"新冠肺炎"疫情防控下圖書館空調(diào)環(huán)境衛(wèi)生現(xiàn)狀調(diào)查及預(yù)防對(duì)策

龔凱,楊美媛

(華北理工大學(xué) 建筑工程學(xué)院，河北 唐山 063210)

引言

COVID-19(Corona Virus Disease 2019)，中文全稱"新型冠狀病毒肺炎"，簡稱"新冠肺炎"。"新冠肺炎"是一種冠狀病毒及其變種導(dǎo)致的病毒，可以通過患者打噴嚏、咳嗽、飛沫、呼出的氣體等方式直接傳播；通過病毒沉積在物品表面，人接觸病毒后再觸摸眼睛等部位接觸傳播，也可以通過漂浮在空氣中的病原體被人吸入后進(jìn)行氣溶膠傳播[1]。有研究認(rèn)為，"新冠病毒"一般在空氣氣溶膠中存活可達(dá)3 h，中位半衰期為2.7 h；在紙質(zhì)材料上可存活24 h之久，而在塑料和不銹鋼表面存活可達(dá)2～3 d[2]。

2020年1月20日，國家衛(wèi)生健康委員會(huì)公告，將"新冠肺炎"納入《中華人民共和國傳染病防治法》規(guī)定的乙類傳染病，并采取甲類傳染病的預(yù)防、控制措施[3]，截止到2021年5月20日，國外現(xiàn)有確診病例20 595 246例，死亡病例3 426 711例；國內(nèi)現(xiàn)有確診病例1 759例，無癥狀感染者350例，死亡病例4 860例[4]；"外防輸入、內(nèi)防反彈"形勢依然嚴(yán)峻，對(duì)于人員密度大、人員流動(dòng)性強(qiáng)、空間封閉的圖書館而言，是容易引起傳染性疾病大范圍傳播的場所之一。研究發(fā)現(xiàn)，空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)對(duì)密閉空間空氣環(huán)境衛(wèi)生及空氣病菌傳播具有重要影響，此次"新冠肺炎"對(duì)圖書館產(chǎn)生的影響，應(yīng)如何預(yù)防疫情的傳播，如何保護(hù)廣大讀者的身體健康，圖書館內(nèi)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)可否正常使用、如何避免圖書館內(nèi)病毒交叉感染？是圖書館工作者亟需思考的問題。為了正確解決上述問題，筆者調(diào)查研究了河北省地區(qū)多座圖書館，剖析圖書館在空調(diào)環(huán)境衛(wèi)生等方面所暴露出來的問題并提出解決措施，為圖書館工作者應(yīng)對(duì)"新冠肺炎"提供一些參考。

1圖書館空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)現(xiàn)狀

筆者重點(diǎn)調(diào)研了河北省地處不同城市的13所建筑面積大、閱讀人數(shù)多、藏書量大的圖書館，如表1所示。

表1 河北省地區(qū)圖書館概況

在"新冠肺炎"疫情下，解決圖書館室內(nèi)環(huán)境安全問題是"新冠肺炎"疫情下圖書館工作的重中之重。筆者在搜集各圖書館空調(diào)系統(tǒng)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)部分圖書館門廳、展覽廳、報(bào)刊閱覽室、借閱區(qū)、辦公區(qū)等進(jìn)行了實(shí)地調(diào)查，目前河北省地區(qū)圖書館所采用的空調(diào)系統(tǒng)主要分為以下三大類：(1)離心式電制冷機(jī)組作為空調(diào)冷源，風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)；(2)多聯(lián)機(jī)+新風(fēng)處理機(jī)組；(3)全空氣系統(tǒng)和風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)。如圖1所示。

圖1 河北省地區(qū)圖書館空調(diào)系統(tǒng)現(xiàn)狀

經(jīng)過資料搜集和實(shí)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，從防治"新冠肺炎"空氣傳播的角度來看，圖書館建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)面臨著很大挑戰(zhàn)。主要出現(xiàn)的問題：(1)空調(diào)系統(tǒng)劃分不科學(xué)；(2)新風(fēng)量不能滿足衛(wèi)生要求；(3)氣流組織計(jì)算不規(guī)范；(4)空氣壓力梯度劃分不明確；(5)風(fēng)系統(tǒng)及冷凝水系統(tǒng)交叉感染的隱患[5]；(6)空調(diào)系統(tǒng)殺菌消毒維護(hù)不到位。分析總結(jié)空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)和圖書館使用功能的特殊性，主要存在以下問題。

1.1 空調(diào)系統(tǒng)劃分不科學(xué)

