山東省建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司 李向東

0 引言

2020年初，新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)疫情突襲全球，給整個(gè)人類社會(huì)帶來(lái)了巨大災(zāi)難。疫情發(fā)生后，我國(guó)采取了迅速而果斷的行動(dòng)，全國(guó)人民眾志成城，齊心協(xié)力，迅速控制了疫情，為全世界做出了榜樣。這其中，建筑行業(yè)、尤其是暖通專業(yè)功不可沒(méi)。火神山、雷神山醫(yī)院的設(shè)計(jì)人員在最短時(shí)間內(nèi)完成了高標(biāo)準(zhǔn)的負(fù)壓病房實(shí)施方案，對(duì)武漢的疫情控制起到了巨大作用。隨后，類似的醫(yī)院建設(shè)在全國(guó)各地展開(kāi)，眾多的設(shè)計(jì)院、設(shè)計(jì)師都進(jìn)行了大量類似工作。同時(shí)，行業(yè)協(xié)會(huì)、學(xué)會(huì)牽頭，編制疫情防治指南及相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行有關(guān)科學(xué)研究，組織網(wǎng)上講壇普及相關(guān)知識(shí)，為疫情控制做出了我們應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

近幾年，超低能耗建筑受到國(guó)家及各地政府的大力支持，發(fā)展迅速，各地建設(shè)了一批超低能耗居住建筑(主要為住宅)及公共建筑示范項(xiàng)目。疫情期間，公眾對(duì)集中空調(diào)系統(tǒng)、集中新風(fēng)系統(tǒng)在疫情傳播中的安全性產(chǎn)生了一些疑慮，鑒于超低能耗建筑的高氣密性及對(duì)集中新風(fēng)系統(tǒng)的依賴性，類似的疑慮也就更為突出，本文嘗試對(duì)這些疑慮給出個(gè)人的理解，并從疫情防控的角度對(duì)超低能耗建筑的暖通設(shè)計(jì)給出一些建議。

本文所述的疫情防控，針對(duì)的是包含COVID-19及諸如SARS、MERS、H1N9等所有具有空氣傳播特性的病毒、細(xì)菌引起的傳染性疫情，所述的“防控”，主要是基于預(yù)防、底線思維的考慮。

1 病毒傳播與暖通空調(diào)系統(tǒng)的關(guān)系

1.1 傳染病基本認(rèn)識(shí)

傳染病(infectious diseases)是由各種病原體引起的能在人與人、動(dòng)物與動(dòng)物或人與動(dòng)物之間相互傳播的一類疾病。根據(jù)《中國(guó)人民共和國(guó)傳染病防治法》，中國(guó)目前的法定報(bào)告?zhèn)魅静》譃榧?、乙、?類，共40種，屬于甲類傳染病的只有鼠疫、霍亂2種[1]。根據(jù)國(guó)家相關(guān)部門要求，COVID-19作為急性傳染病，雖然屬于乙類傳染病，但是按甲類傳染病管理。

傳染病根據(jù)傳播途徑分為接觸傳播、空氣傳播、水和食物傳播、蟲(chóng)媒傳播、其他等5類。屬于空氣傳播的傳染病有：甲型H1N1等各類流感、傳染性非典型肺炎(SARS-CoV)、中東呼吸綜合征(MERS-CoV)、人感染高致病性禽流感(H7N9等)、結(jié)核病、炭疽、諾如病毒急性胃腸炎、百日咳、流行性出血熱、風(fēng)疹、流行性腦脊髓膜炎、鼻疽和類鼻疽、埃博拉出血熱、流行性腮腺炎、猩紅熱等。

各種空氣傳播傳染病的致病機(jī)理、患病危害、防治手段有極大差異，但傳播機(jī)理基本一致，即主要通過(guò)近距離飛沫經(jīng)呼吸道傳播，也可通過(guò)口腔、鼻腔、眼睛等處黏膜直接或間接接觸傳播。

