2020年伊始,全國進入抗擊疫情的緊張過程中。大部分企業即將進入開工狀態,作為人員密集性場所的寫字樓、購物中心、酒店面臨前所未有的防范傳染與正常經營的挑戰。與SARS病毒一樣,新型冠狀病毒可通過空氣傳播;面對疫情,如果辦公樓宇的空調新風系統設計及運行不得當,會存在交叉感染的風險。
01 疫情下空調新風系統正確使用的重要性
SARS期間就曾發生過病毒因中央空調系統而擴散至整個建筑物的案例。
當年有位中山大學醫院的劉教授到香港參加朋友婚禮,入住了位于九龍何文田窩打老道75號的四星級酒店京華國際(就是現在的“九龍維景酒店”)。
京華國際酒店9樓病毒傳播情況
此人當時已經是攜帶病菌的超級傳播者,病毒經中央空調通風系統的傳播,傳染了整個酒店的旅客,后更是被帶到全球各地,引起非典大爆發。從那以后通風系統就引起了醫學界的關注,在2003年非典期間,原衛生部也曾發出緊急通知,非典防治場所嚴禁使用中央空調。
美國費城也曾發生由于空調傳播“軍團菌”引發的退伍軍人死亡事件。
1976年夏天,為歡慶建國200周年,美國費城某賓館舉行了一場大型的退伍軍人聚會。會后沒多久,相繼有200多人出現了發熱、咳嗽、胸痛、呼吸困難等癥狀,這些人中,近9成病患的X光片都顯示肺炎癥狀。
據統計,那次急性呼吸道傳染病共造成221人發病,最終導致34人死亡,病死率高達15%。因死者為退伍軍人,這種疾病在因此得名 “軍團菌” 。后經研究發現,軍團菌是隱藏在空調制冷裝置中的致病菌,隨冷風吹出浮游在空氣中,大多數軍團菌爆發事件都發生在大型建筑物中。吸入人體后會出現上呼吸道感染及發熱的癥狀,嚴重者可導致呼吸衰竭和腎衰竭。
02辦公空間空調新風系統防疫對策
從以上案例和研究成果可以看出,病毒是可能通過空氣進行傳播的,因此中央空調系統特別是全空氣系統如果設計和運行不當,很容易成為傳播病毒的媒介。在面對突發的重大空氣傳播疫情時,中央空調系統成為了比較大的隱患。如果面對疫情,僅僅是簡單粗暴的關閉這些場所,造成的經濟損失是難以估量的。那么如何保證這些場所中央空調系統的安全和可靠運行,以下將根據不同的空調系統分別進行分析。
空調末端系統主要分為兩種型式:
一是風機盤管(或多聯機VRV)加新風系統,普遍用于辦公、酒店的客房、商鋪等小空間;
二是帶回風的全空氣系統,一般用于大堂、宴會廳、大會議室、餐廳、商業的公共區、電影院、體育館、博物館和展覽館等大空間。辦公樓常用的變風量空調系統(包含VAV)屬于第二類。這兩類空調系統的空氣污染傳播機理是不同的,下面分別進行剖析。
2.1風機盤管(或多聯機VRV)+加新風系統
風機盤管加新風系統由經過處理的空氣和水共同負擔室內熱濕負荷。風機盤管為局部回風循環系統,所造成的污染傳播是局部的、可控的。但是如果設計不當,整個層面或幾個房間的吊頂是相通的,風機盤管是通過吊頂回風的,一旦有一個房間的人出現感染,攜帶病毒,就可能造成整片區域的感染。因此還是要從設計源頭上進行把控,風機盤管一定要設計為帶回風靜壓箱的回風口,直接抽取室內風,嚴禁從吊頂回風。
典型風機盤管內部構造
風機盤管送回風循環
那么對于新風系統,如果一直開著,保持管道處于正壓狀態,一般是很難造成污染傳播的,除非病毒在風管內壁附著生長,新風把病毒吹到了其它房間,此事的概率相對是較小的。但是如果新風系統間歇運行,在不運行時,污染的空氣可能從某一個新風口進入系統,當新風系統重新開啟時,就有可能把病毒吹到另一個房間。
新風系統示意圖
新風機組內部構造和監控點位
因此風機盤管加新風系統主要是要控制風機盤管的回風方式。另外在設計時,如果條件允許新風系統還是建議設計為可變新風量運行,這樣一舉兩得,既可在過渡季通過加大新風量運行實現節能,又可在疫情爆發期間加大室內換氣次數,降低空氣中的病毒濃度,從而降低感染的風險。
那么對于即有建筑的風機盤管加新風系統,如何保證安全呢?建議還是要改造為從室內直接回風,不能采用吊頂回風。另外要對風機盤管的盤管、過濾網和凝水盤及送回風管道進行清洗,保持清潔。新風空調箱的盤管、過濾網和凝水盤以及新風管道也要清洗。在疫情期間,新風系統要保持一直開著。
2.2 全空氣系統(包含VAV)
全空氣系統指空調方面的室內熱濕負荷全部由經過處理的空氣來承擔,利用空調裝置送出風,調節室內的溫度、濕度。在我國,采用變風量全空氣系統的公共建筑不到10%,很多都是地標性建筑,如中央電視臺、中國尊、上海中心大廈、環球金融中心、深圳京基100、深圳平安金融大廈等等。
變風量系統示意圖
VAV末端內部結構
2.2.1全新風或變新風比運行
對于全空氣系統,因為有回風,所以是會加劇病毒的傳播。解決此類空調系統的污染傳播問題最好的辦法當然是切斷回風,轉變為全新風運行,通過加強全新風的換氣次數降低室內污染物濃度,這是最有效的控制病毒傳播的方法。另外,也可考慮利用消防排煙系統來進行集中排風。
帶有熱回收轉輪的新風機
2.2.2加強過濾措施
對于全空氣系統,如果條件限制不能實現全新風或變新風運行,加強過濾措施也是手段之一,如設置亞高效過濾器就可以過濾。但是此方法具有不確定性,需要進一步研究和驗證所采取的過濾措施對于新型的病毒是否有效。第二種過濾方式是電離式過濾器(靜電過濾器或光觸媒過濾器)產生強氧化作用的臭氧殺滅空氣中的微生物。然而此類過濾措施的成本很高,因此對于即有建筑的全空氣系統在應對突發疫情改造時需要慎重采用。
總而言之,寫字樓空調系統若設計和運行不當,很容易成為傳播病毒的媒介。但若能在設計及運營過程中提前進行思考,一方面從設計源頭上進行把控,控制回風方式,避免空氣污染傳播;同時在運營過程中,通過加強過濾措施及時應對,將控制空氣污染作為一個重要安全因子來考慮,也能在面對突發的重大空氣傳播疫情時,更便于疫情的防范和控制。
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來源:暖通達人