在"新冠肺炎"疫情期內(nèi)，各類公共建筑應(yīng)做好充足的復(fù)工復(fù)產(chǎn)準(zhǔn)備，根據(jù)需要設(shè)置相對(duì)獨(dú)立、通風(fēng)良好的臨時(shí)隔離間，對(duì)發(fā)現(xiàn)的疑似病例應(yīng)采取臨時(shí)隔離的方式，用于隔離"新冠肺炎"疑似病人的隔離間不應(yīng)與書庫、借閱區(qū)、辦公區(qū)等合用同一個(gè)空調(diào)系統(tǒng)；目前在設(shè)計(jì)階段大多數(shù)圖書館空調(diào)系統(tǒng)的劃分并沒有考慮到預(yù)防空氣傳播病毒的備用空調(diào)系統(tǒng)，急需單獨(dú)設(shè)置獨(dú)立隔離房間空調(diào)系統(tǒng)[6]。

1.2 新風(fēng)量不能滿足衛(wèi)生要求

設(shè)計(jì)初期未完全考慮建筑物整個(gè)生命周期空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)需求，缺少對(duì)設(shè)備老化、空調(diào)機(jī)組運(yùn)行管理不規(guī)范等因素的考慮。并且圖書館人流量大，新風(fēng)供給量不能與讀者增加數(shù)量成正比關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)，人數(shù)增多，空氣中的負(fù)氧離子濃度逐漸減少，館內(nèi)CO2、可吸入顆粒物等濃度會(huì)隨著時(shí)間逐漸增加，降低室內(nèi)空氣品質(zhì)[7]。長時(shí)間處于空氣質(zhì)量差的環(huán)境，容易產(chǎn)生氣悶、疲勞、呼吸不暢通等不良現(xiàn)象[8]。

1.3 氣流組織計(jì)算不規(guī)范

一方面，新風(fēng)口選擇不合理，設(shè)計(jì)初期把新風(fēng)口和排風(fēng)口放在同一側(cè)，導(dǎo)致空調(diào)新風(fēng)口吸入的空氣被污染；由于空氣氣流組織計(jì)算不合理，導(dǎo)致送風(fēng)口與排風(fēng)口發(fā)生氣流短路，形成通風(fēng)死角[9,10]。

另一方面，受熱壓煙囪效應(yīng)影響，排風(fēng)系統(tǒng)易發(fā)生"回流"現(xiàn)象；在排風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)，容易發(fā)生夏季上層的室內(nèi)空氣流向下層，冬季下層的室內(nèi)空氣流向上層的問題[11]，嚴(yán)重影響室內(nèi)氣流組織正常分布。

1.4 壓力梯度劃分不嚴(yán)格

雖然大多數(shù)圖書館集中式空調(diào)系統(tǒng)可以控制送風(fēng)量、排風(fēng)量，控制各功能區(qū)域的溫度、濕度，但是無法對(duì)空調(diào)區(qū)域空氣壓力進(jìn)行調(diào)節(jié)，無法保證書庫、閱讀區(qū)、辦公區(qū)等之間的空氣壓力級(jí)差，存在各功能區(qū)域空氣串流或摻混等現(xiàn)象[12]。

1.5 風(fēng)系統(tǒng)及冷凝水系統(tǒng)交叉感染

一方面，加濕器、冷卻盤管表面凝水?？照{(diào)末端主要裝置有盤管、冷凝水盤、水封等。長期處于潮濕環(huán)境中，空調(diào)系統(tǒng)啟動(dòng)后，由于熱交換盤管、肋片及周圍部位濕度高，以及混入的新風(fēng)，為冷凝水盤周圍的微生物繁殖提供了養(yǎng)分和良好存活條件[13,14]。

另一方面，空調(diào)系統(tǒng)的清洗和維護(hù)不到位。隨著風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，軸流風(fēng)機(jī)會(huì)卷吸殘留在設(shè)備或管道的粉塵、微生物等，隨著通風(fēng)管道分散到各空調(diào)區(qū)域，影響室內(nèi)的空調(diào)環(huán)境[15]。

1.6 專業(yè)運(yùn)行維護(hù)人員不足

空調(diào)的運(yùn)行與維護(hù)需要專業(yè)人員，運(yùn)維人員的綜合素養(yǎng)和發(fā)現(xiàn)風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)能力與設(shè)備正常運(yùn)行有很大關(guān)系，通過調(diào)研發(fā)現(xiàn)，圖書館管理人員中，很少有畢業(yè)于建筑設(shè)備相關(guān)專業(yè)，管理人員缺少對(duì)建筑環(huán)境專業(yè)理論知識(shí)、設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理的掌握，并且圖書館很少對(duì)運(yùn)維人員進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)，無法滿足設(shè)備維護(hù)和建筑環(huán)境衛(wèi)生控制的工作需要。