截至目前，在中國(guó)疾病預(yù)防控制中心官網(wǎng)下的“傳染病”一欄，新型冠狀病毒肺炎尚未被列入任何一種傳播途徑分類中。

國(guó)家衛(wèi)生健康委發(fā)布的《新型冠狀病毒肺炎防控方案(第六版)》對(duì)COVID-19的描述如下：主要傳播途徑為經(jīng)呼吸道飛沫和接觸傳播，在相對(duì)封閉的環(huán)境中長(zhǎng)時(shí)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，其他傳播途徑尚待明確[2]。

1.2 暖通空調(diào)系統(tǒng)在疫情防治中的作用

截至目前，尚無(wú)權(quán)威證據(jù)表明病毒可以通過(guò)通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行傳播。事實(shí)上，空氣傳播傳染病雖冠以“空氣”兩字，但仍以接觸傳播為主要傳播手段，通過(guò)空氣傳播時(shí)需要考慮3個(gè)主要條件：距離、濃度和暴露時(shí)間。

對(duì)于專業(yè)的傳染病醫(yī)療建筑來(lái)說(shuō)，暖通空調(diào)系統(tǒng)除了要保證室內(nèi)基本的溫濕度要求，還要承擔(dān)降低病毒濃度、防止病毒擴(kuò)散、保護(hù)醫(yī)護(hù)人員安全的重任，各醫(yī)療區(qū)域壓力梯度的維持至關(guān)重要。

對(duì)于具有平疫轉(zhuǎn)換功能的醫(yī)療建筑來(lái)說(shuō)，暖通空調(diào)系統(tǒng)要保證平時(shí)的醫(yī)療工藝需要，疫情時(shí)，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的改造，可迅速轉(zhuǎn)換為具備傳染病專業(yè)防治的各項(xiàng)功能。

對(duì)于普通民用建筑來(lái)說(shuō)，暖通空調(diào)系統(tǒng)的任務(wù)是保證平時(shí)舒適度要求。其平疫結(jié)合的考量，是要根據(jù)不同的系統(tǒng)形式與設(shè)備特點(diǎn)，結(jié)合建筑功能與節(jié)能運(yùn)行需要，設(shè)計(jì)時(shí)采取適當(dāng)措施，疫情時(shí)進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整即可具有一定的預(yù)防病毒擴(kuò)散、降低病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)的能力。

2 被動(dòng)式超低能耗建筑應(yīng)對(duì)疫情的利弊分析

2.1 被動(dòng)式超低能耗建筑基本特點(diǎn)

被動(dòng)式超低能耗建筑即通常所述的“被動(dòng)房”，1988年瑞典隆德大學(xué)(Lund University)的阿達(dá)姆森(Bo Adamson)教授和德國(guó)的沃爾夫?qū)し扑固?Wolfgang Feist)博士首先提出這一概念。自2010年起，德國(guó)能源署(DENA)與我國(guó)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部合作，在各地陸續(xù)建設(shè)了一批示范項(xiàng)目，山東、河北等地推出了地方被動(dòng)式超低能耗建筑的標(biāo)準(zhǔn)。2019年，中國(guó)建筑科學(xué)研究院有限公司主編了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 51350—2019《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》。

被動(dòng)式超低能耗建筑的基本特點(diǎn)是最大幅度地降低建筑能耗，采取的主要措施有：提高圍護(hù)結(jié)構(gòu)的保溫隔熱性能、增強(qiáng)圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性、對(duì)排風(fēng)進(jìn)行高效熱回收等。

我國(guó)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)體系中沒(méi)有建筑氣密性的要求，而在被動(dòng)房的標(biāo)準(zhǔn)體系中，建筑氣密性是一個(gè)重要的指標(biāo)。德國(guó)PHI標(biāo)準(zhǔn)中，建筑氣密性要求為換氣次數(shù)N50≤0.6 h-1，即在室內(nèi)外50 Pa壓差下無(wú)組織空氣滲透換氣次數(shù)不大于0.6 h-1。GB/T 51350—2019中，要求嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)居住建筑N50≤0.6 h-1，公共建筑及非嚴(yán)寒、寒冷地區(qū)的居住建筑N50≤1.0 h-1。

