住宅的防疫和防生化设计

■ 荣国华 RONG Guohua

0 引言

新冠肺炎疫情在全球形成大流行，这场疫情带来的危害不亚于一场生物战，同时，当前世界恐怖主义活动猖獗，反恐形势依然严峻。在这样的国际背景下，出于对战争的忧虑，我们不妨居安思危，严加防控。

为了应对战争危机，我国从1969年开始就大规模建设人防工程，目前，人防工程成为城市的标配，它对遏制战争、保卫和平起到了积极作用。虽然大规模战争没有爆发，但人防工程在平时为人民的生活提供了很多便利，实现了平战结合，发挥了巨大的社会效益和经济效益。

人防工程具有防核、生、化的功能，它可以防御病毒的袭击，但由于数量、空间、救治设备有限，不可能大规模地用于防控传染病疫情。在没有疫苗和缺乏有效治疗手段的情况下，采取封城和居家隔离措施是防止新冠肺炎疫情扩散的有效方法，当人们居家隔离后，住宅就成为防疫的重要场合。当发生生化战争时，人防工程与住宅的防护作用和地位应当重新认识和评价。

1 人防工程的防护机制和缺陷

人防工程通常在地面以下，它的被覆和防护结构可以抵御核爆炸的冲击波和炸弹的袭击；它带有通风滤毒设备，可以过滤核灰尘、化学毒气、带有病毒和病菌的空气等，施行超压排风、过滤式和隔绝式通风，保证工程内部的空气清洁和安全；它有储备水源和给排水系统，可以对染毒人员进行洗消，为内部人员提供生活用水；它有发供电设备，为工程内部设备和人员提供电力。因此，人防工程为人民的生命安全提供了重要保障。

但随着科技的高速发展，大威力的杀伤性武器不断出现，比如：精确制导炸弹、钻地炸弹，对人防工程造成极大威胁，削弱了人防工程的防御能力。1991 年海湾战争中，上千名巴格达市民在阿米里亚防空洞躲避战争，而美军轰炸机发射的两枚激光制导精确炸弹，致使上千平民被活活烧死，只有14 人幸免于难，这就是举世瞩目的“阿米里亚惨案”。人防工程作为人员集中防护的工程，在精确制导武器面前显得非常脆弱，为了防止敌方对我人防工程进行定点清除和集中轰炸，减少伤亡和损失，我们必须采取其它的防御方式和策略。

2 住宅防疫和防生化武器袭击的机制和工作原理

核武器作为大规模的杀伤性武器遭到全世界人民的反对，拥核国家之间实际上也形成了不使用核武器的默契，仅把核武器作为相互威慑的手段，未来发生核战争的几率很小，而发生生化战争的可能性极大，在中东国家一些小规模的局部战争中，已多次发生化学武器袭击的战例。生化武器成本低，实施方式简单，而且隐蔽性强，难以发觉，破坏力不亚于核武器。这次新冠肺炎疫情在全世界的大流行，已经证明了生物武器的危害性极其严重，人防工程的建造应把防生化武器袭击作为今后的主要任务。

因此，基于以上判断，未来即使发生了生化战争，敌方应仅对我城市重点目标进行攻击摧毁，不会实施狂轰滥炸，城市大部分建筑（包括住宅）都是完好无损的，人们仍然可以居家生存。当疫情期突然爆发了战争，或战争期间，又爆发了疫情，这时人们是躲进人防工程中，还是居家隔离呢？一方面，如果病毒感染者进入了人防工程，在这种封闭空间内，势必造成大规模的聚集性交叉感染；另一方面，由于人防工程长期不使用，里面阴暗潮湿，有可能滋生大量的致病细菌和病毒，对人体健康也会造成危害。因此，采取居家隔离的防御方式是最简单有效的方式。

采取居家隔离的防御方式，住宅应具备人防工程的防护功能，要有可靠的气密性和通风滤毒系统。在平时使用时，为防止空气渗透，降低能耗，要求住宅应保持一定的气密性，符合节能标准，《近零能耗建筑技术标准》（GB/T 51350—2019）规定：严寒、寒冷地区建筑气密性应≤0.6；在疫情期间，为防止户间传染，住宅也应保持一定的气密性；在战时，为防止化学毒气、生物战剂、带病毒和病菌的生物渗入，人防工程和住宅应有更高的气密性，人防工程口部的漏气量应小于或等于该口部最小防毒通道容积的0.1 倍。《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空气净化器的特殊要求》（GB 21551.3—2010）、《家用和类似用途电器的抗菌、除菌、净化功能 空调器的特殊要求》（GB 21551.6—2010）要求其抗菌（除菌率）≥50%，PM10 颗粒物净化效率应≥40%，甲醛、氨、苯净化效率应≥25%；人防工程为了过滤核尘埃、化学毒气、生物战剂，设有粗滤器、预滤器、过滤吸收器，以RFP-500 型过滤吸收器为例，它对沙林模拟剂防护计量≥400 mg·min/ L，大肠杆菌杀灭效率15 min 不低于95%。由于雾霾的污染愈加严重，空气净化器和新风系统逐步走入家庭，它与人防工程的通风滤毒系统都有相同的功能和原理，能够提供新风、过滤灰尘、吸收有害气体，过滤材料通常采用纤维材料，吸收材料通常采用活性炭等，两者具有一致性，而人防工程的通风滤毒系统安全性、可靠性更高。就处理风量而言，家用空气净化器和新风系统的风量在300 m3/ h左右，人均30 m3/h，它可以满足5口人之家的新风需求，根据《人民防空地下室设计规范》（GB50038—2005）规定：战时清洁通风，新风量≥10 m3/ （Ph）；战时滤毒通风，新风量≥3 m3/（Ph）。平时的新风量远大于战时的新风量，家用空气净化器和新风系统与人防工程的通风滤毒系统可以相互替代。