2空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)污染的主要表現(xiàn)形式

空調(diào)系統(tǒng)污染情況與其結(jié)構(gòu)、功能和維護(hù)狀況有密切關(guān)系。大多數(shù)圖書館對(duì)空調(diào)系統(tǒng)機(jī)組、風(fēng)道、送/回風(fēng)口、風(fēng)機(jī)盤管等維護(hù)清理較少，尤其對(duì)吊頂內(nèi)設(shè)備幾乎不進(jìn)行清理，表2給出了維護(hù)管理方面的調(diào)查結(jié)果。該項(xiàng)目以調(diào)研的圖書館空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)為例，按照系統(tǒng)進(jìn)行劃分，詳細(xì)介紹產(chǎn)生污染物的部件及原因。

表2 圖書館空調(diào)系統(tǒng)不同部位的清潔情況

2.1 水系統(tǒng)易產(chǎn)生微生物污染的部件及原因

(1)冷卻塔：冷卻塔一般安裝在建筑物屋頂或者裙房處，冷卻水與大氣不斷接觸，在自然環(huán)境和風(fēng)機(jī)的雙重作用下，不斷進(jìn)行物質(zhì)和能量的傳遞，由于冷卻塔內(nèi)冷卻水自上而下噴淋，極易吸收空氣夾雜中的粉塵、微生物等，隨著冷卻塔使用時(shí)間增加，容易滋生各種細(xì)菌，例如"軍團(tuán)菌"等，細(xì)菌可經(jīng)冷卻水管道污染整座建筑物，嚴(yán)重威脅人類身體健康。如圖2所示。

圖2 冷卻塔

(2)冷凝水管：由于風(fēng)機(jī)盤管及空氣處理機(jī)組內(nèi)的表冷器表面溫度低于周圍空氣露點(diǎn)溫度，空氣中的水蒸氣產(chǎn)生冷凝水，冷凝水沿冷凝水管排至地漏上方，導(dǎo)致地漏周圍環(huán)境濕度大，容易滋生各種細(xì)菌，存在交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。

(3)冷凝器：微生物與其他雜質(zhì)容易附著在傳熱管壁上，降低熱交換效率，增加水流阻力，容易發(fā)生腐蝕現(xiàn)象[16]，降低設(shè)備使用壽命。

(4)風(fēng)機(jī)盤管積水盤：冷凝水盤處在盤管換熱器和擋水板下，一般凝水盤安裝坡度不夠，容易導(dǎo)致排水不暢，凝水盤積水；受積水盤結(jié)構(gòu)影響，容易聚集灰塵，發(fā)生微生物污染問題[17]。如圖3所示。

圖3 風(fēng)機(jī)盤管積水盤

2.2 通風(fēng)系統(tǒng)易產(chǎn)生微生物污染的部件及原因

(1)過濾段：目前圖書館空調(diào)系統(tǒng)過濾裝置過濾精度低、清洗次數(shù)極少，不能有效控制積塵和微生物進(jìn)入室內(nèi)環(huán)境，在過濾裝置處于潮濕狀態(tài)時(shí)，污染現(xiàn)象更加嚴(yán)重[18]。如圖4所示。

圖4 空調(diào)箱結(jié)構(gòu)示意圖

(2)通風(fēng)管道：圖書館通風(fēng)系統(tǒng)一般需要長期運(yùn)行，送回風(fēng)與管內(nèi)壁相互碰撞摩擦產(chǎn)生靜電，易造成風(fēng)管灰塵粘附越積越多，為微生物的繁殖和生長提供了環(huán)境；并且風(fēng)管一般安裝在空氣不流通的吊頂內(nèi)，受風(fēng)管周圍各種供回水管道影響，吊頂內(nèi)濕度較大，利于微生物大量繁殖，嚴(yán)重影響送風(fēng)品質(zhì)[19]。

(3)風(fēng)口：圖書館建筑風(fēng)口類型一般采用為方形散流器、百葉、噴口3種形式，如圖5所示，一般情況，空調(diào)粗精效過濾網(wǎng)能夠過濾3 μm以上的懸浮顆粒物，無法完全過濾掉全部顆粒物，并且受送回風(fēng)與風(fēng)口相互摩擦影響，靜電導(dǎo)致越來越多的灰塵粘附在風(fēng)口位置，有研究表明，微生物生長隨著風(fēng)口積塵量的增加而增加。因此，風(fēng)口粉塵不及時(shí)清理，威脅館內(nèi)人員身體健康。