2.2 被動(dòng)式超低能耗建筑在疫情時(shí)的不利因素

普通節(jié)能建筑由于圍護(hù)結(jié)構(gòu)的氣密性不強(qiáng)，即使關(guān)閉門窗，大部分時(shí)間人們也并無(wú)明顯的不適感。但對(duì)于氣密性大大增強(qiáng)的被動(dòng)式建筑來(lái)說(shuō)，完全關(guān)閉門窗，新風(fēng)量將無(wú)法滿足人員衛(wèi)生要求，因此，被動(dòng)式建筑要求全年進(jìn)行有組織機(jī)械新風(fēng)供應(yīng)。對(duì)有組織新風(fēng)的依賴，成為被動(dòng)式建筑應(yīng)對(duì)疫情的不利因素。

另一方面，北方地區(qū)基本以集中供暖為主，一般建筑大多處于過(guò)度供暖狀態(tài)，尤其是按節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的居住建筑，“開(kāi)窗供暖”幾乎成了常態(tài)。但對(duì)于超低能耗建筑來(lái)說(shuō)，不再接駁城市集中供暖，居住建筑通常以住戶套型為單位采用分散式供暖空調(diào)系統(tǒng)，供暖空調(diào)的主要設(shè)備以新風(fēng)環(huán)境一體機(jī)(一種具有新風(fēng)高效熱回收、自帶小型空氣源熱泵進(jìn)行供熱、制冷的設(shè)備)為主，其供熱、供冷能力有限，開(kāi)窗通風(fēng)可能造成房間溫度波動(dòng)較大，影響室內(nèi)舒適度。

超低能耗建筑均設(shè)有排風(fēng)高效熱回收裝置，熱回收裝置的形式以板式和轉(zhuǎn)輪式為主。存在的問(wèn)題有：

1) 漏風(fēng)量較大，根據(jù)GB/T 21087—2007《空氣-空氣能量回收裝置》，板式靜止式能量回收裝置的內(nèi)部漏風(fēng)率(排風(fēng)側(cè)滲入新風(fēng)側(cè)的風(fēng)量占名義風(fēng)量的比值)最大允許限值為10%，旋轉(zhuǎn)式的沒(méi)有限值要求；

2) 由于本身構(gòu)造特點(diǎn)，轉(zhuǎn)輪式能量回收裝置內(nèi)新風(fēng)、排風(fēng)間的污染不可避免；

3) 板式全熱回收的換熱材料如采用紙質(zhì)，本身即容易滋生霉菌，在水蒸氣的滲透過(guò)程中，病毒有可能隨之從一側(cè)滲透到另一側(cè)。

2.3 被動(dòng)式超低能耗建筑在疫情時(shí)的有利因素

2.3.1被動(dòng)式超低能耗建筑的新風(fēng)供應(yīng)更有保證

根據(jù)GB/T 51350—2019，居住建筑主要房間的室內(nèi)新風(fēng)量不應(yīng)小于30 m3/(人·h)，公共建筑的新風(fēng)量應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 50736—2012《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》的規(guī)定。德國(guó)PHI標(biāo)準(zhǔn)及我國(guó)各地被動(dòng)式超低能耗建筑設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)均有類似規(guī)定。

對(duì)于一般場(chǎng)合來(lái)說(shuō)，人均30 m3/h的新風(fēng)量可以實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的有效稀釋、滿足人員衛(wèi)生需求。同時(shí)，被動(dòng)式建筑要求精細(xì)化施工，風(fēng)管嚴(yán)密性要求較高，新風(fēng)系統(tǒng)需要經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的調(diào)試與測(cè)試，較普通建筑更容易滿足設(shè)計(jì)風(fēng)量需求；被動(dòng)式建筑均設(shè)有排風(fēng)系統(tǒng)，對(duì)空氣的置換效果更有保證。

