王增凱

（廈門(mén)英藍(lán)置業(yè)有限公司，廈門(mén) 361016）

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，人類(lèi)社會(huì)經(jīng)歷2003年SARS和2020年COVID-19全球性空氣傳播呼吸道傳染病疫情的考驗(yàn)。由于西方主要經(jīng)濟(jì)體受自由主義思想主導(dǎo)，未能在共同抗擊疫情方面達(dá)成全球共識(shí)，目前COVID-19全球除中國(guó)外還未能得到有效控制，而中國(guó)也出現(xiàn)多地局部疫情爆發(fā)情況，同時(shí)全球已出現(xiàn)多個(gè)更加致命的變異病毒種類(lèi)，截止2020年底，全球累計(jì)確診人數(shù)已超過(guò)九千萬(wàn)人，累計(jì)死亡人數(shù)超過(guò)194萬(wàn)人，疫情的全球大流行給人類(lèi)的生命帶來(lái)了巨大威脅，同時(shí)也重創(chuàng)了人類(lèi)社會(huì)的經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，除中國(guó)外的主要經(jīng)濟(jì)體均出現(xiàn)不同程度的衰退。在疫情長(zhǎng)期存在的情況下如何維持正常的經(jīng)濟(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要全社會(huì)的共同努力；辦公建筑作為復(fù)工復(fù)產(chǎn)的必要場(chǎng)所，從舒適性和節(jié)能角度，集中空調(diào)系統(tǒng)已成為現(xiàn)代辦公的首選，未來(lái)應(yīng)對(duì)空氣傳播呼吸道傳染病疫情，如何設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)集中空調(diào)系統(tǒng)，保證疫情常態(tài)化情形下辦公人員的生命安全，已經(jīng)成為暖通從業(yè)者必須要解決的問(wèn)題。

廈門(mén)英藍(lán)國(guó)際金融中心作為集辦公、酒店、公寓和商業(yè)一體的高端大型綜合體在建項(xiàng)目，采用集中式空調(diào)系統(tǒng)，當(dāng)面對(duì)突發(fā)的空氣傳播疫情時(shí)，集中空調(diào)設(shè)計(jì)是否可優(yōu)化，如何運(yùn)行和維護(hù)管理將面臨重大挑戰(zhàn)。

1 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目位于廈門(mén)市兩岸金融中心核心區(qū)金融大街1號(hào)，與金門(mén)島隔海相望，是廈門(mén)市設(shè)計(jì)建造標(biāo)準(zhǔn)最高的集6A甲級(jí)辦公、頂級(jí)酒店、頂級(jí)公寓、商業(yè)配套為一體的大型綜合體，項(xiàng)目即將建成投入使用。項(xiàng)目占地4.88公頃，總建筑面積約50萬(wàn)平米，其中地上33萬(wàn)平米，包含1、2號(hào)辦公塔樓，3號(hào)酒店、公寓塔樓；4、5號(hào)商業(yè)裙樓；地下17萬(wàn)平米，B1層主要為商業(yè)、設(shè)備用房、酒店后勤區(qū)等，B2層主要為員工食堂、酒店后勤區(qū)、車(chē)庫(kù)等，B3B4層主要為物業(yè)辦公區(qū)、車(chē)庫(kù)及部分設(shè)備用房等。

2 集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概況

本工程采用水冷中央空調(diào)+冰蓄冷系統(tǒng)，總冷負(fù)荷為33600KW；采用自備燃?xì)馊加蛢捎缅仩t熱源供熱，空調(diào)用耗熱量為10480KW。采用四管制水系統(tǒng)，內(nèi)外分區(qū)，冬季內(nèi)區(qū)供冷、外區(qū)供熱。制冷供回水溫度為5/12℃、6/13℃，供暖側(cè)二次供回水溫度為60/45℃。

除部分大空間餐廳、大堂采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)外，其余區(qū)域均采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)。辦公室、小型會(huì)議室設(shè)計(jì)新風(fēng)量為30m3/P·h，酒店設(shè)計(jì)新風(fēng)量為50m3/P·h，餐廳、宴會(huì)廳等設(shè)計(jì)新風(fēng)量為30m3/P·h，商業(yè)設(shè)計(jì)新風(fēng)量為19m3/P·h。

