疫情防控常態(tài)化背景下建筑集中空調(diào)通風系統(tǒng)運行策略調(diào)研

孫志成 卜震 朱春

2020 年新型冠狀肺炎病毒（以下簡稱新冠病毒）全球蔓延，確診病例日益增多，我國果斷采取應對措施，疫情得到有效控制，疫苗接種工作也在有序進行，僅有境外輸入病例和零星本土病例。目前，我國處于疫情防控常態(tài)化階段，但至今全球疫情形勢依舊嚴峻。

新冠病毒傳播機理逐步被認知，但還有諸多未知。截至目前，經(jīng)呼吸道飛沫傳播和密切接觸傳播是被廣泛認可的兩種傳播途徑，在相對封閉的環(huán)境中，長時間暴露于高濃度氣溶膠情況下存在經(jīng)氣溶膠傳播的可能[1]。雖然新冠病毒是否會通過空調(diào)系統(tǒng)進行傳播一直存在爭議，但不可否認，通風空調(diào)在疫情防控過程中不可或缺。研究表明，室內(nèi)環(huán)境處于人體舒適區(qū)域，可削弱某些病毒在空氣中的傳播[2-3]。相對濕度為40%～60%時，微生物較難存活[4]。且人處于惡劣環(huán)境下會降低免疫力，更易感染疾病。氣流組織良好通風也是控制病毒傳播的主要措施，可稀釋被污染空氣[5]。因此，在疫情防控常態(tài)化階段，利用通風空調(diào)保證室內(nèi)環(huán)境舒適，通風換氣保證室內(nèi)新風量可有效降低感染風險。

新冠病毒是否可通過空氣傳播，目前尚無嚴謹?shù)目茖W依據(jù)，但有研究表明新冠病毒有空氣傳播的可能性[6]。基于此，通風空調(diào)系統(tǒng)在疫情防控階段應謹慎合理運行，依據(jù)相關指南和標準[7-10]建議進行管理調(diào)控，確保建筑使用人員的安全。本文根據(jù)國家在不同時期防控政策文件，結合上海本地現(xiàn)場調(diào)研情況，對辦公建筑在疫情防控常態(tài)化背景下健康運行進行深入探討。

1.不同時期防控政策文件

自2020 年初新冠疫情暴發(fā)以來，國內(nèi)大致可以分為兩個階段：第一個是2020 年上半年的流行期；第二個是此后疫情防控常態(tài)化時期。這兩個階段疫情防控的側重點、方式方法有所不同。通過系統(tǒng)地開展政策文件調(diào)研工作，對研究空調(diào)通風系統(tǒng)與疫情防控的關系，指導空調(diào)通風系統(tǒng)健康和科學運行維護具有重要意義。

1.1 新冠肺炎流行期間辦公場所和公共場所空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理指南

2020 年2 月12 日，國務院應對新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機制綜合組，為指導辦公場所和公共場所安全合理使用空調(diào)通風系統(tǒng)，阻止疫情蔓延和擴散，印發(fā)了《新冠肺炎流行期間辦公場所和公共場所空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理指南》（肺炎機制綜發(fā)〔2020〕50 號），要求各省、自治區(qū)、直轄市及新疆生產(chǎn)建設兵團應對新型冠狀病毒肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機制（領導小組、指揮部）參照執(zhí)行。

該指南規(guī)定了新冠肺炎流行期間辦公場所和公共場所空調(diào)通風系統(tǒng)運行和管理要求，適用于采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)、風機盤管加新風系統(tǒng)或無新風的風機盤管系統(tǒng)的辦公場所和公共場所。運行有三點要求。

（1）當空調(diào)通風系統(tǒng)為全空氣系統(tǒng)時，應當關閉回風閥，采用全新風方式運行。

（2）當空調(diào)通風系統(tǒng)為風機盤管加新風系統(tǒng)時，應當滿足下列條件：①應當確保新風直接取自室外，禁止從機房、樓道和天棚吊頂內(nèi)取風；②保證排風系統(tǒng)正常運行；③對于大進深房間，應當采取措施保證內(nèi)部區(qū)域的通風換氣；④新風系統(tǒng)宜全天運行。

（3）當空調(diào)通風系統(tǒng)為無新風的風機盤管系統(tǒng)（類似于家庭分體式空調(diào)）時，應當開門或開窗，加強空氣流通。

1.2 新冠肺炎疫情防控常態(tài)化期間辦公場所和公共場所空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理指南