2.3.2被動(dòng)式超低能耗建筑的新風(fēng)供應(yīng)更潔凈

GB/T 51350—2019規(guī)定，新風(fēng)熱回收系統(tǒng)空氣凈化裝置對(duì)大于等于0.5 μm顆粒物的一次通過(guò)計(jì)數(shù)效率宜高于80%，且不應(yīng)低于60%。要滿足該標(biāo)準(zhǔn)，新風(fēng)送風(fēng)側(cè)過(guò)濾效率至少要設(shè)置GB/T 14295—2008《空氣過(guò)濾器》中的Z1(對(duì)≥0.5 μm顆粒物的過(guò)濾效率為60%～70%)中效過(guò)濾器，并盡量達(dá)到GZ(對(duì)≥0.5 μm顆粒物的過(guò)濾效率為70%～95%)高中效過(guò)濾器，對(duì)應(yīng)歐洲標(biāo)準(zhǔn)過(guò)濾效率為F7(對(duì)≥1 μm顆粒物的過(guò)濾效率為70%～99%)或F8(對(duì)≥0.5 μm顆粒物的過(guò)濾效率為75%～90%)。實(shí)際上，市場(chǎng)上新風(fēng)企業(yè)一般會(huì)將末級(jí)過(guò)濾器配置到亞高效過(guò)濾器(國(guó)標(biāo)YG級(jí)，對(duì)≥0.5 μm顆粒物的過(guò)濾效率為95%～99.9%，或者歐洲標(biāo)準(zhǔn)H11級(jí))。

以室內(nèi)允許顆粒物濃度看，山東省標(biāo)準(zhǔn)DB 37/T 5074—2016《被動(dòng)式超低能耗居住建筑節(jié)能設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》要求超低能耗建筑的室內(nèi)空氣細(xì)顆粒物(PM2.5)日平均質(zhì)量濃度≤50 μg/m3。而普通建筑可視為執(zhí)行GB/T 18883—2002《室內(nèi)空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》，室內(nèi)空氣可吸入顆粒物(PM10)質(zhì)量濃度不大于0.15 mg/m3(日平均值)。

病毒作為納米級(jí)的物質(zhì)，需要附著在飛沫、細(xì)顆粒物等載體上。被動(dòng)式建筑對(duì)室內(nèi)細(xì)顆粒物濃度有較高要求，空調(diào)設(shè)備配置有較高效率的過(guò)濾器，在對(duì)細(xì)顆粒物有效過(guò)濾的同時(shí)，也降低了病毒的傳播風(fēng)險(xiǎn)。

3 當(dāng)前超低能耗建筑主要技術(shù)路線

3.1 居住建筑

在超低能耗居住建筑中，室內(nèi)環(huán)境的維持具有如下特點(diǎn)：

1) 供暖、空調(diào)采用以住戶的套型為單位的分散式供應(yīng)方式，不再接駁市政集中供熱。

2) 室內(nèi)環(huán)境的維持采用新風(fēng)空調(diào)一體機(jī)為主要形式。每戶設(shè)置1套(大戶型也可能設(shè)置2套或多套)新風(fēng)空調(diào)一體機(jī)，該設(shè)備新風(fēng)部分配備高效熱回收(全熱或顯熱)裝置，可以在全新風(fēng)、回風(fēng)自循環(huán)、新回風(fēng)混合等多個(gè)工況間轉(zhuǎn)換，具有供冷、供暖、通風(fēng)等多個(gè)運(yùn)行模式。