3 COVID-19傳播途徑

研究表明，COVID-19傳播途徑主要為直接傳播、氣溶膠傳播和接觸傳播。直接傳播是指患者噴嚏、咳嗽、說(shuō)話的飛沫，呼出的氣體近距離直接吸入導(dǎo)致的感染；氣溶膠傳播是指飛沫混合在空氣中，形成氣溶膠，吸入后導(dǎo)致感染；接觸傳播是指飛沫沉積在物品表面，接觸污染手后，再接觸口腔、鼻腔、眼睛等粘膜，導(dǎo)致感染。COVID-19病毒對(duì)于溫度是極為敏感，在高于56度的環(huán)境中，新型冠狀病毒很快就會(huì)被殺滅，而且在比較干燥的區(qū)域，新型冠狀病毒存活的時(shí)間也非常短，而在比較潮濕的環(huán)境中存活的時(shí)間就可以延長(zhǎng)。

本文主要探討集中式空調(diào)系統(tǒng)怎樣有效阻止氣溶膠傳播和接觸傳播的設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)策略。

4 集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)策略

江億院士在中國(guó)制冷學(xué)會(huì)和清華大學(xué)于2020年3月11日召開(kāi)“新冠病毒封閉空間傳播規(guī)律研討會(huì)”上《對(duì)新冠病毒傳播的認(rèn)識(shí)與思考》的主題發(fā)言指出：短時(shí)間內(nèi)停留在稀釋倍數(shù)1000左右（每個(gè)感染者對(duì)應(yīng)的新風(fēng)量為300m3/h）的環(huán)境中被感染是小概率事件，但應(yīng)通過(guò)有效的氣流組織，盡可能地使傳染者的大部分呼出氣體被直接排出室外，公共場(chǎng)所應(yīng)加大新風(fēng)換氣量來(lái)減少潛在的未知傳染者引起的傳染風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)稀釋倍數(shù)達(dá)到10000倍以上，是完全安全的，而開(kāi)窗進(jìn)入新風(fēng)和空調(diào)引入新風(fēng)的稀釋倍率都超過(guò)10000倍?；谝陨险J(rèn)知，對(duì)本項(xiàng)目集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)策略進(jìn)行全面梳理。

4.1 風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)策略：

4.1.1 本項(xiàng)目辦公樓以出租為主，承租期和使用需求的不確定性是此類(lèi)建筑一大特點(diǎn)，結(jié)合2003年SARS給人類(lèi)帶來(lái)的慘痛教訓(xùn)，同時(shí)為了給未來(lái)租戶(hù)提供更加優(yōu)質(zhì)、靈活的服務(wù)，前期通過(guò)廣泛調(diào)研和細(xì)致的方案比選，最終選定了風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)的系統(tǒng)型式，疫情期間，因集中空調(diào)使用造成空氣傳播病毒的風(fēng)險(xiǎn)比變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)低很多。

4.1.2 新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)策略：

4.1.2.1 轉(zhuǎn)輪式全熱回收新風(fēng)機(jī)是通過(guò)將室外新鮮氣體經(jīng)過(guò)過(guò)濾、凈化、熱交換處理后送進(jìn)室內(nèi)，同時(shí)又將室內(nèi)受污染的有害氣體進(jìn)行熱交換處理后排出室外，從而達(dá)到高效節(jié)能的環(huán)保型產(chǎn)品，其最大的缺點(diǎn)有二：一是不可避免出現(xiàn)少量新排風(fēng)通過(guò)隔板密封圈互串現(xiàn)象；二是新排風(fēng)需集中在一起處理，新排風(fēng)口的布置困難，難以避免部分短路回流；為避免交叉感染，取消原設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)輪式全熱回收新風(fēng)系統(tǒng)；

