邱勝昌
(廈門磐勝機電科技有限公司,福建 廈門 361000)
集中空調(diào)系統(tǒng)廣泛存在于公眾辦公、休閑、娛樂中,面對突發(fā)傳染病時如何運行成為一大難題。傳染流行病發(fā)生時,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隔離區(qū)使用,會展中心和運動場館也變成了“方艙醫(yī)院”,這些大樓所基本為集中式中央空調(diào)系統(tǒng),將怎樣改進滿足實際使用需求。面對上述問題,筆者展開探討和思考。
感染可能是一種納米級細菌,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)對室內(nèi)空氣進行混合送風(fēng)。 從非醫(yī)院大樓與醫(yī)院大樓兩方面說明中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)對突發(fā)性空氣傳播傳染流行病所應(yīng)采取的對策,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,如加強通風(fēng)換氣等措施;同時還應(yīng)配備專業(yè)化消毒設(shè)備,并定期檢查維護保養(yǎng)。另外,針對一些特殊人群,例如老年患者或是有精神疾病的人員、孕婦及兒童等,需要重點關(guān)注他們的身體狀況,做好個人防護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)要重點隔離阻斷,這些地方一旦發(fā)生了傳染,就會造成大面積的擴散。因此,必須嚴格遵守相關(guān)規(guī)定,及時采取措施控制住傳染流行病的蔓延。
我國目前的公用建筑主流空調(diào)系統(tǒng)有三種:風(fēng)機盤管+PAU+PAU機組、AHU+AHU機組、AHU+VAV BOX機組。一般來說,北方嚴寒地區(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、海口等地夏季用中央空調(diào)制冷,冬季除極少數(shù)星級酒店有供暖用的空調(diào)以外,辦公大樓大多不供暖用,僅開空調(diào)機組以達到大樓通風(fēng)換氣的目的。很多采用“風(fēng)機盤管加新風(fēng)系統(tǒng)”結(jié)構(gòu)的建筑物都不具備集中式機械通風(fēng),因為新風(fēng)機組不開啟或者開啟時間較短。定風(fēng)量AHU機組新風(fēng)率一般在30%左右,VAV系統(tǒng)則是恒風(fēng)量加CAV動態(tài)調(diào)節(jié),出風(fēng)率在50%~60%之間。近年來,我國空調(diào)系統(tǒng)新風(fēng)標準得到了提高,整體上能夠滿足70%左右新風(fēng)需求。整個空氣系統(tǒng)一般采用AHU機組。此外,目前空調(diào)系統(tǒng)還未嚴格按國家要求的頻率清洗消毒,為此提出應(yīng)針對不同區(qū)域用戶的狀況,采取相應(yīng)的措施。
根據(jù)上述分析可知,當(dāng)發(fā)生感染時,會導(dǎo)致空調(diào)系統(tǒng)出現(xiàn)故障問題,因此需要及時做出相應(yīng)處理。首先,需對機房內(nèi)空調(diào)機組和空調(diào)管道等關(guān)鍵部件做好檢查和維護工作,確保各部件處于良好狀態(tài)。其次,可通過定時巡檢方式,實時監(jiān)測機房內(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)對空調(diào)系統(tǒng)進行定期維護與保養(yǎng),以免因長時間使用而造成損壞。例如,在醫(yī)院病房樓中設(shè)置獨立的空調(diào)系統(tǒng)室以及配備專業(yè)的醫(yī)護人員;同時,為了避免感染傳播至其他人群聚集區(qū)域,應(yīng)當(dāng)加強對于室內(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)建筑物實際情況,將原有的集中空調(diào)系統(tǒng)改為集熱器+新風(fēng)機+排風(fēng)口三合一的綜合型空調(diào)系統(tǒng)。
結(jié)合實際需求,制定出一套適合于本工程的暖通系統(tǒng)管理方案。具體實施過程如下所示:首先,由專業(yè)人員負責(zé)該項目的施工組織工作,并且嚴格按照國家標準和規(guī)范要求來開展各項工作。同時,要做好建筑物內(nèi)部的清潔衛(wèi)生清理工作,及時清除建筑物中存在的灰塵以及雜物,保證室內(nèi)空氣質(zhì)量符合國家規(guī)定標準。其次,針對本項目而言,需要從多個方面入手進行分析研究,比如說,建筑物內(nèi)的溫度變化、濕度變化等因素都會影響到暖通系統(tǒng)的正常運轉(zhuǎn),因此,必須要制定科學(xué)合理的措施來解決這些問題。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,共同完成整個暖通系統(tǒng)的管理工作。
