公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)面對(duì)空氣傳播病毒的設(shè)計(jì)運(yùn)行對(duì)策思考

邱勝昌

（廈門(mén)磐勝機(jī)電科技有限公司，福建 廈門(mén) 361000）

集中空調(diào)系統(tǒng)廣泛存在于公眾辦公、休閑、娛樂(lè)中，面對(duì)突發(fā)傳染病時(shí)如何運(yùn)行成為一大難題。傳染流行病發(fā)生時(shí)，很多非傳染病醫(yī)院作為傳染病醫(yī)院使用，政府把酒店作為臨時(shí)隔離區(qū)使用，會(huì)展中心和運(yùn)動(dòng)場(chǎng)館也變成了“方艙醫(yī)院”，這些大樓所基本為集中式中央空調(diào)系統(tǒng)，將怎樣改進(jìn)滿足實(shí)際使用需求。面對(duì)上述問(wèn)題，筆者展開(kāi)探討和思考。

1 空氣傳播傳染流行病傳染機(jī)理分析

感染可能是一種納米級(jí)細(xì)菌，其主要傳播途徑是空氣中的飛沫，病原體在空氣中可存活4～8 h，是空氣感染的主要攜帶者。注意到各類大型公用建筑均采用空調(diào)對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行混合送風(fēng)。 從非醫(yī)院大樓與醫(yī)院大樓兩方面說(shuō)明中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)性空氣傳播傳染流行病所應(yīng)采取的對(duì)策，醫(yī)院大樓應(yīng)劃分為傳染病醫(yī)院與綜合性醫(yī)院兩類來(lái)考慮。首先，傳染病醫(yī)院需根據(jù)自身情況制定相應(yīng)的防控策略，如加強(qiáng)通風(fēng)換氣等措施；同時(shí)還應(yīng)配備專業(yè)化消毒設(shè)備，并定期檢查維護(hù)保養(yǎng)。另外，針對(duì)一些特殊人群，例如老年患者或是有精神疾病的人員、孕婦及兒童等，需要重點(diǎn)關(guān)注他們的身體狀況，做好個(gè)人防護(hù)措施和健康教育工作。其次，綜合性醫(yī)院由于規(guī)模大，傳染源物種類多、數(shù)量也較多，所以要特別注重對(duì)傳染源物的管理工作。此外，在日常生活中要注意避免與其他人員接觸，以免交叉感染。最后是隔離區(qū)要重點(diǎn)隔離阻斷，這些地方一旦發(fā)生了傳染，就會(huì)造成大面積的擴(kuò)散。因此，必須嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)定，及時(shí)采取措施控制住傳染流行病的蔓延。

2 暖通系統(tǒng)運(yùn)行現(xiàn)狀分析

我國(guó)目前的公用建筑主流空調(diào)系統(tǒng)有三種：風(fēng)機(jī)盤(pán)管+PAU+PAU機(jī)組、AHU+AHU機(jī)組、AHU+VAV BOX機(jī)組。一般來(lái)說(shuō)，北方嚴(yán)寒地區(qū)（例如東北）夏季集中空調(diào)供冷、冬季采暖；比較寒冷的地區(qū)（例如北京，西安，太原），在夏天采用集中式空調(diào)供冷，在冬天采用集中空調(diào)和采暖系統(tǒng)；夏熱冬冷區(qū)公用建筑（上海，南京，武漢），夏季使用集中式空調(diào)，冬季使用中央空調(diào)；南方的深圳、廣州、?？诘鹊叵募居弥醒肟照{(diào)制冷，冬季除極少數(shù)星級(jí)酒店有供暖用的空調(diào)以外，辦公大樓大多不供暖用，僅開(kāi)空調(diào)機(jī)組以達(dá)到大樓通風(fēng)換氣的目的。很多采用“風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)的建筑物都不具備集中式機(jī)械通風(fēng)，因?yàn)樾嘛L(fēng)機(jī)組不開(kāi)啟或者開(kāi)啟時(shí)間較短。定風(fēng)量AHU機(jī)組新風(fēng)率一般在30%左右，VAV系統(tǒng)則是恒風(fēng)量加CAV動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)，出風(fēng)率在50%～60%之間。近年來(lái)，我國(guó)空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)得到了提高，整體上能夠滿足70%左右新風(fēng)需求。整個(gè)空氣系統(tǒng)一般采用AHU機(jī)組。此外，目前空調(diào)系統(tǒng)還未嚴(yán)格按國(guó)家要求的頻率清洗消毒，為此提出應(yīng)針對(duì)不同區(qū)域用戶的狀況，采取相應(yīng)的措施。

