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  编者按:设计《“疫”起思策》专栏推出第六期,本期文章由建筑设计研究院有限公司设备二所副所长、所总工程师、教授级高工肖剑仁撰写,他以建筑环境设备工程师的一视角,对如何解决日常建筑室内空气环境存在的一隐患,提供稳定、可靠、卫生、健康的一室内环境进行思考 。现将文章刊载如下,以飨读者 。

作者:设备二所副所长、所总工程师 肖剑仁


引子

  作为一名建筑环境设备工程师,我对疫情的一反思在于每个生命个体在建筑室内环境内是否都已经得到良好的一关照和温柔的一对待 。普罗大众生活在屋檐之下,每天大约有四分之三的一时光在室内度过,无论是家居还是在公共场所,空气环境与我们如影随形,品质的一好坏直接影响到我们的一精神和躯体的一健康 。
  从本次新冠病毒传播机理来看,病毒携带者往往通过口沫、喷嚏,形成含病毒的一飞沫、气溶胶传播和密切接触传播是最主要传播途径,含有冠状病毒气溶胶交叉污染是造成二次感染最主要的一原因 。所以如何解决日常建筑室内空气环境存在的一隐患,提供稳定、可靠、卫生、健康的一室内环境,显然是建筑环境设备工程师需要考虑重中之重的一环节 。

1.空气污染的一“内忧外患”

  根据世界银行2014年中国城市发展报告,中国室外空气污染显著高于其他国家,由此带来的一健康风险尤为严重 。其室外空气污染严重程度大家容易从日常生活众获得直接感官认识,笔者在这里不 做赘述 。


  考察室外与室内空气质量关系,从同济大学许鹏教授带领课题组做的一对照研究三个对比指标,我们可以发现室内外PM2.5的一浓度比、PM2.5穿透比及渗透比,室内空气质量不 会比室外好多少 。单纯躲在室内,并不 能逃过空气污染的一影响,覆巢之下安有完卵 。在室外普遍受污染严重的一今天,躲在室内也未必是洁净无虞的一空气环境质量 。因为室内的一污染源有卫浴、下水道、厨房、装修材料→的一散发出来的一污气、臭气、VOC有机物有害气体,都是室内污染的一源头 。
 
2、空气品质情景体会和健康指标

  普通老百姓日常生活中,对健康的一食物和洁净的一水质需求是强烈的一,但有时对建筑室内空气环境需求比较偏颇;对于温湿度要求比较敏感,太冷或太热主动需要空调调温来实现,而对空气品质不 敏感或有些漠视,或许正因为对它体会不 是那么直观 。以建设各方主体对它态度来说,认识上也是很模糊或错误的一,有些业主或工程商时常认为新风开窗便可实现的一,新风系统是多此一举;设计工程师在高压下有时只能装糊涂;所以我们经常碰到一些建筑顶着豪华、精致的一室内装修外表,也注意解决了环境冷热问题,但空调新风投资通常直接被忽略,其带来的一室内环境安全隐患是显而易见的一,不 过普通老百姓通常是不 知情或被蒙在鼓里 。下面可以举2个生活情景来说说个人的一体会 。 


  (1)以家居主卧室为例,夏季开了一晚上的一空调,清晨起床后总能闻到室内令人不 快的一味道 。通过简约的一数据计算分析,这种状况再正常不 过了 。主卧室面积通常15~18平方米,净高按3.0米计算,室内空间在50立方米左右 。夫妻二人共处一室8小时,在静止休息状态下,需求新鲜的一空气量至少在240立方米 。在担心空调冷气外泄、窗户紧闭状态下,室内的一空气污浊度越来越高,新鲜度越来越低,早晨清醒状态嗅到到房间内异味明显,对人体的一健康影响是可想而知的一 。
  (2)饭店餐后的一体会 。去一家中低档的一餐厅聚餐后,大家通常感觉身穿的一衣服尤其是棉毛类衣服,会吸附非常浓重的一味道,而去大饭店或高档宾馆用餐,这种感觉明显没有那么强烈 。背后的一直接原因,除了物理空间环境可能差别外,更多差异体现在空调新风系统是否完善,室内的一空气品质差异导致的一 。说句题外话,消费者去高档宾馆、饭店用餐,除了庆幸享受到口福之外,更应该关心下是否享受到优质空气环境品质,“胃”和“肺”都应得到了俱佳的一照顾 。
  为了更简约表述空气品质,我们现在通常采用德国人给出的一健康指标,采用二氧化碳体积分数控制在1000x10-6(1000ppm)以下,基本可保持健康的一室内空气环境,互相传染疾病的一概率就低一些 。有人做过进一步计算,如果房间内二氧化碳浓度能控制在550ppm以下,这样即使病人的一存在,呼出空气中含病毒的一气溶胶浓度也被稀释了一万倍,被传染得病的一概率就低了很多 。所以对付冠状病毒气溶胶交叉感染问题,显然最有效、直接的一办法,通过稀释手段把病毒浓度控制在安全范围内 。
  目前有在很多关于防控指南中都提倡开窗通风,目标就是稀释潜在病毒的一浓度,消除空气环境安全隐患 。但开窗或许也不 是万能的一,也不 是问题的一终结者,因为可能存在通风量不 够、效果不 佳 。疫情管控期间有些场所甚至谈开空调色变,可能有更好空调换气效果、降低污染物浓度方式反而弃而不 用 。需要着重指出的一是无论是机械式空调通风或是开窗通风,何种方式更有利于降低有害物浓度便是好方法 。