2020 年5 月21 日，國務院應對新冠肺炎疫情聯(lián)防聯(lián)控機制綜合組根據(jù)常態(tài)化疫情防控形勢和復工復產(chǎn)復學需要，為科學指導公眾使用空調(diào)，對《新冠肺炎流行期間辦公場所和公共場所空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理指南》進行了修訂調(diào)整，形成了《夏季空調(diào)運行管理與使用指引（修訂版）》（聯(lián)防聯(lián)控機制綜發(fā)〔2020〕174 號）。修訂版規(guī)定了夏季辦公場所、公共場所和住宅等集中空調(diào)通風系統(tǒng)和分體式空調(diào)的運行管理和使用要求，與原版相比，增加了使用過程中的細化技術要求；提出了開啟前應檢查設備是否正常運行，對開放式冷卻塔、空氣處理機組、空調(diào)濾網(wǎng)等進行清洗、消毒；運行過程中應加強通風換氣和空調(diào)系統(tǒng)冷凝水和冷卻水等易污染區(qū)域的衛(wèi)生管理，定期對冷卻塔設備和部件進行清洗、消毒或更換，檢查衛(wèi)生間地漏等U 型管水封等技術要求。

原版指南是在2020 年初的疫情流行期間頒布的、我國最高層面的針對空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理對策的綱領性文件。從空調(diào)通風專業(yè)角度，雖然具體條文要求有不少值得商榷和探討的地方，但頒布時期正值春節(jié)后復工復產(chǎn)初期，在特殊時期對及時遏制疫情在工作場所的傳播具有非常重要的指導意義和現(xiàn)實意義。修訂版指南的要求相對原版要具體一些，但指南整體僅提出了空調(diào)通風系統(tǒng)的運行原則性要求，沒有提出更為細致的指導性操作細則。

1.3 正常運行和全新風運行房間需冷量對比

空調(diào)全新風運行可有效避免交叉感染，但空調(diào)系統(tǒng)運行費用將大大增加，本文對一個案例進行簡單測算，對比全新風運行和正常運行需冷量。

某舒適型空調(diào)房間夏季冷負荷為4.89kW，室內(nèi)設計參數(shù)：tN=23 ℃，φN=60%，hN=49.8kJ/kg，夏季室外參數(shù)：tW=35℃，hW=92.2kJ/kg。

假設送風量不變，當新風比為15 時，處理空氣所需要的冷量，由公式1 可得Q0=9.53kW；疫情防控需求，全新風運行時，Q1=35.84kW，是正常運行冷量的3.75 倍。

式中：

Q0—新風比為15 時，處理空氣所需要的冷量；

Q1—全新風運行，送風量不變時，處理空氣所需要的冷量；

qm—總送風量；

hC—新、回風混合后空氣焓值；

圖1 空氣h-d 圖

hL—送風焓值；

hW—新風焓值。

由上可知，全新風運行冷負荷大增，運行成本升高，這部分增加的費用只能由業(yè)主承擔。夏季樓宇空調(diào)通風系統(tǒng)全新風運行經(jīng)濟性差，指南應在考慮安全性的同時，考慮系統(tǒng)運行經(jīng)濟性。

2.上海辦公樓宇疫情防控期間空調(diào)通風系統(tǒng)運行情況調(diào)研

2.1 調(diào)研對象

調(diào)研時間為2020 年6 月～8 月。與兩家大型物業(yè)管理公司總經(jīng)理交流，了解疫情階段物業(yè)管理公司對其管理樓宇空調(diào)通風系統(tǒng)運行策略；深入調(diào)研一家園區(qū)辦公建筑、三棟不同空調(diào)通風系統(tǒng)辦公樓的空調(diào)通風系統(tǒng)運行策略。

2.2 調(diào)研結果

2.2.1 物業(yè)公司

物業(yè)公司A 根據(jù)物業(yè)行業(yè)疫情時期的文件，編制了自己的防控指導方案，主要針對無新風系統(tǒng)的老舊樓宇，運行策略是將回風堵住、供應新風、部分樓宇利用消防排風、商場回風增設高效過濾，對濾網(wǎng)進行消毒（一天兩次），對風管進行清洗。

物業(yè)公司B 空調(diào)運行嚴格按照國家法規(guī)指南，因風閥關閉也存在漏風問題，冬天不開啟中央空調(diào)，只手動開啟新風。車庫排風定時開啟，對濾網(wǎng)定時消毒。國家出臺的運行管理指南在經(jīng)濟方面也符合物業(yè)需求，疫情防控期間物業(yè)收入減少，關閉空調(diào)可減少支出。6 月底，國家出臺可以正常開啟空調(diào)的規(guī)定，正常運行時，新風早、中、晚定時開啟，一天開啟兩三個小時左右。