3 傳染流行病下的空調(diào)系統(tǒng)調(diào)整

根據(jù)上述分析可知，當(dāng)發(fā)生感染時(shí)，會(huì)導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問(wèn)題，因此需要及時(shí)做出相應(yīng)處理。首先，需對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)空調(diào)機(jī)組和空調(diào)管道等關(guān)鍵部件做好檢查和維護(hù)工作，確保各部件處于良好狀態(tài)。其次，可通過(guò)定時(shí)巡檢方式，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)機(jī)房?jī)?nèi)的溫度、濕度、風(fēng)速等參數(shù)，一旦發(fā)現(xiàn)異常，則立即停機(jī)檢修或更換相關(guān)零部件。最后，在傳染流行病應(yīng)急期間，還應(yīng)對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行定期維護(hù)與保養(yǎng)，以免因長(zhǎng)時(shí)間使用而造成損壞。例如，在醫(yī)院病房樓中設(shè)置獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)室以及配備專業(yè)的醫(yī)護(hù)人員；同時(shí)，為了避免感染傳播至其他人群聚集區(qū)域，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)于室內(nèi)外環(huán)境的消毒殺菌措施，如采用紫外線消毒設(shè)備，并且要保證房間內(nèi)的清潔度，防止感染滋生蔓延。

提高空調(diào)系統(tǒng)的安全性及可靠性，在傳染流行病應(yīng)急期間，根據(jù)建筑物實(shí)際情況，將原有的集中空調(diào)系統(tǒng)改為集熱器+新風(fēng)機(jī)+排風(fēng)口三合一的綜合型空調(diào)系統(tǒng)。

結(jié)合實(shí)際需求，制定出一套適合于本工程的暖通系統(tǒng)管理方案。具體實(shí)施過(guò)程如下所示：首先，由專業(yè)人員負(fù)責(zé)該項(xiàng)目的施工組織工作，并且嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范要求來(lái)開(kāi)展各項(xiàng)工作。同時(shí)，要做好建筑物內(nèi)部的清潔衛(wèi)生清理工作，及時(shí)清除建筑物中存在的灰塵以及雜物，保證室內(nèi)空氣質(zhì)量符合國(guó)家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)。其次，針對(duì)本項(xiàng)目而言，需要從多個(gè)方面入手進(jìn)行分析研究，比如說(shuō)，建筑物內(nèi)的溫度變化、濕度變化等因素都會(huì)影響到暖通系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，因此，必須要制定科學(xué)合理的措施來(lái)解決這些問(wèn)題。最后，為了能夠更好地保障建筑物內(nèi)的空氣質(zhì)量，還要制定相應(yīng)的管理制度，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的責(zé)任人，確保各環(huán)節(jié)之間相互協(xié)調(diào)配合，共同完成整個(gè)暖通系統(tǒng)的管理工作。

4 非醫(yī)療場(chǎng)所集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行對(duì)策分析

非醫(yī)療機(jī)構(gòu)的公共建筑包括公共、酒店、商（電影院）、體育館、博物館、展覽館等類型，這些公共建筑往往是一個(gè)城市重要的基礎(chǔ)設(shè)施，是滿足人們工作和生活休閑娛樂(lè)的場(chǎng)所。傳染流行病面前，各地采取了不同的應(yīng)對(duì)措施，其暖通系統(tǒng)仍然需要根據(jù)具體情況進(jìn)行針對(duì)性調(diào)整與完善，以適應(yīng)傳染流行病防控要求并保障人民生命安全為目標(biāo)。

4.1 感染性傳染流行病背景下風(fēng)機(jī)盤(pán)管及新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行策略