圖5 方形散流器、百葉、噴口

(4)表冷器：夏季表冷器附近空氣溫度范圍一般在14～20 ℃，表冷器表附近濕度較大，適宜真菌、細(xì)菌生長[20]；由于表冷器在粗精效過濾器之后，在風(fēng)壓的作用下，會(huì)將微生物帶入室內(nèi)，影響室內(nèi)空氣品質(zhì)。

3圖書館應(yīng)采取的預(yù)防控制措施

3.1 通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)備檢查

(1)檢查新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口位置，保證新風(fēng)進(jìn)風(fēng)口遠(yuǎn)離室外污染源，并處于污染源上風(fēng)口位置，嚴(yán)禁新風(fēng)取自機(jī)房、樓道、吊頂?shù)葓鏊?，必須保證新風(fēng)的質(zhì)量。

(2)檢查空氣過濾器、表面式冷卻器、加濕器、冷凝水水盤等易集聚灰塵和滋生細(xì)菌的部件，并定期(一般1次/星期)進(jìn)行清洗和消毒[21]；檢查并確保新風(fēng)機(jī)房的密閉性，避免機(jī)房外其他區(qū)域的空氣回流進(jìn)新風(fēng)機(jī)組，形成空氣的交叉流通。

(3)新冠肺炎疫情期間適當(dāng)降低圖書館內(nèi)舒適需求，盡量不開啟回風(fēng)，由于回風(fēng)是空調(diào)系統(tǒng)從房間中收集起來之后又被空調(diào)系統(tǒng)送回房間中的空氣，當(dāng)空氣中含有病毒氣溶膠時(shí)，會(huì)被回風(fēng)系統(tǒng)再次送入室內(nèi)；可能造成大范圍交叉感染。雖然目前無確切證據(jù)表明回風(fēng)造成的直接傳染病例，但非常時(shí)期，仍應(yīng)盡量規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)必須開啟回風(fēng)運(yùn)行時(shí)，應(yīng)保持較大新風(fēng)比運(yùn)行，并加強(qiáng)對(duì)回風(fēng)過濾器的清洗和更換頻率，同時(shí)更換高效低阻空氣過濾器或增設(shè)通風(fēng)凈化裝置等必要的凈化消毒設(shè)施。

(4)為了切斷"新冠肺炎"在電梯的傳播途徑，可以聯(lián)系電梯廠商更換通風(fēng)換氣的轎廂，也可以對(duì)電梯轎廂進(jìn)行改造，為轎廂增設(shè)開啟式天窗或者四壁上部換上花格[22]，通過電梯豎井進(jìn)行通風(fēng)換氣。

3.2 圖書館空調(diào)系統(tǒng)及潛在污染源清洗消毒

(1)消毒所采用的藥劑應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)金屬部件宜選用季銨鹽類消毒劑，對(duì)非金屬部件可選用含氯消毒劑，并嚴(yán)格按照使用說明進(jìn)行規(guī)范操作。根據(jù)已報(bào)道的研究結(jié)果可知，冠狀病毒屬于有包膜的親脂類病毒。按照人類認(rèn)知的所有微生物對(duì)消毒處理的抗力大小，有包膜的病毒屬于最容易殺滅的微生物。所有批準(zhǔn)上市的消毒劑、消毒器械、物理消毒方法，都能夠有效殺滅冠狀病毒。因此可以使用84消毒劑、消毒泡騰片等含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑及季銨鹽類消毒劑對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備進(jìn)行消毒殺菌[23]。

(2)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)鍵衛(wèi)生部件，例如過濾網(wǎng)、過濾器、風(fēng)口、表冷器、 冷凝水積水盤等進(jìn)行清洗、消毒或者更換，保證通風(fēng)系統(tǒng)的暢通與清潔。

(3)"新冠病毒"可以通過接觸傳播，為避免病毒通過圖書等物品引起交叉感染，可以對(duì)歸還圖書、書桌、書架等采用1 000 mg/L含氯消毒劑抹擦進(jìn)行消毒處理；也可以安裝紫外線消毒燈，待閉館后對(duì)圖書館進(jìn)行照射消毒[24]。

(4)研究發(fā)現(xiàn)，濕度對(duì)微生物的生長比溫度對(duì)微生物的生長更重要，潮濕是影響室內(nèi)空氣污染的主要因素，在疫情期間，圖書館管理者應(yīng)保證圖書館內(nèi)的環(huán)境濕度,減少水源污染，對(duì)衛(wèi)生間、開水間、設(shè)備間等房間加強(qiáng)清理消毒工作，保持干燥衛(wèi)生。