物業(yè)公司基本嚴格遵照國家出臺的各項指南，制定具體的空調(diào)通風系統(tǒng)健康運行策略。疫情對辦公樓宇出租率影響較大，在收入減少的情況下，業(yè)主對有利于疫情防控的改造項目持觀望態(tài)度，僅做好日常消毒和人員出入管控。針對疫情防控期間，無法保證防疫健康運行要求的空調(diào)通風系統(tǒng)，國家可出臺鼓勵改造政策，促進業(yè)主實施改造，可提高復工復產(chǎn)的安全性。

2.2.2 辦公建筑

園區(qū)辦公建筑，疫情防控期間園區(qū)內(nèi)餐飲均關閉。園區(qū)辦公樓空調(diào)系統(tǒng)為VRV 中央空調(diào)系統(tǒng)，樓內(nèi)均有新風機，但租戶嫌新風機噪聲大，平時基本不開新風。疫情防控期間，物業(yè)宣傳空調(diào)通風系統(tǒng)健康運行策略，但無法干預樓內(nèi)空調(diào)運行情況，租戶自主運行辦公樓內(nèi)空調(diào)系統(tǒng)。

（1）辦公樓1 的標準層采用低速變風量全空氣系統(tǒng)（VAV）。由于辦公區(qū)進深大，外墻周邊與內(nèi)部負荷的特性不同，把外墻到室內(nèi)3m 部分劃分為外區(qū)，其他為內(nèi)區(qū)。外區(qū)和內(nèi)區(qū)分別采用2 臺VAV 空調(diào)箱負擔。

電梯機房按10 次/h 設機械排風風機，衛(wèi)生間按15 次/h、開水間按10 次/h 設機械排風，由每層排風機接風管至豎井，屋頂排風機集中排放。1F～17F 設排風系統(tǒng)，室內(nèi)排風先至機房，經(jīng)每層新、排風熱交換空調(diào)箱換熱后排至室外，屋面送排風機變頻運行。樓宇通風系統(tǒng)見圖如圖2 所示。

圖2 空調(diào)通風系統(tǒng)

新、排風熱交換空調(diào)箱內(nèi)設板翅顯熱交換器，該熱交換器有一定漏風率，可導致部分回風混入新風。2020 年3 月～6月疫情防控期間，因樓內(nèi)新風機組不符合疫情開啟規(guī)定，新風機關閉，使用玻璃幕墻下方通風倉通風（見圖3），回風關閉，排風開啟。7 月開始常態(tài)化運行，樓內(nèi)空調(diào)全新風運行，且定期對空調(diào)箱進行消毒處理。

圖3 通風倉

該樓宇運行人員考慮了板翅顯熱交換器的漏風問題，疫情防控期間關閉新風，依靠自然通風和機械排風進行通風換氣，保證了辦公環(huán)境的安全性，降低了交叉感染風險。

（2）辦公樓2 的標準層采用低速變風量全空氣系統(tǒng)（VAV）。由于辦公區(qū)進深大，外墻周邊與內(nèi)部負荷的特性不同，把外墻到室內(nèi)3m 部分劃分為外區(qū)，其他為內(nèi)區(qū)。外區(qū)和內(nèi)區(qū)分別采用2 臺VAV 空調(diào)箱負擔。電梯機房按10 次/h 設機械排風風機，當機械通風仍不能使機房內(nèi)的空氣溫度滿足電梯正常運行的環(huán)境溫度時，啟用冷風機降溫。衛(wèi)生間按15 次/h、開水間按10 次/h 設機械排風，由每層排風機接風管至豎井，避難層或屋頂排風機集中排放。各層另設排風系統(tǒng)，風量由定風量閥控制，定風量閥與空調(diào)器聯(lián)鎖開、關，由避難層或屋頂新、排風乙二醇顯熱交換排風機熱交換后排至室外，顯熱交換排風機變頻運行。建筑通風系統(tǒng)如圖4 所示。

圖4 空調(diào)通風系統(tǒng)

2020 年疫情防控期間，物業(yè)人員全部手動工頻啟閉空調(diào)箱和新風機、排風機，其中回風閥關閉，新風閥保持最大風量運行。疫情防控期間，物業(yè)每天對開啟的空調(diào)箱進行消毒。

從圖4 可看出，回風關閉后，風量自由分配，新風機、排風機、空調(diào)箱送風機在靜壓箱內(nèi)角力存在回風和新風混合的風險。因此，建議運行人員應將回風管至空調(diào)箱的閥門關閉，防止回風進入空調(diào)箱，污染新風。