所述風(fēng)機(jī)盤(pán)管和新風(fēng)系統(tǒng)都包括風(fēng)機(jī)盤(pán)管系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)。對(duì)獨(dú)立分隔到為小間工作室而言，它所裝風(fēng)機(jī)盤(pán)管為部分回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)，產(chǎn)生污染物質(zhì)擴(kuò)散可控。但是大開(kāi)房辦公室仍有污染擴(kuò)散可能。若設(shè)計(jì)不合適，一層或幾層房間的天花板連接在一起，則風(fēng)扇由天花板吹出，只需一人受到感染即可造成一塊面積的感染。因此一定要在設(shè)計(jì)源頭上加以控制，風(fēng)機(jī)盤(pán)管一定要設(shè)計(jì)成帶有回風(fēng)箱回風(fēng)口并直接連接抽吸室內(nèi)空氣，嚴(yán)禁在天花板上方回風(fēng)。在新空氣系統(tǒng)里，若通風(fēng)和管道內(nèi)維持相對(duì)高壓差，污染便難以蔓延，空氣里的病菌便會(huì)吸附到管道上，隨著新空氣把感染帶進(jìn)另外一間屋子，這一概率也隨之減小。但若間歇性運(yùn)行，污染空氣可經(jīng)新建通風(fēng)管道流入系統(tǒng)中，新風(fēng)系統(tǒng)重新開(kāi)啟時(shí)，感染可能會(huì)被帶入其他室內(nèi)。因此風(fēng)機(jī)盤(pán)管+新風(fēng)系統(tǒng)以盤(pán)管回風(fēng)方式為主。另外，如有條項(xiàng)允許，新風(fēng)系統(tǒng)推薦設(shè)計(jì)成可變新風(fēng)量，并同步設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)排風(fēng)系統(tǒng)將排風(fēng)口接入各室。兩法均為增加新風(fēng)量或增加室內(nèi)換氣次數(shù)、減少空氣感染濃度以減少感染風(fēng)險(xiǎn)之良策。既有建筑物內(nèi)風(fēng)機(jī)盤(pán)管和新風(fēng)系統(tǒng)怎樣保證安全？建議仍改由房間直接進(jìn)風(fēng)為主，不采取吊頂回風(fēng)的方式。此外，還應(yīng)將風(fēng)機(jī)盤(pán)管、過(guò)濾網(wǎng)、凝水盤(pán)和回風(fēng)管清理干凈，保持干凈。新風(fēng)空調(diào)箱內(nèi)盤(pán)管、過(guò)濾網(wǎng)、冷盤(pán)、新風(fēng)管等也應(yīng)清理干凈。傳染流行病下，新風(fēng)系統(tǒng)須維持開(kāi)放狀態(tài)。

4.2 集中式空調(diào)系統(tǒng)下全空氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)與操作對(duì)策

（1）全新風(fēng)及可變風(fēng)量操作。針對(duì)感染性肺炎（COVID-19）傳染流行病期間，醫(yī)院等公共場(chǎng)所存在大量人員聚集、感染傳播風(fēng)險(xiǎn)大且通風(fēng)條件差的情況下，提出了一種基于全空氣空調(diào)系統(tǒng)的新型控制策略。該策略以全新風(fēng)機(jī)組和多聯(lián)機(jī)為基礎(chǔ)，在現(xiàn)有集中式空調(diào)設(shè)備中增加了新風(fēng)過(guò)濾消毒設(shè)備，通過(guò)設(shè)置風(fēng)閥來(lái)實(shí)現(xiàn)室內(nèi)外壓差調(diào)節(jié)功能；同時(shí)還考慮到了醫(yī)院內(nèi)存在的人員密集性較強(qiáng)、污染物濃度較高以及室外環(huán)境溫度變化幅度較大的實(shí)際工況特點(diǎn)，提出了適用于醫(yī)院的集中式系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行策略。文章從全空氣空調(diào)系統(tǒng)角度出發(fā)，就如何更好地進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)工作展開(kāi)研究。在感染性爆發(fā)之后，為了解決當(dāng)前城市住宅區(qū)和商業(yè)辦公樓等區(qū)域的空氣質(zhì)量問(wèn)題，需要加強(qiáng)對(duì)于建筑通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)?；诖吮疚氖紫汝U述了全空氣暖通系統(tǒng)的基本概念及分類，然后重點(diǎn)介紹了其主要類型及應(yīng)用領(lǐng)域，最后詳細(xì)分析了其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施。