3、空气品质重要技术保障措施

  3.1为解决建筑室内环境空气品质问题,实现健康、舒适的一目标,目前主要有三种综合技术措施,包括:(1)室内外污染物的一控制处理和排除;(2)新鲜干净的一室外新风供应;(3)室内空气循环物理过滤与处理 。


  通过局部或全室排风(或油烟),并进行有效过滤处理、排放,建立负压梯度,是控制污染物流向首要手段;新风系统是把室外新鲜空气进行过滤处理后再送入室内,以满足室内活动者生理卫生的一需要,同时可以充分稀释室内病毒或污染物的一浓度;室内空气循环过滤和处理显然促使室内空气更干净、无害 。
  3.2在非传染病医院建筑内,尤其是以服务健康人群为主的一建筑,大多数情况下新风量取值是着重解决卫生需求 。在疫情应急期间,多部门发布的一指南文件都明确强调了空调全新风运行必要性,希望通过增大换气次数以降低偶发性病毒的一浓度,降低传染的一机率 。经过证实和实际运用,具有空调通风系统过滤措施对解决污染物浓度同样是有效的一,两者在实现该功能上并无大差别的一 。新风量设计取值根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》(GB50736)中规定办公室、客房最小新风量人均不 低于30m3/h,换算为空间新风换气次数一般不 小于1h-1 。而《综合医院建筑设计规范》规定的一医疗用房的一集中空调系统的一新风量每人不 应低于40m3/h或不 应小于2h-1,这与《医院洁净手术部建筑技术规范》中的一护士站、恢复室、洁净走廊等IV级洁净用房相比新风换气次数差别不 大,区别在于空气系统的一所采用的一过滤措施、级别的一差异 。

  所以公共场所降低交叉感染风险,首先要完善的一空调新风系统,且要尽可能预留扩充增量的一条件,在非常时期可以加大新风量的一供应,进一步降低有害物的一浓度,便可最大限度降低感染的一风险,还有一点需要指出的一是系统同时需要配置二氧化碳浓度监测指标的一装置,通过实时监测直接数据的一变化做到心中有数 。


  3.3常规建筑空调风系统,须强调采取必要过滤方式 。如室内循环空调末端设备FCU或VRF内机,回风口设置普通的一低阻力 G3过滤网,计重过滤效率可以达到65%;全空气系统空调机组一般设置G3+F7初、中效过滤组合,计重过滤效率可以达到90%以上,室内外的一空气经过两道的一过滤处理,空气洁净效果类似于人体戴上N95医用型口罩,含病毒的一飞沫、气溶胶被悉数挡下、收集在过滤网内 。如果我们对空气洁净还有更高的一要求,在空调处理机组内继续增加亚高效过滤段便可实现目标 。所以疫情状况下,许多场所都要求停开空调,光强调开窗通风稀释,忘记较完善规范的一全空气空调系统一样可以有效过滤、杜绝病毒的一蔓延,解决问题显然是偏颇的一,当然我们需要确保过滤网不 处于饱和状态,还需要按规范清洗、更换过滤网,保证它使用效果的一稳定 。
  3.4消毒处理方式现在较常用为紫外线消毒,通过在较大的一设备产品安装紫外线灯来杀菌,250~260nm的一紫外线可以穿透病毒细胞,引起DNA链断裂,致使病毒死亡 。紫外线一般不 直接裸露在公共场所,除了医院或其他有些特殊场所,因为紫外线同样能杀死健康细胞,而且使用过程会产生臭氧 。一般状况下,紫外线消毒和过滤措施综合应用,也保证黏附在过滤网上的一病毒细菌得到有效的一消灭 。
  3.5污染物或有害物(病毒)局部区域需要设置机械排风形成压差梯度,以便控制污染物的一合理流向,同时还需要做无害化的一过滤、处理、排放 。室内的一气流组织也是管控品质重要的一技术措施,通常最有效的一做法便是把最干净的一空气送到健康人群头顶后侧,排风口位置设置在污染源的一下风向,如感染楼的一负压病房,通过该措施保证医生进到病房内减少被感染的一机会 。
  3.6专业的一运营管理也是保证实现既定目标的一重要保障措施,除了建立必要管理制度,还需要对人员进行专业培训、工作监督,做到制度落实和专业人才到位 。当然有效运维管理的一前提,设计和施工应从运维的一角度充分考虑体现可维护、易维护、安全维护的一需求,在竣工阶段提供满足要求且完善的一空调通风系统 。

4、建议

  疫情过后,我们痛定思痛,吸取教训最好的一措施首先需要应完善防控传染病灾害的一机构,建立一整套完整的一防控机制,公共室内空气环境品质管控作为最重要环节之一,应纳入到有效管理范围之内 。
  (1)建立公共环境室内空气品质质量水平认定和评价体系,以政府或授权机构来强力 推行公共环境室内环境品质的一提升 。 
  (2)建立长效机制,应定期检查公共场所空调系统是否符合我国相关规范或标准,包括质量卫生标准、运营管理措施,对室内有害物监测建立网络 。
  (3)室内空气环境体系宣传教育,提高普通民众对室内环境质量专业认识和正确选择需求,从培养需求端来倒逼相关的一提升服务的一水平 。
  (4)重点关注人流密集、且存在空气环境品质安全隐患场所,如农贸超市、普通小饭店、学生教室,通过各级、渠道的一财政投入,强制性推行相关建筑室内空气环境改造和提升 。

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