非醫(yī)療機構(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的場所。傳染流行病面前,各地采取了不同的應(yīng)對措施,其暖通系統(tǒng)仍然需要根據(jù)具體情況進行針對性調(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。
所述風(fēng)機盤管和新風(fēng)系統(tǒng)都包括風(fēng)機盤管系統(tǒng)和新風(fēng)系統(tǒng)。對獨立分隔到為小間工作室而言,它所裝風(fēng)機盤管為部分回風(fēng)循環(huán)系統(tǒng),產(chǎn)生污染物質(zhì)擴散可控。但是大開房辦公室仍有污染擴散可能。若設(shè)計不合適,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)計源頭上加以控制,風(fēng)機盤管一定要設(shè)計成帶有回風(fēng)箱回風(fēng)口并直接連接抽吸室內(nèi)空氣,嚴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)維持相對高壓差,污染便難以蔓延,空氣里的病菌便會吸附到管道上,隨著新空氣把感染帶進另外一間屋子,這一概率也隨之減小。但若間歇性運行,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)重新開啟時,感染可能會被帶入其他室內(nèi)。因此風(fēng)機盤管+新風(fēng)系統(tǒng)以盤管回風(fēng)方式為主。另外,如有條項允許,新風(fēng)系統(tǒng)推薦設(shè)計成可變新風(fēng)量,并同步設(shè)計對應(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)險之良策。既有建筑物內(nèi)風(fēng)機盤管和新風(fēng)系統(tǒng)怎樣保證安全?建議仍改由房間直接進風(fēng)為主,不采取吊頂回風(fēng)的方式。此外,還應(yīng)將風(fēng)機盤管、過濾網(wǎng)、凝水盤和回風(fēng)管清理干凈,保持干凈。新風(fēng)空調(diào)箱內(nèi)盤管、過濾網(wǎng)、冷盤、新風(fēng)管等也應(yīng)清理干凈。傳染流行病下,新風(fēng)系統(tǒng)須維持開放狀態(tài)。
(1)全新風(fēng)及可變風(fēng)量操作。針對感染性肺炎(COVID-19)傳染流行病期間,醫(yī)院等公共場所存在大量人員聚集、感染傳播風(fēng)險大且通風(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)機組和多聯(lián)機為基礎(chǔ),在現(xiàn)有集中式空調(diào)設(shè)備中增加了新風(fēng)過濾消毒設(shè)備,通過設(shè)置風(fēng)閥來實現(xiàn)室內(nèi)外壓差調(diào)節(jié)功能;同時還考慮到了醫(yī)院內(nèi)存在的人員密集性較強、污染物濃度較高以及室外環(huán)境溫度變化幅度較大的實際工況特點,提出了適用于醫(yī)院的集中式系統(tǒng)設(shè)計和運行策略。文章從全空氣空調(diào)系統(tǒng)角度出發(fā),就如何更好地進行建筑設(shè)計工作展開研究。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)量問題,需要加強對于建筑通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計?;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,然后重點介紹了其主要類型及應(yīng)用領(lǐng)域,最后詳細分析了其中涉及的關(guān)鍵技術(shù)問題及應(yīng)對措施。
(2)感染可能傳染流行病背景下的強化超濾法。針對傳染性流行病期間醫(yī)院及社區(qū)等人員密集型公共場所出現(xiàn)的感染性呼吸道疾病和傳染性單核細胞增多癥(MMR-APC)感染患者,以及其他需要進行隔離或治療的病人,建議采用新型高效低阻過濾器+前置預(yù)冷機組+全空氣消毒機組合的新風(fēng)處理方式。該方案可有效去除室內(nèi)外污染空氣中的細菌感染等病原微生物;同時,由于室外新風(fēng)經(jīng)過熱濕交換器后再進入全空氣系統(tǒng)內(nèi),因此可以提高全空氣系統(tǒng)對感染性呼吸道疾病的凈化能力。此次研究結(jié)果表明:通過在全空氣系統(tǒng)中引入前置預(yù)冷卻塔,能夠進一步提高全空氣過濾設(shè)備的整體過濾效率,進而降低全空氣系統(tǒng)對感染性呼吸道疾病的凈化效果。針對目前醫(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。
