疫情防控常态化背景下建筑集中空调通风系统运行策略调研

孙志成 卜震 朱春

2020 年新型冠状肺炎病毒（以下简称新冠病毒）全球蔓延，确诊病例日益增多，我国果断采取应对措施，疫情得到有效控制，疫苗接种工作也在有序进行，仅有境外输入病例和零星本土病例。目前，我国处于疫情防控常态化阶段，但至今全球疫情形势依旧严峻。

新冠病毒传播机理逐步被认知，但还有诸多未知。截至目前，经呼吸道飞沫传播和密切接触传播是被广泛认可的两种传播途径，在相对封闭的环境中，长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能[1]。虽然新冠病毒是否会通过空调系统进行传播一直存在争议，但不可否认，通风空调在疫情防控过程中不可或缺。研究表明，室内环境处于人体舒适区域，可削弱某些病毒在空气中的传播[2-3]。相对湿度为40%～60%时，微生物较难存活[4]。且人处于恶劣环境下会降低免疫力，更易感染疾病。气流组织良好通风也是控制病毒传播的主要措施，可稀释被污染空气[5]。因此，在疫情防控常态化阶段，利用通风空调保证室内环境舒适，通风换气保证室内新风量可有效降低感染风险。

新冠病毒是否可通过空气传播，目前尚无严谨的科学依据，但有研究表明新冠病毒有空气传播的可能性[6]。基于此，通风空调系统在疫情防控阶段应谨慎合理运行，依据相关指南和标准[7-10]建议进行管理调控，确保建筑使用人员的安全。本文根据国家在不同时期防控政策文件，结合上海本地现场调研情况，对办公建筑在疫情防控常态化背景下健康运行进行深入探讨。

1.不同时期防控政策文件

自2020 年初新冠疫情暴发以来，国内大致可以分为两个阶段：第一个是2020 年上半年的流行期；第二个是此后疫情防控常态化时期。这两个阶段疫情防控的侧重点、方式方法有所不同。通过系统地开展政策文件调研工作，对研究空调通风系统与疫情防控的关系，指导空调通风系统健康和科学运行维护具有重要意义。

1.1 新冠肺炎流行期间办公场所和公共场所空调通风系统运行管理指南

2020 年2 月12 日，国务院应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制综合组，为指导办公场所和公共场所安全合理使用空调通风系统，阻止疫情蔓延和扩散，印发了《新冠肺炎流行期间办公场所和公共场所空调通风系统运行管理指南》（肺炎机制综发〔2020〕50 号），要求各省、自治区、直辖市及新疆生产建设兵团应对新型冠状病毒肺炎疫情联防联控机制（领导小组、指挥部）参照执行。

该指南规定了新冠肺炎流行期间办公场所和公共场所空调通风系统运行和管理要求，适用于采用全空气空调系统、风机盘管加新风系统或无新风的风机盘管系统的办公场所和公共场所。运行有三点要求。

（1）当空调通风系统为全空气系统时，应当关闭回风阀，采用全新风方式运行。

（2）当空调通风系统为风机盘管加新风系统时，应当满足下列条件：①应当确保新风直接取自室外，禁止从机房、楼道和天棚吊顶内取风；②保证排风系统正常运行；③对于大进深房间，应当采取措施保证内部区域的通风换气；④新风系统宜全天运行。

（3）当空调通风系统为无新风的风机盘管系统（类似于家庭分体式空调）时，应当开门或开窗，加强空气流通。

1.2 新冠肺炎疫情防控常态化期间办公场所和公共场所空调通风系统运行管理指南

2020 年5 月21 日，国务院应对新冠肺炎疫情联防联控机制综合组根据常态化疫情防控形势和复工复产复学需要，为科学指导公众使用空调，对《新冠肺炎流行期间办公场所和公共场所空调通风系统运行管理指南》进行了修订调整，形成了《夏季空调运行管理与使用指引（修订版）》（联防联控机制综发〔2020〕174 号）。修订版规定了夏季办公场所、公共场所和住宅等集中空调通风系统和分体式空调的运行管理和使用要求，与原版相比，增加了使用过程中的细化技术要求；提出了开启前应检查设备是否正常运行，对开放式冷却塔、空气处理机组、空调滤网等进行清洗、消毒；运行过程中应加强通风换气和空调系统冷凝水和冷却水等易污染区域的卫生管理，定期对冷却塔设备和部件进行清洗、消毒或更换，检查卫生间地漏等U 型管水封等技术要求。