圖1 轉(zhuǎn)輪式全熱回收新風(fēng)機(jī)原理示意圖

4.1.2.2 空調(diào)季節(jié)設(shè)置集中新風(fēng)系統(tǒng)，并通過(guò)豎向風(fēng)管送至各樓層，新風(fēng)機(jī)設(shè)置抽屜式初中效過(guò)濾器，利用衛(wèi)生間排氣保持辦公區(qū)內(nèi)微正壓；過(guò)渡季節(jié)新風(fēng)量加大一倍，并利用排煙排風(fēng)共用風(fēng)道進(jìn)行排風(fēng)，保持室內(nèi)微正壓；辦公區(qū)內(nèi)新排風(fēng)口及風(fēng)機(jī)盤(pán)管送回風(fēng)口應(yīng)布置合理，形成有效的氣流組織，從而避免交叉感染風(fēng)險(xiǎn)；外立面新排風(fēng)口設(shè)置在不同朝向或排風(fēng)口設(shè)置于建筑區(qū)位常年主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，但因室外風(fēng)向是隨機(jī)的，無(wú)法完全杜絕新排風(fēng)短路情況，為避免交叉感染，排風(fēng)系統(tǒng)增設(shè)抽屜式初中效過(guò)濾器，并預(yù)留靜電消毒裝置的安裝空間；疫情爆發(fā)期間，新排風(fēng)系統(tǒng)根據(jù)上班時(shí)間提前半小時(shí)投入使用、下班時(shí)間滯后半小時(shí)關(guān)閉，采用過(guò)渡季節(jié)新風(fēng)量運(yùn)行模式加大室內(nèi)換氣次數(shù)，降低空氣中的病毒濃度，同時(shí)安裝排風(fēng)系統(tǒng)靜電消毒裝置對(duì)排風(fēng)進(jìn)行消毒，并對(duì)新排風(fēng)系統(tǒng)的初中效過(guò)濾器進(jìn)行每日清洗消毒，從而降低感染風(fēng)險(xiǎn)；疫情形勢(shì)嚴(yán)重時(shí)，還可根據(jù)政府發(fā)布的指導(dǎo)意見(jiàn)使用正壓、排煙系統(tǒng)進(jìn)行強(qiáng)制通風(fēng)，具體為開(kāi)啟辦公區(qū)排煙系統(tǒng)排風(fēng)，利用樓梯間正壓送風(fēng)系統(tǒng)通過(guò)開(kāi)啟防火門(mén)補(bǔ)風(fēng)；

圖2 新排風(fēng)系統(tǒng)示意圖

4.1.2.3 既有辦公建筑集中空調(diào)新風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)上多數(shù)采用風(fēng)管與外立面新風(fēng)口直接連接取風(fēng)，或采用新風(fēng)機(jī)房靠外墻設(shè)置，直接通過(guò)機(jī)房取風(fēng)，這兩種方案存在不利于清洗或衛(wèi)生條件不佳的問(wèn)題；為避免以上問(wèn)題，本項(xiàng)目幕墻與新排風(fēng)機(jī)房之間增設(shè)外廊道，新排風(fēng)口設(shè)置在外廊道隔墻上并通過(guò)風(fēng)管與設(shè)備直接連接，疫情爆發(fā)期間，物業(yè)人員每日均對(duì)新排風(fēng)口進(jìn)行清洗消毒，從而降低感染風(fēng)險(xiǎn)。

4.1.3 風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)是可根據(jù)功能布局獨(dú)立布置風(fēng)機(jī)盤(pán)管，有機(jī)會(huì)把污染物控制在局部范圍；因各種原因，很多既有辦公建筑設(shè)計(jì)及實(shí)施未考慮防疫需求，分隔墻隔斷未到頂，風(fēng)機(jī)盤(pán)管采用吊頂回風(fēng)，一旦樓層里出現(xiàn)病毒攜帶者，就可能造成區(qū)域感染；基于以上原因，本項(xiàng)目要求所有風(fēng)機(jī)盤(pán)管必須安裝回風(fēng)箱，從室內(nèi)直接回風(fēng)，所有功能區(qū)不論風(fēng)機(jī)盤(pán)管是否開(kāi)啟，新排風(fēng)系統(tǒng)均要求全時(shí)段運(yùn)行；同時(shí)為了避免出現(xiàn)多個(gè)小房間共用一臺(tái)風(fēng)機(jī)盤(pán)管而帶來(lái)交叉感染風(fēng)險(xiǎn)，要求盡可能采用小容量風(fēng)機(jī)盤(pán)管，增加風(fēng)機(jī)盤(pán)管數(shù)量；另外在運(yùn)營(yíng)期間要對(duì)風(fēng)機(jī)盤(pán)管的盤(pán)管、過(guò)濾網(wǎng)、凝水盤(pán)及送回風(fēng)口等進(jìn)行定期清洗消毒，保持清潔，疫情期間應(yīng)盡量縮短清洗消毒周期。