因此，如果把人防工程的通风滤毒系统装在家庭中，技术上是可行的，增加的成本也是有限的。在平时生活中，通风滤毒系统可以净化室内外的空气，尤其是雾霾天气，它可以净化PM2.5，改善室内空气品质，营造健康的居家环境，同时，由于住宅的气密性提高，降低了空气渗透量，住宅更加绿色节能；当疫情来临时，住宅整体的气密性和通风滤毒系统可以有效阻断外来病毒进入室内；当战争来临时，可以有效防止生化武器的袭击，因此，具有“平、疫、战”三种功能，实现了平疫结合、平战结合，在人防工程集中防护的基础上，又延伸出住宅分散防护的模式。当然，战时仍然以人防工程防护为主，而住宅防护作为辅助手段，用于弥补人防工程的缺陷和不足。

3 住宅的防疫和防生化设计要点和技术措施

3.1 确保密封质量，提高住宅的气密性

住宅的气密性不仅关系到住宅的能耗，而且关系到防疫和防生化的能力。住宅的气密性主要由围护结构、门窗、穿墙板管线、下水管水封的气密性来决定，现有住宅的围护结构通常是砖砌墙体或钢筋混凝土结构，在施工质量有保证的情况下，只要不出现裂缝，围护结构的气密性有保障；门窗扇需要开启，与门窗框配合不紧密时，容易漏风，门窗框与墙体密封不严也会漏风，玻璃与窗框之间的密封胶条不严密也会漏气；各种穿墙板管线也是影响气密性的重要因素，比如：穿外墙的电缆管线、分体空调器穿墙管、卫生间排风道风口、厨房排烟道风口、穿地板的各种管线；下水管水封包括洗脸盆、洗菜盆、坐便器、地漏等。

根据《建筑外门窗气密、水密、抗风压性能分级及检测方法》（GB/T 7106—2008）可知，建筑外门窗的气密性分为1～8 级，最高级是8 级，漏风量≤0.5 m3/（mh），平开窗的气密性要高于推拉窗，铝合金窗要好于塑钢窗，随着门窗制造工艺的提高，门窗的气密性也不断提高。穿外墙的电缆管线、分体空调器穿墙管、穿地板的各种管线必须填充密封材料，做好密封措施，卫生间排风道风口、厨房排烟道风口应装插板阀或电、手动密闭阀，切实保证密闭性。洗脸盆、洗菜盆、坐便器、地漏的存水弯水封应保证50 mm 以上的水封。在疫情期或战时，应加强密封措施，门缝、窗缝用胶带粘贴密封，卫生间、厨房不使用时，应关闭插板阀或电、手动密闭阀。

3.2 做好空气处理，确保送风安全

住宅的气密性提高了，由于漏风量减少，室内的新风量也会减少，为此应增设通风滤毒设备，平时它可以向室内送新风，过滤灰尘、吸收有害气体，改善室内的空气品质，疫情期或战时，它可以处理化学毒气、生物战剂、病毒和病菌，保障人们的生存安全。因此，增设通风滤毒设备，平时、疫情时、战时都能使用，没有浪费。

图1 为一户公寓式住宅平面图，通风滤毒设备采用吊装设在客厅阳台上。图 中1、2、3、6、7、8、9、11、14、16、19、20 为密闭阀，该阀门为人防工程通用阀门，具有防核、生化武器的功能，在密闭阀1、19 的室外进风口处设有过滤网，过滤颗粒较大的灰尘。图中5、18为过滤吸收器，它包括过滤器和吸收器两部分，可以过滤各种灰尘、病毒、病菌，吸收化学毒气。图中4、12、17 为风机，向室内送风或向室外排风。图中10 为换热器，室内排风与室外新风热交换，实现节能回收。图中13、15 为排气扇。图中21 为抽油烟机，油烟排入油烟风道，卫生间废气排入风道。

在平时，密闭阀2、6 关闭，其余打开，过滤吸收器18 平时可以不装，预留好安装位置，战时安装就位。空气的流程是：室外空气→过滤网→密闭阀1 →密闭阀7 →换热器10 →密闭阀8 →过滤吸收器5 →密闭阀3 →风机4 →室内；室内废气→风机12 →换热器10 →密闭阀11 →室外，密闭阀9 为回风阀，需要净化室内回风时打开。