3) 冷熱源以分散式空氣源熱泵為主，也有采用集中水源、分散供水的水環(huán)式地源熱泵方式。

目前存在的主要問(wèn)題有：

1) 由于住宅每戶的使用人數(shù)較少(一般3～4人/戶)，按人均30 m3/h配置新風(fēng)，對(duì)于有多個(gè)房間的住宅套型，容易造成單個(gè)房間的新風(fēng)量不足。因此，對(duì)于多房間戶型，應(yīng)結(jié)合換氣次數(shù)進(jìn)行新風(fēng)設(shè)計(jì)，如對(duì)于四室兩廳、套內(nèi)面積120 m2左右的套型，應(yīng)按換氣次數(shù)0.5 h-1計(jì)算新風(fēng)量，約為150～180 m3/h，而不能僅按使用人數(shù)計(jì)算(約為90～120 m3/h)。

2) 一般來(lái)說(shuō)，被動(dòng)式住宅的冬季供暖需求量較低，與之相比，夏季供冷需求量仍然較高。另外，對(duì)夏季供冷來(lái)說(shuō)，住戶是間歇性使用空調(diào)，有迅速降低室溫的需求。因此，為提高設(shè)備的供冷能力，加大室內(nèi)空氣換氣次數(shù)，一般采用一次回風(fēng)形式，存在設(shè)備復(fù)雜、容量較大、風(fēng)量風(fēng)壓較大、噪聲較高、設(shè)備安裝位置受限等問(wèn)題。

3.2 公共建筑

與被動(dòng)式超低能耗居住建筑相比，被動(dòng)式超低能耗公共建筑類型多、人員流動(dòng)性大、內(nèi)熱源負(fù)荷密度較高、外圍護(hù)結(jié)構(gòu)窗墻面積比通常較大，使得被動(dòng)式超低能耗公共建筑的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：

2) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)保溫加強(qiáng)、氣密性、外遮陽(yáng)等被動(dòng)式節(jié)能措施的應(yīng)用，使得夏季冷負(fù)荷中的顯熱部分大大降低，但潛熱部分主要與在室人員有關(guān)，不會(huì)隨圍護(hù)結(jié)構(gòu)性能的改善而變化。故在被動(dòng)式超低能耗公共建筑中，夏季除濕能耗比重顯著上升，對(duì)溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的需求更為迫切。

3) 單位負(fù)荷容量減少、冬夏季不同的負(fù)荷特性變化等因素對(duì)空調(diào)系統(tǒng)提出了新的要求，如應(yīng)選擇更為合適的空氣處理方式、采用更加靈活的控制手段與控制策略等。

4) 應(yīng)選用更高能效的系統(tǒng)與設(shè)備，降低整個(gè)系統(tǒng)的能耗水平。

5) 一般應(yīng)采用可再生能源，降低一次能源需求。

4 基于疫情防控的超低能耗建筑暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)建議

4.1 居住建筑

以家庭居住為特點(diǎn)的居住建筑，從疫情防控的角度，設(shè)計(jì)重在防止住戶間的空氣串通污染。

1) 設(shè)計(jì)新風(fēng)空調(diào)一體機(jī)產(chǎn)品時(shí)，應(yīng)加大室外新風(fēng)通道的通過(guò)能力，使得疫情期間或過(guò)渡季節(jié)，住戶有條件采用全新風(fēng)模式運(yùn)行。

For spatially inhomogeneous systems, electron transport can be investigated with the following hydrodynamic equations[20]:

2) 對(duì)于以冬季供暖為主的系統(tǒng)，能量回收裝置建議采用顯熱回收方式。

3) 住戶的室外新風(fēng)取風(fēng)口、污風(fēng)排出口設(shè)計(jì)應(yīng)注意：

① 應(yīng)有防止倒風(fēng)的措施；

② 新、排風(fēng)口間距宜盡量加大，防止氣流短路；

③ 避免同一樓層、相鄰住戶的新、排風(fēng)口相對(duì)設(shè)置；

④ 避免出現(xiàn)室內(nèi)排出的污風(fēng)被相鄰樓層或相鄰住戶的新風(fēng)口吸入的情況；

⑤ 避免新、排風(fēng)口全部或其中之一設(shè)于建筑的封閉、半封閉天井或建筑的平面凹槽內(nèi)。

4) 應(yīng)探討多樣化的室內(nèi)供暖空調(diào)系統(tǒng)形式，如新風(fēng)系統(tǒng)僅負(fù)擔(dān)平時(shí)衛(wèi)生需要，另外設(shè)置獨(dú)立的供暖空調(diào)設(shè)施調(diào)節(jié)室內(nèi)溫濕度，為疫情時(shí)用戶開(kāi)窗通風(fēng)創(chuàng)造條件。