原版指南是在2020 年初的疫情流行期间颁布的、我国最高层面的针对空调通风系统运行管理对策的纲领性文件。从空调通风专业角度，虽然具体条文要求有不少值得商榷和探讨的地方，但颁布时期正值春节后复工复产初期，在特殊时期对及时遏制疫情在工作场所的传播具有非常重要的指导意义和现实意义。修订版指南的要求相对原版要具体一些，但指南整体仅提出了空调通风系统的运行原则性要求，没有提出更为细致的指导性操作细则。

1.3 正常运行和全新风运行房间需冷量对比

空调全新风运行可有效避免交叉感染，但空调系统运行费用将大大增加，本文对一个案例进行简单测算，对比全新风运行和正常运行需冷量。

某舒适型空调房间夏季冷负荷为4.89kW，室内设计参数：tN=23 ℃，φN=60%，hN=49.8kJ/kg，夏季室外参数：tW=35℃，hW=92.2kJ/kg。

假设送风量不变，当新风比为15 时，处理空气所需要的冷量，由公式1 可得Q0=9.53kW；疫情防控需求，全新风运行时，Q1=35.84kW，是正常运行冷量的3.75 倍。

式中：

Q0—新风比为15 时，处理空气所需要的冷量；

Q1—全新风运行，送风量不变时，处理空气所需要的冷量；

qm—总送风量；

hC—新、回风混合后空气焓值；

图1 空气h-d 图

hL—送风焓值；

hW—新风焓值。

由上可知，全新风运行冷负荷大增，运行成本升高，这部分增加的费用只能由业主承担。夏季楼宇空调通风系统全新风运行经济性差，指南应在考虑安全性的同时，考虑系统运行经济性。

2.上海办公楼宇疫情防控期间空调通风系统运行情况调研

2.1 调研对象

调研时间为2020 年6 月～8 月。与两家大型物业管理公司总经理交流，了解疫情阶段物业管理公司对其管理楼宇空调通风系统运行策略；深入调研一家园区办公建筑、三栋不同空调通风系统办公楼的空调通风系统运行策略。

2.2 调研结果

2.2.1 物业公司

物业公司A 根据物业行业疫情时期的文件，编制了自己的防控指导方案，主要针对无新风系统的老旧楼宇，运行策略是将回风堵住、供应新风、部分楼宇利用消防排风、商场回风增设高效过滤，对滤网进行消毒（一天两次），对风管进行清洗。

物业公司B 空调运行严格按照国家法规指南，因风阀关闭也存在漏风问题，冬天不开启中央空调，只手动开启新风。车库排风定时开启，对滤网定时消毒。国家出台的运行管理指南在经济方面也符合物业需求，疫情防控期间物业收入减少，关闭空调可减少支出。6 月底，国家出台可以正常开启空调的规定，正常运行时，新风早、中、晚定时开启，一天开启两三个小时左右。

物业公司基本严格遵照国家出台的各项指南，制定具体的空调通风系统健康运行策略。疫情对办公楼宇出租率影响较大，在收入减少的情况下，业主对有利于疫情防控的改造项目持观望态度，仅做好日常消毒和人员出入管控。针对疫情防控期间，无法保证防疫健康运行要求的空调通风系统，国家可出台鼓励改造政策，促进业主实施改造，可提高复工复产的安全性。

2.2.2 办公建筑

园区办公建筑，疫情防控期间园区内餐饮均关闭。园区办公楼空调系统为VRV 中央空调系统，楼内均有新风机，但租户嫌新风机噪声大，平时基本不开新风。疫情防控期间，物业宣传空调通风系统健康运行策略，但无法干预楼内空调运行情况，租户自主运行办公楼内空调系统。

（1）办公楼1 的标准层采用低速变风量全空气系统（VAV）。由于办公区进深大，外墙周边与内部负荷的特性不同，把外墙到室内3m 部分划分为外区，其他为内区。外区和内区分别采用2 台VAV 空调箱负担。

电梯机房按10 次/h 设机械排风风机，卫生间按15 次/h、开水间按10 次/h 设机械排风，由每层排风机接风管至竖井，屋顶排风机集中排放。1F～17F 设排风系统，室内排风先至机房，经每层新、排风热交换空调箱换热后排至室外，屋面送排风机变频运行。楼宇通风系统见图如图2 所示。

图2 空调通风系统

新、排风热交换空调箱内设板翅显热交换器，该热交换器有一定漏风率，可导致部分回风混入新风。2020 年3 月～6月疫情防控期间，因楼内新风机组不符合疫情开启规定，新风机关闭，使用玻璃幕墙下方通风仓通风（见图3），回风关闭，排风开启。7 月开始常态化运行，楼内空调全新风运行，且定期对空调箱进行消毒处理。