（2）感染可能傳染流行病背景下的強(qiáng)化超濾法。針對(duì)傳染性流行病期間醫(yī)院及社區(qū)等人員密集型公共場(chǎng)所出現(xiàn)的感染性呼吸道疾病和傳染性單核細(xì)胞增多癥（MMR-APC）感染患者，以及其他需要進(jìn)行隔離或治療的病人，建議采用新型高效低阻過(guò)濾器+前置預(yù)冷機(jī)組+全空氣消毒機(jī)組合的新風(fēng)處理方式。該方案可有效去除室內(nèi)外污染空氣中的細(xì)菌感染等病原微生物；同時(shí)，由于室外新風(fēng)經(jīng)過(guò)熱濕交換器后再進(jìn)入全空氣系統(tǒng)內(nèi)，因此可以提高全空氣系統(tǒng)對(duì)感染性呼吸道疾病的凈化能力。此次研究結(jié)果表明：通過(guò)在全空氣系統(tǒng)中引入前置預(yù)冷卻塔，能夠進(jìn)一步提高全空氣過(guò)濾設(shè)備的整體過(guò)濾效率，進(jìn)而降低全空氣系統(tǒng)對(duì)感染性呼吸道疾病的凈化效果。針對(duì)目前醫(yī)院建筑集中空調(diào)系統(tǒng)存在的不足之處，提出了一種新型集中供冷供熱通風(fēng)系統(tǒng)及應(yīng)用策略。

5 醫(yī)療場(chǎng)所集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)運(yùn)行對(duì)策分析

各綜合醫(yī)院僅發(fā)熱門(mén)診空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)分開(kāi)安裝。以下將以綜合醫(yī)院為研究對(duì)象，綜合考慮醫(yī)院在突發(fā)傳染流行病面前能否轉(zhuǎn)化為收容病人的問(wèn)題，所以在設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮這類突發(fā)事件的發(fā)生，從技術(shù)經(jīng)濟(jì)性角度出發(fā)，盡可能采用以下技術(shù)措施。

5.1 分離處理之后，將凝結(jié)水進(jìn)行排放

感染可能爆發(fā)時(shí)某市大花園出現(xiàn)衛(wèi)生間沖水造成感染氣溶膠或微生物沿管道上下層傳播。綜合醫(yī)院發(fā)熱門(mén)診中，也有部分病區(qū)專為接納病患而設(shè)，其空調(diào)與冷凝水等，均應(yīng)單獨(dú)處置，使其符合GB 18466-2005《醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》。污染區(qū)域冷凝水無(wú)法隨清潔醫(yī)護(hù)人員工作間排走。此外，凝結(jié)水封件還須確保有水才能遏制污染氣體擴(kuò)散。若為不同病區(qū)，宜分別獨(dú)立設(shè)1層冷凝水立管，而非上下左右數(shù)層合并設(shè)置。

5.2 在集中式空調(diào)系統(tǒng)中的負(fù)壓區(qū)加強(qiáng)抽吸室排風(fēng)等措施

負(fù)壓排風(fēng)工作原理：負(fù)壓排風(fēng)向外排出空氣使室內(nèi)氣壓下降，室內(nèi)空氣變稀薄，形成一個(gè)負(fù)壓區(qū)，空氣由于氣壓差補(bǔ)償流入室內(nèi)。負(fù)壓排風(fēng)是利用空氣對(duì)流、負(fù)壓換氣的降溫原理，是一種由安裝地點(diǎn)對(duì)向大門(mén)或窗戶自然吸入新鮮空氣，將室內(nèi)悶熱氣體迅速?gòu)?qiáng)制排出室外，降溫?fù)Q氣效果可達(dá)90%～97%。負(fù)壓抽吸室內(nèi)空氣細(xì)菌數(shù)量較多，因此負(fù)壓抽吸室內(nèi)空氣必須從最高點(diǎn)流出，抽吸室端部必須裝到系統(tǒng)端部。如果經(jīng)過(guò)環(huán)境影響評(píng)估，上述排風(fēng)會(huì)對(duì)周圍環(huán)境造成一定的影響，則建議排風(fēng)口安裝高效率的過(guò)濾裝置，待治理達(dá)標(biāo)后方可排放。過(guò)濾裝置需經(jīng)常更新并且經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的消毒處理才能被當(dāng)作廢物處理，排風(fēng)口處需設(shè)計(jì)凈化消毒殺菌設(shè)備，如紫外線光管殺菌或臭氧發(fā)生器進(jìn)行消毒處理，防止感染擴(kuò)散，二次危害安全。