4.2 公共建筑

公共建筑通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)管道復(fù)雜，客觀上為病毒擴(kuò)散提供了可能性，小型密閉空間尤其如此。從防疫的角度，建筑本身要盡可能設(shè)置足夠面積的可開(kāi)啟外窗，創(chuàng)造自然通風(fēng)條件。通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)要針對(duì)不同形式，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意采取不同措施。

1) 全空氣變風(fēng)量(VAV)系統(tǒng)。目前很多高層、超高層公共建筑應(yīng)用了VAV系統(tǒng)，疫情期間對(duì)VAV系統(tǒng)的質(zhì)疑較多，認(rèn)為VAV系統(tǒng)會(huì)造成各房間空氣串通，加劇病毒傳播。對(duì)于VAV系統(tǒng)，可從如下幾個(gè)方面予以關(guān)注：

① VAV系統(tǒng)中空調(diào)機(jī)組(AHU)的新風(fēng)引入部分要盡可能滿足全新風(fēng)運(yùn)行的需要，疫情期間可部分犧牲對(duì)室內(nèi)溫度的控制，加大新風(fēng)量直至轉(zhuǎn)換為全新風(fēng)運(yùn)行。

② 做好氣流組織設(shè)計(jì)，盡可能避免出現(xiàn)室內(nèi)送回風(fēng)短路、空氣滯流等情況。

③ 加強(qiáng)空氣過(guò)濾殺菌消毒，提供更為潔凈的空氣。新風(fēng)的作用是稀釋室內(nèi)CO2濃度，僅僅在新風(fēng)系統(tǒng)上設(shè)置過(guò)濾裝置，通過(guò)排風(fēng)系統(tǒng)置換室內(nèi)空氣，雖然也可以降低室內(nèi)污染物濃度，但由于新風(fēng)量較小，起到的作用也較小。只有采用較大的換氣次數(shù)，對(duì)室內(nèi)空氣進(jìn)行循環(huán)高效過(guò)濾，才能真正實(shí)現(xiàn)室內(nèi)污染物的控制。全空氣系統(tǒng)采用功能齊全的組合式空調(diào)機(jī)組，可以設(shè)置更高效的空氣過(guò)濾裝置，也可以對(duì)回風(fēng)設(shè)置殺菌消毒裝置，更易于實(shí)現(xiàn)對(duì)污染物的控制。

2) 全空氣定風(fēng)量(CAV)系統(tǒng)。一般在商業(yè)、機(jī)場(chǎng)、車站、大堂、會(huì)議室等獨(dú)立的高大空間應(yīng)用較多，設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)與VAV系統(tǒng)基本相同。疫情高風(fēng)險(xiǎn)時(shí)期，一般聚集性活動(dòng)被禁止，空調(diào)系統(tǒng)停止運(yùn)行，如遇冬季應(yīng)注意做好防凍工作。

3) 風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)、多聯(lián)機(jī)加新風(fēng)系統(tǒng)。室外新風(fēng)取風(fēng)口應(yīng)暢通、注意避免被排風(fēng)污染，新風(fēng)系統(tǒng)可采用適當(dāng)?shù)倪^(guò)濾措施，但沒(méi)必要設(shè)置殺菌消毒裝置。有條件時(shí)，室內(nèi)循環(huán)處理空調(diào)設(shè)備的回風(fēng)口，可設(shè)置適宜的殺菌消毒裝置。