图3 通风仓

该楼宇运行人员考虑了板翅显热交换器的漏风问题，疫情防控期间关闭新风，依靠自然通风和机械排风进行通风换气，保证了办公环境的安全性，降低了交叉感染风险。

（2）办公楼2 的标准层采用低速变风量全空气系统（VAV）。由于办公区进深大，外墙周边与内部负荷的特性不同，把外墙到室内3m 部分划分为外区，其他为内区。外区和内区分别采用2 台VAV 空调箱负担。电梯机房按10 次/h 设机械排风风机，当机械通风仍不能使机房内的空气温度满足电梯正常运行的环境温度时，启用冷风机降温。卫生间按15 次/h、开水间按10 次/h 设机械排风，由每层排风机接风管至竖井，避难层或屋顶排风机集中排放。各层另设排风系统，风量由定风量阀控制，定风量阀与空调器联锁开、关，由避难层或屋顶新、排风乙二醇显热交换排风机热交换后排至室外，显热交换排风机变频运行。建筑通风系统如图4 所示。

图4 空调通风系统

2020 年疫情防控期间，物业人员全部手动工频启闭空调箱和新风机、排风机，其中回风阀关闭，新风阀保持最大风量运行。疫情防控期间，物业每天对开启的空调箱进行消毒。

从图4 可看出，回风关闭后，风量自由分配，新风机、排风机、空调箱送风机在静压箱内角力存在回风和新风混合的风险。因此，建议运行人员应将回风管至空调箱的阀门关闭，防止回风进入空调箱，污染新风。

（3）办公楼宇3 的新风机组按照大厦实际空调需求，分为高、低区设置，分别位于大厦2 楼空调机房和52 楼空调机房内，共6 台；空调箱主要设置于3F～50F 的办公区域。其中主楼3F～50F 每层设置1 台，共48 台，主楼低区3 台新风机组并联运行，将处理后的新风统一送至低区（3F～26F）新风井道中，通过新风井道送到每层的空气处理机组，与房间的回风混合后，通过空气处理机组内的送风机送至每一层的空调区域。高区新风机组运行模式与低区新风机组运行模式相同。裙房空气处理机组直接将室外新风与部分室内回风（一部分直接排出室外）进行混合处理后，再通过送风机送至室内。其中，新风量与室内排风量联动控制，保证室内一定的正压。楼宇标准层平面风管图和通风系统图如图5 所示。

图5 标准层风系统示意图

疫情防控期间，新风阀照常开启，关闭机房回风阀，新风由空气处理机组内的送风机送至每一层的空调区域，空气处理机组内送风机变频调节，以保证机房和室内风压正常。灯具自带回风口将回风送至吊顶消防仓，经排风管排出室外。该运行模式下，回风由独立管道排出室外，完全避免了新风和回风混合，切断了交叉感染的可能性。

2.3 小结

由以上调研可知，办公建筑空调通风系统健康运行主要面临的问题有：（1）运行费用增加，只能由业主承担，且收入减少，业主对有利于疫情防控的改造项目持观望态度；（2）园区类办公建筑，租户自主性大，物业难以统一管理，不确定性大；（3）部分楼宇运行人员未能深入了解通风系统，只根据国家发布的指南关闭回风，存在回风和新风混合的风险。运行费用增加，不能只由业主承担，应由不同部门共同支付；针对园区内办公建筑和办公楼，监管部门应认真做好监督检查工作，避免因园区租户或楼宇通风系统运行人员管理失当导致集中性空调通风系统卫生问题。

3.结语

部分国家防控力度不够，导致病毒大范围传播，病毒变异速度快，现阶段已变异出传染性更强的病毒，不排除变异出可通过通风系统传播的病毒。今年以来，局部地区有疫情小范围传播，部分区域升至高风险地区。因此，新冠疫情防控常态化阶段，低风险地区公共办公建筑，应警惕通风空调系统运行过程中潜在的健康问题。本文通过对不同疫情防控阶段，国家发布空调通风系统防控指南和上海办公建筑空调通风系统疫情防控措施调研，根据调研结果，主要对疫情防控指南、办公建筑空调通风疫情防控及监管措施、空调通风系统设计展开讨论。

（1）新冠疫情防控常态化阶段，国家颁布的指南仅提出了空调通风系统运行的原则性要求，没有提出更为细致的指导性操作细则。应对指南进行再次修订，根据不同风险等级，提出指导性的操作细则，同时考虑经济性，便于运行管理人员参考。

（2）空调通风系统运行管理人员应深入了解系统，避免管理失当。同时相应的监管部门应认真做好监督检查工作，提前预防。

（3）新冠疫情对空调通风系统提出了更高要求，通风系统改造难度较大，且无法应对紧急事件，因此要求空调通风系统设计人员在设计阶段就要考虑面对紧急事件时，空调通风系统依然可健康运行。