防控最關(guān)鍵和有效的手段是加大新風(fēng)換氣次數(shù)，停止回風(fēng)管路運(yùn)行。當(dāng)然，郵輪上一旦發(fā)生傳染性疫情，艙室的開門和關(guān)門，以及窗戶關(guān)閉開啟狀態(tài)，都是病毒傳播途徑。因此，要考慮靈活的室內(nèi)通風(fēng)和排風(fēng)方式，適當(dāng)考慮在出風(fēng)口增加一整套靜電殺菌過濾系統(tǒng)，以解決空氣凈化的相關(guān)問題[4]。

近年來，空調(diào)研發(fā)人員始終致力于艙室空氣凈化課題研究，結(jié)合“和平方舟”醫(yī)院船、軍民融合客滾船醫(yī)院區(qū)域潔凈空調(diào)的成功經(jīng)驗(yàn)進(jìn)一步升級(jí)，集成了三重凈化技術(shù)，成功研發(fā)了船用空調(diào)凈化模塊，實(shí)現(xiàn)了對(duì)空氣的有效殺菌消毒、除異味、再過濾處理。

與傳統(tǒng)凈化方式相比，其具有凈化效率高、風(fēng)阻小、二次污染幾率小等優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，其還能去除揮發(fā)性有機(jī)物和有毒有害物質(zhì)。另外，其運(yùn)行安全可靠，完全可以在人居環(huán)境下長期使用而不對(duì)人體造成任何傷害。空調(diào)凈化模塊可模塊化安裝，拆卸方便，便于清潔和維護(hù)，在艦船空調(diào)設(shè)備中具有較強(qiáng)的實(shí)用性。

經(jīng)中國人民解放軍海軍非金屬材料檢測(cè)中心檢驗(yàn)驗(yàn)證，采用該空氣凈化技術(shù)對(duì)塵埃顆粒過濾率，對(duì)大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌等細(xì)菌病菌去除率，對(duì)甲醛、多環(huán)芳烴、氨、苯、甲苯、二甲苯等有害氣體去除率等指標(biāo)均高于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，有效提高了空氣品質(zhì)。后期將空調(diào)潔凈技術(shù)應(yīng)用到客船、科考船等人員較多的空調(diào)系統(tǒng)中，并合理運(yùn)用各種過濾、消毒、殺菌技術(shù)，合理配置初效、中效和高效過濾器、HAPE高效過濾器、活性炭過濾器、納米光觸媒空氣過濾凈化器、等離子消毒殺菌模塊、紫外線消毒殺菌模塊等，為船舶營造一個(gè)舒適無憂的凈化環(huán)境[3]。

5 結(jié)語

盡管在郵輪建造過程中考慮到航行中可能存在多種突發(fā)風(fēng)險(xiǎn)等一系列問題，目前針對(duì)郵輪航行中突發(fā)流行性疾病的控制手段還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，目前新冠疫情還在全球繼續(xù)蔓延，下一步將深化研究郵輪通風(fēng)布置的優(yōu)化條件，同時(shí)與設(shè)備廠家一起研究空調(diào)通風(fēng)設(shè)備改進(jìn)措施。如在客房末端增加可替換性過濾裝置以及凈化裝置，或者加裝末端設(shè)備自動(dòng)控制裝置，并定期對(duì)客滾船中央空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行深度清洗消毒計(jì)劃等相關(guān)改進(jìn)措施。希望在不久的將來，可以在郵輪航行過程中減少疫情大規(guī)模發(fā)生概率，減少人們以后對(duì)于郵輪旅行的憂慮。

參考文獻(xiàn)

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