4.1.4 本項(xiàng)目采用四管制空調(diào)系統(tǒng)，辦公室內(nèi)外分區(qū)，冬季內(nèi)區(qū)供冷、外區(qū)供熱，供暖側(cè)二次供回水溫度為60/45℃；研究表明COVID-19病毒在高于56度的環(huán)境很快就會(huì)被殺滅，而且在比較干燥的區(qū)域，新型冠狀病毒存活的時(shí)間也非常短，雖然目前研究結(jié)果還沒(méi)有精確的數(shù)據(jù)支撐以上理論，但COVID-19病毒存活時(shí)間隨著溫度的升高而縮短是明確的，鑒于以上結(jié)論，本項(xiàng)目加大板式換熱器換熱面積，把原設(shè)計(jì)供暖側(cè)二次供回水溫度從60/45℃提高至65/50℃，一二次測(cè)采用變頻供水泵，疫情期間采用高溫65/50℃運(yùn)行，可提前開(kāi)啟（運(yùn)行時(shí)長(zhǎng)可根據(jù)后續(xù)研究結(jié)果確定）以提高辦公室環(huán)境溫度，加快沉積在物品表面的COVID-19病毒被殺滅，降低接觸傳播感染風(fēng)險(xiǎn)。

4.2 一次回風(fēng)全空氣集中空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)及運(yùn)行維護(hù)策略：

針對(duì)于大堂、員工餐廳、多功能廳等大空間場(chǎng)所，無(wú)論是采用風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)還是一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)，均存在交叉感染風(fēng)險(xiǎn)，而一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)更有利于加大或采用全新風(fēng)運(yùn)行，從而通過(guò)增大新風(fēng)換氣次數(shù)降低室內(nèi)污染物濃度，達(dá)到降低交叉感染風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.1 本項(xiàng)目采用一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)的大空間場(chǎng)所較少，本次設(shè)計(jì)全部調(diào)整為預(yù)留全新風(fēng)運(yùn)行條件并配套相應(yīng)的機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，地下員工餐廳加大取新風(fēng)豎井及百葉面積，大堂、多功能廳等加大外墻取風(fēng)百葉，過(guò)渡季節(jié)或疫情發(fā)生時(shí)采用全新風(fēng)運(yùn)行，加大室內(nèi)換氣次數(shù)，同時(shí)避免通過(guò)回風(fēng)傳播病毒。

4.2.2 1-10um攜帶病毒的飛沫顆粒如果達(dá)到了醫(yī)學(xué)上規(guī)定的感染濃度的限值，就稱(chēng)為氣溶膠傳播，最低需要設(shè)置亞高效過(guò)濾器才能過(guò)濾。根據(jù)目前最新研究成果，阻隔式過(guò)濾是最有效的過(guò)濾方式，本項(xiàng)目一次回風(fēng)全空氣系統(tǒng)預(yù)留袋式亞高效過(guò)濾器的安裝條件，風(fēng)機(jī)設(shè)置變頻電機(jī)，疫情發(fā)生時(shí)安裝亞高效過(guò)濾器加強(qiáng)過(guò)濾，并定時(shí)清理消毒，降低疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)。

4.2.3 疫情期間加強(qiáng)物業(yè)管理，員工餐廳采取分時(shí)分批用餐措施，控制人員密度，避免人員過(guò)渡集聚；首層大堂開(kāi)啟門(mén)窗通風(fēng)，最大化新風(fēng)換氣次數(shù)；空中大堂、多功能廳等采用全新風(fēng)運(yùn)行，同時(shí)限制使用人數(shù)，降低疫情傳播風(fēng)險(xiǎn)。

5 結(jié)論

本文根據(jù)已知的COVID-19病毒在封閉環(huán)境中的傳播途徑及機(jī)理，詳細(xì)分析了廈門(mén)英藍(lán)國(guó)際金融中心集中空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和運(yùn)行維護(hù)策略，結(jié)果表明，疫情期間，結(jié)合嚴(yán)格的進(jìn)出項(xiàng)目人員管控，調(diào)整后的策略可以有效地降低病毒傳播的風(fēng)險(xiǎn)，保證使用人員的健康安全和日常經(jīng)營(yíng)活動(dòng)的正常進(jìn)行。