各綜合醫(yī)院僅發(fā)熱門診空調(diào)與通風(fēng)系統(tǒng)分開安裝。以下將以綜合醫(yī)院為研究對象,綜合考慮醫(yī)院在突發(fā)傳染流行病面前能否轉(zhuǎn)化為收容病人的問題,所以在設(shè)計之初就應(yīng)該考慮這類突發(fā)事件的發(fā)生,從技術(shù)經(jīng)濟性角度出發(fā),盡可能采用以下技術(shù)措施。
感染可能爆發(fā)時某市大花園出現(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)單獨處置,使其符合GB 18466-2005《醫(yī)療機構(gòu)水污染物排放標準》。污染區(qū)域冷凝水無法隨清潔醫(yī)護人員工作間排走。此外,凝結(jié)水封件還須確保有水才能遏制污染氣體擴散。若為不同病區(qū),宜分別獨立設(shè)1層冷凝水立管,而非上下左右數(shù)層合并設(shè)置。
負壓排風(fēng)工作原理:負壓排風(fēng)向外排出空氣使室內(nèi)氣壓下降,室內(nèi)空氣變稀薄,形成一個負壓區(qū),空氣由于氣壓差補償流入室內(nèi)。負壓排風(fēng)是利用空氣對流、負壓換氣的降溫原理,是一種由安裝地點對向大門或窗戶自然吸入新鮮空氣,將室內(nèi)悶熱氣體迅速強制排出室外,降溫換氣效果可達90%~97%。負壓抽吸室內(nèi)空氣細菌數(shù)量較多,因此負壓抽吸室內(nèi)空氣必須從最高點流出,抽吸室端部必須裝到系統(tǒng)端部。如果經(jīng)過環(huán)境影響評估,上述排風(fēng)會對周圍環(huán)境造成一定的影響,則建議排風(fēng)口安裝高效率的過濾裝置,待治理達標后方可排放。過濾裝置需經(jīng)常更新并且經(jīng)過嚴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)生器進行消毒處理,防止感染擴散,二次危害安全。
公共建筑如醫(yī)院和集中式場所建筑中通風(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風(fēng)機過濾單元(FFU)。FFU風(fēng)機過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,使局部級別達到百級。FFU風(fēng)機過濾器單元也可用于潔凈室末端送風(fēng)。FFU風(fēng)機過濾單元產(chǎn)品設(shè)有初效過濾器、高效過濾器兩級過濾裝置。風(fēng)機從頂部將空氣吸入并經(jīng)初、高效過濾器過濾,過濾后的潔凈空氣在整個出風(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。這一臨時性措施將溫度、濕度與污染濃度控制相分離,更加利于實際需求。
公共建筑如醫(yī)院和集中式場所建筑前期設(shè)計中,一定保證所有房間(對溫度,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)時最佳方式是將新風(fēng)開至最大以降低污染物濃度和感染風(fēng)險,增大開度面積,以最大的幅度開啟進行對流換氣,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,輔助以一些機械如風(fēng)扇和排氣扇等,使通風(fēng)發(fā)揮到極致,達到最好的換氣通風(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)開啟的同時,也要加強消毒管理工作,定期檢查各個系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)狀態(tài),及時發(fā)現(xiàn)潛在的隱患并加以解決。此外,還需注意一些細小方面。比如說,當(dāng)出現(xiàn)大面積的細菌感染時,就可能會有病原菌從破損處侵入人體而引起感染,要注意個人防護。
文章通過對設(shè)計與運行方面的分析,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)劃時必須考慮采用何種技術(shù)以保證暴發(fā)時應(yīng)急使用。所以在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計時,一定要把治理空氣污染擴散和預(yù)防問題當(dāng)作一個重要考量,在設(shè)計和運行時盡量考慮避免二次交叉感染,營造潔凈安心的環(huán)境。