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        疫情防控與船舶空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)研究

        2020-09-10 07:22:44仝春迎吳寧
        科技尚品 2020年12期
        關(guān)鍵詞:分散式艙室排風(fēng)

        仝春迎 吳寧

        摘 要:改善郵輪通風(fēng),可以防止病毒通過空調(diào)通風(fēng)傳播而引發(fā)交叉感染。文章首先介紹疫情期間關(guān)注郵輪通風(fēng)的必要性,提出通過對新風(fēng)集中處理后,通過定量閥定量分配給各艙室保證通風(fēng)系統(tǒng)清潔性。其次,在回風(fēng)系統(tǒng)配備的IDFC智能分散式空調(diào)單元獨立處理,避免了新風(fēng)與回風(fēng)的交叉感染。最后,闡述船舶空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)的推廣應(yīng)用。

        關(guān)鍵詞:新風(fēng)處理;定量閥;IDFC智能分散式空調(diào)單元;空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)

        傳統(tǒng)的空調(diào)通風(fēng),尤其是在客滾船通風(fēng)方面,除了自帶陽臺的房間可以通過窗戶進行換氣,其他區(qū)域的房間主要通過中央空調(diào)系統(tǒng)進行空氣過濾,不同區(qū)域的回風(fēng)系統(tǒng)是不一樣的。比如,郵輪客艙的通風(fēng)循環(huán)主要是室內(nèi)循環(huán),如圖1所示。另一種就是公共區(qū)域等較大空間所采用的全區(qū)域回風(fēng)系統(tǒng),其在循環(huán)過程中會將室內(nèi)空氣與部分新鮮空氣進行混合,并再次通過空調(diào)系統(tǒng)回到居住室內(nèi),如圖2所示。通過新冠疫情可以看出:病毒擴散速度快、范圍廣、存活能力比較強。目前,從大多數(shù)郵輪回風(fēng)系統(tǒng)來看,由于風(fēng)壓強造成送風(fēng)和排風(fēng)的差異而引起正壓或者負壓力[1]。同時,由于一部分客艙是封閉的且沒有窗戶,容易使污染物或細菌沿著走廊、過道擴散,這樣就會造成病毒經(jīng)回風(fēng)系統(tǒng)外擴的渠道。以下是目前客滾船的通風(fēng)流程圖,如圖1、圖2所示。

        目前,最常規(guī)的預(yù)防手段是加大對新風(fēng)的投入比例,停止回風(fēng)運行。如果郵輪上發(fā)生應(yīng)急性事件,首先考慮切斷病毒傳播,即設(shè)立應(yīng)急通風(fēng)開關(guān),加大對新風(fēng)的投入比例,減少回風(fēng)比例。為了保證船舶通風(fēng)系統(tǒng)的安全性,保證生活區(qū)域的空氣流通良好,船上的一次風(fēng)(新風(fēng))占比10%~20%,二次風(fēng)(主要是指循環(huán)風(fēng)量)占比80%~90%[5]。同時,根據(jù)實際情況進行風(fēng)量比調(diào)整,直至把二次風(fēng)關(guān)閉。一旦發(fā)生疫情,船舶病員選擇在船舶相對獨立的場所或者艙室,原則上選擇獨立的外循環(huán),或者撤離周邊居住人員,封閉周邊場所,建立隔離區(qū)域。公共區(qū)域的集中空調(diào)系統(tǒng)可以考慮在出口增加防護裝置。獨立艙室中央空調(diào)比較適合利用艙室內(nèi)外壓差,新增獨立的全熱交換新風(fēng)系統(tǒng),可以保證過濾一些微小顆粒。對于郵輪行業(yè),會迎來很多新的變革,船艙空氣品質(zhì)將成為未來關(guān)注的重中之重。因此,文章針對船舶環(huán)境下的流行病毒防控展開討論,提供一些建議和意見供大家討論。據(jù)了解,豪華郵輪居住區(qū)域的客艙艙室均配置了獨立新風(fēng)智能分散式空調(diào)系統(tǒng),即獨立新風(fēng)IDFC智能分散式空調(diào),如圖3所示[2]。

        1 獨立新風(fēng)IDFC智能分散式空調(diào)系統(tǒng)