4) 熱回收裝置的選擇與使用。排風(fēng)熱回收裝置是被動(dòng)式超低能耗建筑的重要設(shè)備，從防疫的角度，應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

① 應(yīng)盡量降低熱回收裝置的漏風(fēng)率，內(nèi)部漏風(fēng)率不宜大于3%。

② 以冬季供暖為主的系統(tǒng)，可采用顯熱回收形式；醫(yī)院等空氣污染風(fēng)險(xiǎn)較大的場(chǎng)合，可采用分離式熱回收系統(tǒng)(乙二醇液體熱回收、熱管式熱回收等)。

③ 當(dāng)采用轉(zhuǎn)輪熱回收時(shí)，應(yīng)采用具有新、排風(fēng)風(fēng)機(jī)獨(dú)立控制的功能，疫情期間可加大新風(fēng)量或減小回風(fēng)量，使新風(fēng)側(cè)保持正壓，避免排風(fēng)對(duì)新風(fēng)的污染。同時(shí)轉(zhuǎn)輪宜停止運(yùn)行，放棄熱回收。

④ 熱回收裝置應(yīng)具有旁通控制功能，可全部關(guān)閉熱回收通路。

⑤ 當(dāng)采用板式全熱回收時(shí)，疫情期間可將全熱回收換熱機(jī)芯更換為顯熱回收換熱機(jī)芯。

5) 新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)。可結(jié)合過(guò)渡季節(jié)或冬季新風(fēng)供冷需求，設(shè)計(jì)時(shí)適當(dāng)加大新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)，空調(diào)季節(jié)根據(jù)室內(nèi)二氧化碳濃度自動(dòng)控制新風(fēng)量供應(yīng)，過(guò)渡季節(jié)或疫情期間轉(zhuǎn)換為最大新風(fēng)量運(yùn)行。

6) 溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用。溫濕度獨(dú)立控制空調(diào)系統(tǒng)的干式末端減少了對(duì)濕表面依賴性較強(qiáng)的細(xì)菌、病毒的滋生，是一種天然的有利于疫情防控的系統(tǒng)形式。

5 某被動(dòng)式超低能耗建筑中的疫情防控措施

5.1 工程概況

某超低能耗教學(xué)培訓(xùn)綜合樓(見(jiàn)圖1)，位于濟(jì)南市，其被動(dòng)式部分建筑面積33 600 m2，地上12層，地下1層，其中：地下1層至地上2層為培訓(xùn)教學(xué)用房，3～12層為學(xué)員宿舍?？照{(diào)系統(tǒng)采用溫濕度獨(dú)立控制系統(tǒng)，學(xué)員宿舍部分干式末端采用干式風(fēng)機(jī)盤管，培訓(xùn)教室部分干式末端采用主動(dòng)式冷梁，新風(fēng)采用內(nèi)冷式雙冷源系統(tǒng)。

圖1 項(xiàng)目效果圖

5.2 平疫結(jié)合技術(shù)措施概述

1) 雙冷源新風(fēng)機(jī)組中的全熱回收芯體采用石墨烯膜材，具有高回收效率、高氣密性、高透濕、低吸濕、抗菌抑菌等特點(diǎn)，可有效降低排風(fēng)污染。

2) 熱回收機(jī)芯具有旁通控制功能，可以通過(guò)控制面板控制旁通閥，過(guò)渡季節(jié)或疫情時(shí)新風(fēng)直接送入室內(nèi)，避免經(jīng)過(guò)熱回收裝置。

3) 內(nèi)冷式雙冷源機(jī)組的送、排風(fēng)機(jī)均采用數(shù)字化無(wú)刷直流風(fēng)機(jī)，可以分別獨(dú)立控制，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的正壓或負(fù)壓運(yùn)行。疫情期間可以通過(guò)對(duì)風(fēng)機(jī)的選擇運(yùn)行，控制某些區(qū)域?yàn)樨?fù)壓，用于接收疫情疑似人員，另一些區(qū)域?yàn)檎龎?，避免交叉污染?/p>