3.3 增加公共環(huán)境衛(wèi)生意識(shí)

(1)加強(qiáng)對(duì)讀者的宣傳教育工作，促進(jìn)養(yǎng)成良好生活習(xí)慣，如發(fā)現(xiàn)自身身體不適，應(yīng)及時(shí)就醫(yī)治療，不進(jìn)出圖書館等公共場所，避免病菌的流行傳播，影響他人身體健康[25]。

(2)提高讀者自我防范意識(shí)，在進(jìn)出公共場所時(shí)，佩戴醫(yī)用一次性口罩，注意個(gè)人衛(wèi)生，館內(nèi)人與人之間保持1 m以上距離，留意周邊人員身體狀況，對(duì)發(fā)現(xiàn)有發(fā)熱、干咳、鼻塞、流涕等癥狀的病人時(shí)，要即時(shí)遠(yuǎn)離，并及時(shí)用洗手液或肥皂水洗手，減少微生物病源的傳播可能性。

(3)嚴(yán)格控制圖書館內(nèi)濕度，減少霉菌、細(xì)菌滋生；改善圖書館內(nèi)通風(fēng)設(shè)施，如密集書庫、閱讀大廳、借閱室等區(qū)域安裝換氣扇、抽風(fēng)機(jī)等，增加空氣換氣量，減少細(xì)菌密度；同時(shí)可以安裝空氣凈化機(jī)，吸附室內(nèi)空氣中污染物，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)。

3.4 建立應(yīng)急管理體系

(1)建立圖書館出入人員登記檔案和各功能區(qū)域進(jìn)出檔案，設(shè)置臨時(shí)觀察隔離點(diǎn)，配備專人負(fù)責(zé)，并接受相關(guān)培訓(xùn)。

(2)明確圖書館內(nèi)突發(fā)疫情應(yīng)急處理的責(zé)任人和應(yīng)急管理體制，制定突發(fā)疫情的應(yīng)對(duì)措施和應(yīng)急管理方案，并在開館前進(jìn)行演練。

(3)加強(qiáng)醫(yī)務(wù)人員指導(dǎo)培訓(xùn)，將地方或者高校公共醫(yī)療資源融入圖書館防疫工作，促進(jìn)疫情信息共享，組織圖書館防控工作人員、圖書管理員、志愿者等人員進(jìn)行相關(guān)防控知識(shí)培訓(xùn)，建立工作臺(tái)賬和健康檔案。

(4)完善圖書館人才隊(duì)伍建設(shè)，選拔培訓(xùn)熟悉圖書館設(shè)備運(yùn)行的專業(yè)人員，落實(shí)專人負(fù)責(zé)，確保館內(nèi)建筑環(huán)境衛(wèi)生、氣流合理流動(dòng)、設(shè)備清潔。

4結(jié)論

(1)大量的實(shí)測調(diào)查結(jié)果表明，我國圖書館公共建筑集中式空調(diào)系統(tǒng)衛(wèi)生狀況堪憂。由于濕度較大、積塵較多、清洗消毒少，風(fēng)系統(tǒng)部件如加濕部件等，非常容易滋生微生物。由于冷卻水直接與外界大氣接觸，具有適宜微生物生長的環(huán)境條件(溫度、養(yǎng)分、pH、水分等)，且消毒措施不到位，水系統(tǒng)中以軍團(tuán)菌為代表的微生物污染現(xiàn)象十分嚴(yán)重，應(yīng)當(dāng)釆取更嚴(yán)格的措施來監(jiān)測和控制集中式空調(diào)系統(tǒng)生物污染。

(2)我國公共建筑的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行、維修和管理，停留在比較粗放的水平。很多單位對(duì)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)運(yùn)行的主要關(guān)注點(diǎn)僅是溫度和運(yùn)行費(fèi)用。應(yīng)該制定和完善通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行、維修和管理的標(biāo)準(zhǔn)，逐步改變落后狀。

(3)"新冠肺炎"疫情期間暴露出來的問題，對(duì)于空調(diào)行業(yè)，既是機(jī)遇優(yōu)勢挑戰(zhàn)，通過摒棄以前不合理的空調(diào)形式，優(yōu)化空調(diào)系統(tǒng)思想，采用更加先進(jìn)的合理的空調(diào)系統(tǒng)型式，空調(diào)不僅不會(huì)成為滋生病菌病毒的溫床和病菌病毒傳播的途徑，而且會(huì)成為防范病菌病毒通過空氣傳播的有效手段。