        新風(fēng)進行獨立集中處理,然后通過定風(fēng)量閥定量分配送往各客艙,滿足人員新風(fēng)量和衛(wèi)生單元的排風(fēng)需求,確保艙室正壓;回風(fēng)通過各艙室配備的IDFC智能分散式空調(diào)單元進行單獨處理。各艙室的回風(fēng)通過預(yù)設(shè)在衛(wèi)生單元下部的風(fēng)管進入IDFC空調(diào)單元,回風(fēng)口設(shè)在艙室內(nèi)部,門上不設(shè)回風(fēng)柵,這樣既保證了各艙室的回風(fēng)不相互連通,避免了病毒在各艙室間相互傳播的可能,又保證了門的隔音和消音效果。各艙室衛(wèi)生間的排風(fēng)通過風(fēng)機排至船外。在全新風(fēng)空調(diào)器因考慮節(jié)能配置轉(zhuǎn)輪的情況下,可以考慮在回風(fēng)混合箱處增設(shè)一個備用排風(fēng)口和相應(yīng)的調(diào)風(fēng)門,并連接到一臺獨立的排風(fēng)機。在疫情防控或其他防護需求時,回風(fēng)通過空調(diào)器的備用排風(fēng)口直接排至船外,經(jīng)轉(zhuǎn)輪前的排風(fēng)口關(guān)閉,避免了新風(fēng)與回風(fēng)的交叉感染[3]。

        2 推動建立船上通風(fēng)隔離標準

        通過對通風(fēng)系統(tǒng)的改造,可以促進船上隔離標準的建立,尤其是遇到港口不接收或者不配合的情景,郵輪上要有必要的防疫準備,可以考慮借鑒美國CBCS集裝箱生物控制系統(tǒng),在節(jié)約成本等經(jīng)濟性指標的考慮下,不全面改造和升級通風(fēng)系統(tǒng),而是配備通風(fēng)系統(tǒng)相對獨立的CBCS集裝箱生物控制系統(tǒng)。這種醫(yī)療運輸系統(tǒng)是一種高密閉的結(jié)構(gòu),自帶通風(fēng)和消毒系統(tǒng),整個容器均保持負壓,進氣和排氣均經(jīng)過HEPA過濾。這種類似的相對獨立的集裝箱可以在疫情發(fā)生時臨時放置在通風(fēng)環(huán)境良好的甲板上,或者放置在較大的倉庫中,而對整個郵輪的影響不會太大。這樣就相當于客滾船的一個獨立衛(wèi)生單元,與外界單獨隔離。

        3 改善郵輪通風(fēng)頭,優(yōu)化防疫效果

        在總結(jié)目前多種防疫措施的情況下,通過充分了解客滾船通風(fēng)原理,了解新冠病毒在郵輪上的傳播風(fēng)險,以及郵輪上人員不斷流動性造成的交叉感染風(fēng)險等,通過采用仿真學(xué)研究,設(shè)想將每個單獨客艙的抽分頭設(shè)計成可拆卸式。抽風(fēng)頭采用的過濾材料可以考慮GB2626-2006標準KN95防疫口罩材質(zhì),也就是熔噴布。眾所周知,熔噴布是口罩中有效阻隔病菌和病毒的關(guān)鍵材料,并且通過仿真學(xué)對這種材質(zhì)采取模擬風(fēng)場計算氣流阻力的方式,保證通風(fēng)和換氣次數(shù)滿足客艙人員對風(fēng)量的需求。這種抽風(fēng)頭的材質(zhì)優(yōu)點是低阻、高效、易清潔膜復(fù)合材料??紤]到濾網(wǎng)需要耐高溫、蒸煮消毒,因此考慮將抽風(fēng)頭端部設(shè)計成可拆卸樣式,以便替換,成本較低。從船東的使用角度考慮,可以把這種抽風(fēng)頭作為備件,在疫情期間,每隔一段時間就要替換過濾材質(zhì),確保抽風(fēng)頭不被污染。