（3）辦公樓宇3 的新風機組按照大廈實際空調(diào)需求，分為高、低區(qū)設置，分別位于大廈2 樓空調(diào)機房和52 樓空調(diào)機房內(nèi)，共6 臺；空調(diào)箱主要設置于3F～50F 的辦公區(qū)域。其中主樓3F～50F 每層設置1 臺，共48 臺，主樓低區(qū)3 臺新風機組并聯(lián)運行，將處理后的新風統(tǒng)一送至低區(qū)（3F～26F）新風井道中，通過新風井道送到每層的空氣處理機組，與房間的回風混合后，通過空氣處理機組內(nèi)的送風機送至每一層的空調(diào)區(qū)域。高區(qū)新風機組運行模式與低區(qū)新風機組運行模式相同。裙房空氣處理機組直接將室外新風與部分室內(nèi)回風（一部分直接排出室外）進行混合處理后，再通過送風機送至室內(nèi)。其中，新風量與室內(nèi)排風量聯(lián)動控制，保證室內(nèi)一定的正壓。樓宇標準層平面風管圖和通風系統(tǒng)圖如圖5 所示。

圖5 標準層風系統(tǒng)示意圖

疫情防控期間，新風閥照常開啟，關閉機房回風閥，新風由空氣處理機組內(nèi)的送風機送至每一層的空調(diào)區(qū)域，空氣處理機組內(nèi)送風機變頻調(diào)節(jié)，以保證機房和室內(nèi)風壓正常。燈具自帶回風口將回風送至吊頂消防倉，經(jīng)排風管排出室外。該運行模式下，回風由獨立管道排出室外，完全避免了新風和回風混合，切斷了交叉感染的可能性。

2.3 小結

由以上調(diào)研可知，辦公建筑空調(diào)通風系統(tǒng)健康運行主要面臨的問題有：（1）運行費用增加，只能由業(yè)主承擔，且收入減少，業(yè)主對有利于疫情防控的改造項目持觀望態(tài)度；（2）園區(qū)類辦公建筑，租戶自主性大，物業(yè)難以統(tǒng)一管理，不確定性大；（3）部分樓宇運行人員未能深入了解通風系統(tǒng)，只根據(jù)國家發(fā)布的指南關閉回風，存在回風和新風混合的風險。運行費用增加，不能只由業(yè)主承擔，應由不同部門共同支付；針對園區(qū)內(nèi)辦公建筑和辦公樓，監(jiān)管部門應認真做好監(jiān)督檢查工作，避免因園區(qū)租戶或樓宇通風系統(tǒng)運行人員管理失當導致集中性空調(diào)通風系統(tǒng)衛(wèi)生問題。

3.結語

部分國家防控力度不夠，導致病毒大范圍傳播，病毒變異速度快，現(xiàn)階段已變異出傳染性更強的病毒，不排除變異出可通過通風系統(tǒng)傳播的病毒。今年以來，局部地區(qū)有疫情小范圍傳播，部分區(qū)域升至高風險地區(qū)。因此，新冠疫情防控常態(tài)化階段，低風險地區(qū)公共辦公建筑，應警惕通風空調(diào)系統(tǒng)運行過程中潛在的健康問題。本文通過對不同疫情防控階段，國家發(fā)布空調(diào)通風系統(tǒng)防控指南和上海辦公建筑空調(diào)通風系統(tǒng)疫情防控措施調(diào)研，根據(jù)調(diào)研結果，主要對疫情防控指南、辦公建筑空調(diào)通風疫情防控及監(jiān)管措施、空調(diào)通風系統(tǒng)設計展開討論。

（1）新冠疫情防控常態(tài)化階段，國家頒布的指南僅提出了空調(diào)通風系統(tǒng)運行的原則性要求，沒有提出更為細致的指導性操作細則。應對指南進行再次修訂，根據(jù)不同風險等級，提出指導性的操作細則，同時考慮經(jīng)濟性，便于運行管理人員參考。

（2）空調(diào)通風系統(tǒng)運行管理人員應深入了解系統(tǒng)，避免管理失當。同時相應的監(jiān)管部門應認真做好監(jiān)督檢查工作，提前預防。

（3）新冠疫情對空調(diào)通風系統(tǒng)提出了更高要求，通風系統(tǒng)改造難度較大，且無法應對緊急事件，因此要求空調(diào)通風系統(tǒng)設計人員在設計階段就要考慮面對緊急事件時，空調(diào)通風系統(tǒng)依然可健康運行。