4) 研究表明，適當(dāng)加大新風(fēng)量具有過(guò)渡季節(jié)“免費(fèi)供冷”效果。該工程新風(fēng)機(jī)組均按不小于額定風(fēng)量的1.25倍進(jìn)行風(fēng)機(jī)配置，平時(shí)以額定新風(fēng)量運(yùn)行，采用CO2濃度控制，過(guò)渡季節(jié)以最大新風(fēng)量運(yùn)行實(shí)現(xiàn)新風(fēng)供冷，疫情期間轉(zhuǎn)換為最大新風(fēng)量運(yùn)行，加大室內(nèi)換氣量。

5) 報(bào)告廳采用雙冷源全空氣機(jī)組，除了具有上述各項(xiàng)功能外，尚具有全新風(fēng)運(yùn)行功能。

5.3 新風(fēng)供冷及疫情期間加大新風(fēng)量運(yùn)行的可行性研究

以項(xiàng)目某教室為研究對(duì)象，使用面積為176 m2，額定新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)為30 m3/(人·h)，設(shè)計(jì)在室人員數(shù)量為35人。房間逐時(shí)室內(nèi)冷負(fù)荷采用全年能耗模擬軟件計(jì)算，新風(fēng)可承擔(dān)的冷負(fù)荷采用式(1)計(jì)算。

Qx=Gx(hx-hn)

(1)

式中Qx為新風(fēng)可承擔(dān)的冷負(fù)荷，kW；Gx為新風(fēng)量，kg/s；hx為新風(fēng)逐時(shí)比焓，kJ/kg；hn為室內(nèi)空氣設(shè)計(jì)狀態(tài)(26 ℃、55%)下比焓，kJ/kg。

當(dāng)采用不同新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，考察制冷主機(jī)不同開(kāi)機(jī)、停機(jī)時(shí)間條件下，全年供冷能耗(含制冷系統(tǒng)及新風(fēng)系統(tǒng))、節(jié)能率(不同新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)、不同主機(jī)開(kāi)停機(jī)時(shí)間的年供冷能耗與額定新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)、正常開(kāi)停機(jī)時(shí)間的年供冷能耗之比)、新風(fēng)供冷保證率(有冷負(fù)荷時(shí)段內(nèi)的新風(fēng)供冷量累計(jì)值與室內(nèi)冷負(fù)荷累計(jì)值之比)，計(jì)算結(jié)果如表1所示。

表1 某教室新風(fēng)供冷計(jì)算結(jié)果

計(jì)算表明：

1) 新風(fēng)系統(tǒng)在過(guò)渡季節(jié)可承擔(dān)部分室內(nèi)冷負(fù)荷，采用新風(fēng)供冷，可以在適度降低舒適度的前提下，縮短主機(jī)開(kāi)機(jī)時(shí)間，節(jié)約運(yùn)行費(fèi)用。

2) 加大新風(fēng)量，可以提高新風(fēng)供冷保證率。

3) 結(jié)合新風(fēng)供冷需要，疫情期間適當(dāng)加大新風(fēng)量運(yùn)行是可行的。

6 結(jié)語(yǔ)

1) 超低能耗建筑作為節(jié)能建筑的高級(jí)形式，在面對(duì)疫情時(shí)有利有弊，但總起來(lái)說(shuō)是“可防可控，利大于弊”。

2) 不同的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)形式，面對(duì)疫情時(shí)應(yīng)采取不同的應(yīng)對(duì)措施。

3) 通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，可有意識(shí)地考慮平疫結(jié)合因素，采取適當(dāng)措施，疫情來(lái)臨時(shí)更好地發(fā)揮通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的作用。

4) 作為暖通專業(yè)人員，面對(duì)疫情期間的各種說(shuō)法，應(yīng)從專業(yè)的角度正確對(duì)待，給出合理的分析與解釋。