        4 船舶空調(diào)系統(tǒng)潔凈技術(shù)推廣應(yīng)用

        新冠疫情防疫工作任務(wù)艱巨,并對今后船舶空調(diào)設(shè)計提出了新的要求。目前,疫情防控最關(guān)鍵和有效的手段是加大新風(fēng)換氣次數(shù),停止回風(fēng)管路運行。當然,郵輪上一旦發(fā)生傳染性疫情,艙室的開門和關(guān)門,以及窗戶關(guān)閉開啟狀態(tài),都是病毒傳播途徑。因此,要考慮靈活的室內(nèi)通風(fēng)和排風(fēng)方式,適當考慮在出風(fēng)口增加一整套靜電殺菌過濾系統(tǒng),以解決空氣凈化的相關(guān)問題[4]。

        近年來,空調(diào)研發(fā)人員始終致力于艙室空氣凈化課題研究,結(jié)合“和平方舟”醫(yī)院船、軍民融合客滾船醫(yī)院區(qū)域潔凈空調(diào)的成功經(jīng)驗進一步升級,集成了三重凈化技術(shù),成功研發(fā)了船用空調(diào)凈化模塊,實現(xiàn)了對空氣的有效殺菌消毒、除異味、再過濾處理。

        與傳統(tǒng)凈化方式相比,其具有凈化效率高、風(fēng)阻小、二次污染幾率小等優(yōu)點。同時,其還能去除揮發(fā)性有機物和有毒有害物質(zhì)。另外,其運行安全可靠,完全可以在人居環(huán)境下長期使用而不對人體造成任何傷害??照{(diào)凈化模塊可模塊化安裝,拆卸方便,便于清潔和維護,在艦船空調(diào)設(shè)備中具有較強的實用性。

        經(jīng)中國人民解放軍海軍非金屬材料檢測中心檢驗驗證,采用該空氣凈化技術(shù)對塵埃顆粒過濾率,對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、霉菌等細菌病菌去除率,對甲醛、多環(huán)芳烴、氨、苯、甲苯、二甲苯等有害氣體去除率等指標均高于相關(guān)標準要求,有效提高了空氣品質(zhì)。后期將空調(diào)潔凈技術(shù)應(yīng)用到客船、科考船等人員較多的空調(diào)系統(tǒng)中,并合理運用各種過濾、消毒、殺菌技術(shù),合理配置初效、中效和高效過濾器、HAPE高效過濾器、活性炭過濾器、納米光觸媒空氣過濾凈化器、等離子消毒殺菌模塊、紫外線消毒殺菌模塊等,為船舶營造一個舒適無憂的凈化環(huán)境[3]。

        5 結(jié)語

        盡管在郵輪建造過程中考慮到航行中可能存在多種突發(fā)風(fēng)險等一系列問題,目前針對郵輪航行中突發(fā)流行性疾病的控制手段還遠遠不夠,目前新冠疫情還在全球繼續(xù)蔓延,下一步將深化研究郵輪通風(fēng)布置的優(yōu)化條件,同時與設(shè)備廠家一起研究空調(diào)通風(fēng)設(shè)備改進措施。如在客房末端增加可替換性過濾裝置以及凈化裝置,或者加裝末端設(shè)備自動控制裝置,并定期對客滾船中央空調(diào)系統(tǒng)進行深度清洗消毒計劃等相關(guān)改進措施。希望在不久的將來,可以在郵輪航行過程中減少疫情大規(guī)模發(fā)生概率,減少人們以后對于郵輪旅行的憂慮。

        參考文獻

        [1] 施楠,張曉穎,劉斌,等.新冠肺炎疫情在郵輪上蔓延對其建造的啟示[J].江蘇船舶,2020(4):41-44.

        [2] 肖陳俊.豪華郵輪空調(diào)系統(tǒng)技術(shù)應(yīng)用研究[J].機電技術(shù),2018(3):89-92.

        [3] 王賀,段許峰,張旭,等.新冠肺炎(NCP)疫情防控期間集中空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運行技術(shù)建議[J].技術(shù),2020(3):45-48.

        [4] 王昔琴,林元,李志平.國際郵輪傳染病疫情防控工作探討[J].中國國境衛(wèi)生疫情檢疫雜志,2010(3):159-161.

        [5] 謝燮.中國遠洋海運[C].1994-2020:48-53.

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