图1 住宅平面图

在疫情时，门窗关闭，密闭阀14、16、20 关闭，卫生间和厨房使用时才打开，当风机4 的风量小于抽油烟机21 的风量时，做饭时应打开密闭阀19 向厨房补风。当家里没有疑似或确诊传染病人时，阳台上通风滤毒设备与平时一样运行；当家里有疑似或确诊传染病人时，应将病人安排在主卧室，单独使用主卫生间，排气扇13、密闭阀14 全天运行，保持主卧室、主卫生间为负压，防止病毒向外扩散，密闭阀1、3、6、11、风机4 打开，密闭阀2、7、8、9、风机12 关闭，空气的流程是：室外空气→过滤网→密闭阀1 →密闭阀6 →过滤吸收器5 →密闭阀3 →风机4 →室内；室内废气→风机12 →换热器10 →密闭阀11 →室外，室内除了主卧室、主卫生间外，都是正压状态，防止病毒向室内扩散。

在战时，过滤吸收器18 应安装就位，作为备用，门窗关闭，接缝处用胶条密封，密闭阀14、16、20 关闭，卫生间和厨房使用时才打开，在次卫生间与衣帽柜之间的过道口部装简易密闭门，可用床板、屏风、硬纸板等材料制作，用胶条密封在口部墙面上，在其上部开有超压排气口，用盖板、胶条封堵，需要时再打开，这样在大门与简易密闭门之间形成了防毒通道，大门之外是染毒区，简易密闭门之内是清洁区，次卫生间作为简易洗消间用于外出染毒人员回家后洗消。

战时有清洁、滤毒、隔绝三种通风方式。清洁式通风时，密闭阀1、2、11 打开，其它密闭阀关闭，风机4、12 运转，空气的流程是：室外空气→过滤网→密闭阀1 →密闭阀2 →风机4 →室内；室内废气→风机12 →换热器10 →密闭阀11 →室外。滤毒式通风时，密闭阀1、3、6、16 打开，其它密闭阀关闭，风机4 运转，简易密闭门上的超压排气孔打开，空气的流程是：室外空气→过滤网→密闭阀1 →密闭阀6 →过滤吸收器5 →密闭阀3 →风机4 →室内；室内废气→超压排气孔→次卫生间→排气扇15 →密闭阀16 →风道，在防毒通道、简易洗消间形成超压排风。隔绝式通风时，密闭阀全部关闭，风机停止运行。风机4、17 为变风量风机，以适应不同运行工况的风量需求，采用电动、手动两种运行方式，战时停电时可手摇运行。

3.3 合理规划设计，增强防护能力

国家卫健委的调查报告指出，这次武汉疫情，80%的患者是家庭内部传染的，因此，在采取封城隔离措施之后，住宅的内部防控尤其重要。要防止家庭内部相互传染，既要靠个人卫生习惯，也要做到每人分室独居，对于两人以上的住宅，应选用两室两卫一厅一厨的户型，当做不到分室独居时，可考虑把客厅隔成两间。大户型应设两个卫生间，其中一个卫生间放在主卧室，由疑似和确诊病人单独使用，另一个卫生间放在大门口附近，由健康人员共用，战时可作为简易洗消间。

卫生间排水宜采用同层排水，防止管道泄漏污染下层住户，提高排水系统的安全可靠性。

外窗宜装金属遮阳卷帘，平时夏季卷帘可遮阳，减少太阳辐射和传热，战时卷帘可抗爆，起到防护和密闭作用。

板楼住宅比塔楼住宅通风采光条件好，塔楼住宅户间邻居相互传染疫情的可能性较大，电梯间前室、楼梯间、走道应尽可能开窗，形成通风；无窗的走道应尽量短，避免空气不流通；邻居的外门应错开布置，避免穿堂风从一家流入另一家，防止户间传染。

3.4 设置备用电源，施行联防联控

战时电网断电时，为保证通风滤毒系统的正常运转，应设备用电源，住宅可采用光伏发电设备，或小区设发电系统，向住户供电。风机应采用电动和手动两用风机，当无电供应时手动送风。测压和其它信号检测装置应配备到位，与通风滤毒系统形成连锁联控，小区应设统一的化学毒气和生物战剂探头，并通过小区网络送到每个住户，施行联防联控。随着5G、AI 技术的进步，将带动智能家居、智能住宅、智慧城市的快速发展，未来的信息控制技术将使住宅的防护能力迅速提高。

4 结语

住宅是人类生存的基本场所，其它建筑难以取代，把人防工程的防护机制和设备运用到住宅建设中，技术可行，投资可控，功能可期，集“平、疫、战”为一体，实现了平疫结合、平战结合，它可以避免人员在人防工程集中防护时的交叉感染，更加绿色、健康和节能，住宅防护作为人防工程的辅助和补充形式，它无疑提高了国家防御战争的能力。

比尔·盖茨2015 年就曾经警告称，未来几十年将会有一种比战争更严重的传染疾病导致数百万人死亡，人类必须采取应对措施。我们现在回顾这一提醒，不得不佩服他的先见之明，生于忧患，死于安乐，只有居安思危、常备不懈，我们才能立于不败之地。