5.3 集中式空調(diào)系統(tǒng)中增設(shè)凈化空氣風(fēng)機(jī)濾單元

公共建筑如醫(yī)院和集中式場(chǎng)所建筑中通風(fēng)管道及新風(fēng)系統(tǒng)廣泛用于病房區(qū)，門(mén)診區(qū)及醫(yī)技大樓恒溫恒濕需求。此外，還可在可能接受傳染患者的病房和傳染診室加裝單獨(dú)風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元（FFU）。FFU風(fēng)機(jī)過(guò)濾器單元是一種空氣自凈裝置，可室內(nèi)吊頂安裝或放置在支架上，使局部級(jí)別達(dá)到百級(jí)。FFU風(fēng)機(jī)過(guò)濾器單元也可用于潔凈室末端送風(fēng)。FFU風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元產(chǎn)品設(shè)有初效過(guò)濾器、高效過(guò)濾器兩級(jí)過(guò)濾裝置。風(fēng)機(jī)從頂部將空氣吸入并經(jīng)初、高效過(guò)濾器過(guò)濾，過(guò)濾后的潔凈空氣在整個(gè)出風(fēng)口送出FFU高效濾清器可有效降低室內(nèi)空氣微粒濃度和氣溶膠濃度。這一臨時(shí)性措施將溫度、濕度與污染濃度控制相分離，更加利于實(shí)際需求。

5.4 集中式空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)發(fā)揮到極致

公共建筑如醫(yī)院和集中式場(chǎng)所建筑前期設(shè)計(jì)中，一定保證所有房間（對(duì)溫度，濕度，潔凈度有較高要求的室內(nèi)除外）要有足夠的新風(fēng)量。傳染暴發(fā)時(shí)最佳方式是將新風(fēng)開(kāi)至最大以降低污染物濃度和感染風(fēng)險(xiǎn)，增大開(kāi)度面積，以最大的幅度開(kāi)啟進(jìn)行對(duì)流換氣，在全室外新風(fēng)的條件下，增加換氣次數(shù)，增加室外的新鮮空氣，輔助以一些機(jī)械如風(fēng)扇和排氣扇等，使通風(fēng)發(fā)揮到極致，達(dá)到最好的換氣通風(fēng)的效果。由于醫(yī)院內(nèi)部存在著大量的交叉感染情況，因此必須重視醫(yī)院內(nèi)各種設(shè)施的布局規(guī)劃，著重氣流組織。

另集中式空調(diào)系統(tǒng)開(kāi)啟的同時(shí)，也要加強(qiáng)消毒管理工作，定期檢查各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的隱患并加以解決。此外，還需注意一些細(xì)小方面。比如說(shuō)，當(dāng)出現(xiàn)大面積的細(xì)菌感染時(shí)，就可能會(huì)有病原菌從破損處侵入人體而引起感染，要注意個(gè)人防護(hù)。

6 總結(jié)

文章通過(guò)對(duì)設(shè)計(jì)與運(yùn)行方面的分析，建議非醫(yī)院公共建筑集中空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)對(duì)突發(fā)性流行感染事件采取多種合理措施以確保人員安全。醫(yī)院建設(shè)特別是非傳染病醫(yī)院規(guī)劃時(shí)必須考慮采用何種技術(shù)以保證暴發(fā)時(shí)應(yīng)急使用。所以在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，一定要把治理空氣污染擴(kuò)散和預(yù)防問(wèn)題當(dāng)作一個(gè)重要考量，在設(shè)計(jì)和運(yùn)行時(shí)盡量考慮避免二次交叉感染，營(yíng)造潔凈安心的環(huán)境。