国内外船舶防疫指南对比分析

徐 谦，田正军，黄 戈，吴 林，王 俊，杨清华

（招商局邮轮研究院（上海）有限公司，上海 200137）

0 引言

自2020年初新冠疫情暴发以来，各船级社都陆续发布了相关的防疫指南。由于新冠病毒可在空气中传播，这些指南均重点提到了空调通风方面防疫的措施。船东和空调厂家也结合自身情况制定了相应的防疫指南和防疫措施。本文结合新冠病毒的传播特点，对船级社、船东和空调厂家的防疫指南进行对比，并分析各个防疫措施的利弊。

1 新冠病毒的传播

美国船级社（American Bureau of Shipping，ABS）在防疫指南中指出传染病会以飞沫和气溶胶的形式通过空气传播。新冠病毒的传播机理见图1，患者在咳嗽和打喷嚏时会产生飞沫，其粒径一般大于5 μm，飞沫在空气中会快速下沉，不会远距离传播，但可导致近距离（2 m以内）病毒感染。气溶胶是飞沫的残留物，粒径在1～5 μm，可长时间停留在空气中，能传播较远的距离，进而导致间接病毒感染。

图1 新冠病毒的传播机理

2 国外船级社防疫指南

新冠疫情暴发后，国外各大船级社均推出了防疫指南及相应的船级符号。各船级社基本采用风险评估的方法，空调通风系统是重点评估的对象。

2.1 美国船级社（ABS）

ABS发布的防疫指南提出了船级符号“IDM-A”，并对隔离房的设计提出了明确的要求。隔离房的气压要低于缓冲间，缓冲间的气压要低于走廊，压差至少为0.25 Pa，并需安装压差监控装置。ABS防疫指南对换气次数具有严格要求：对于隔离房，每小时不得少于12次；对于缓冲间，每小时不得少于 10次。除非安装有高效微粒空气（High Efficiency Particle Air，HEPA）滤器，隔离房不得循环利用房间内的空气，不能控制空调系统。隔离房和缓冲间的送风管需要布置止回风闸和90%除尘效率的滤器。抽风口需要布置在高处，距离进风口至少保持8 m的距离，并设有“污染空气”的标志。

2.2 挪威船级社（Det Norske Veritas，DNV）

DNV发布的防疫指南提出了船级符号“CIP”，并提出要对空调通风系统进行安全评估，评估内容主要包括空调通风系统的隔离性、空气滤器的效率、气流方向和换气次数。

2.3 意大利船级社（Registro Italiano Navale，RINA）

RINA提出了船级符号“BIOSAFE SHIP”，通过风险评估后方可授予。评估内容包括以下10部分：总布置图（60分）、房间区域（15分）、公共区（29分）、表面消杀（30分）、空调通风防疫（64分）、饮用水防疫（6分）、灰黑水防疫（6分）、垃圾处理（5分）、医院区（31分）、监控系统（50分），总共296分。空调通风防疫所占分值最多，其主要包括污染区通风系统、空气净化方式、换气次数和风口布置等细分部分。

2.4 英国劳氏船级社（Lloyd’s Register of Shipping，LR）

LR提出了船级符号“SHIELD”，并需要对食物、水、医疗、通风、居住区和管理等6个方面进行风险评估。通风评估主要包括新风量、空气消杀、换气次数、全新风、隔离区独立通风系统和空气质量评估等部分。

2.5 法国船级社（Bureau Veritas，BV）

BV针对新冠病毒发布了相关防疫指南，提出可通过负压控制、过滤、紫外线消杀、全新风、增加换气次数等方式来加强通风系统的防疫功能。

3 中国船级社防疫指南

中国船级社（China Classification Society，CCS）在2020年发布了《船舶防疫安全指南》，对空调通风系统提出了明确的防疫要求。为降低传染性疾病通过空调通风系统进行传播的风险，需要采取有效措施降低室内空气中的病原体含量。船舶应在不同功能舱室和区域内采用合适的空调通风方式及空气过滤系统。在空调通风系统防疫方面，CCS提出了5个附加标志：1级防疫安全（Epidemic Prevention and Control 1，EPC 1）、2级防疫安全（Epidemic Prevention and Control 2，EPC 2）、3级防疫安全（Epidemic Prevention and Control 3，EPC 3）、空调通风系统卫生功能（Sanitary Ventilation System，SVS）、负压隔离房功能（Negative Pressure isolation Room，NPR）。

3.1 EPC 1

若发生可能通过空气和气溶胶传播的传染性疾病时，隔离房的空调通风布置或其他措施应能有效避免传染病对居住区的扩散和传染。

3.2 EPC 2

隔离区的排风口应尽量远离所有进风口和人员活动场所：1）直线距离不得小于12 m；2）排风口应高于所有进风口和人员活动场所2 m以上。

Ⅰ类居住区和隔离区应分别设置独立的通风系统。空气流向应由低风险区域流向高风险区域。空调系统和管路设计应使区域内每个房间能够独立回风，空调系统的送风口和回风口应配备高中效及以上级别的空气过滤器。

3.3 EPC 3

在EPC 2的基础上，EPC 3提出了更高的要求：1）Ⅰ类居住区、Ⅱ类居住区、Ⅲ类居住区、隔离区（污染区和半污染区）的空气压力依次降低；2）隔离区的通风布置或相应措施应能有效避免传染病自污染区通过半污染区向清洁区的扩散传染；Ⅱ类居住区和Ⅲ类居住区应分别设置独立的通风系统。

3.4 SVS

Ⅰ类居住区、Ⅱ类居住区、Ⅲ类居住区、隔离区、隔离房的空气压力依次降低，两相邻等级区域的相对压差不得小于5 Pa。

空调系统送风口和回风口应配备空气过滤器，Ⅰ类居住区应配备亚高效、高效或超高效空气过滤器，隔离区、隔离房、Ⅱ类居住区和Ⅲ类居住区应配备高效或超高效空气过滤器。

3.5 NPR

CCS从风口位置、气压差和空气流向、微压差计位置、空调过滤器布置和等级等方面对负压隔离房的通风要求做出较为详细的规定。

4 邮轮船东采取的防疫措施

为实现复航、提升游客信心，一些邮轮公司推出了不同的空调通风防疫措施并用于新造邮轮和改装邮轮。

维珍邮轮公司（Virgin Voyages）指出空调通风系统是邮轮最重要的系统之一，为保证乘客的安全和舒适，需要使用更有保障的空调通风系统，而不是一味追求节能。空调通风系统每6分钟换气1次，可根据人数来调节风量，不再使用回风。此外，还使用“Atmos Air”等离子净化系统，通过将空气离子化来消灭空气中的病毒。

风星邮轮公司（Windstar Cruises）认为需要使用HEPA滤器，并通过紫外线对空调通风系统进行高规格的消杀。

皇家加勒比海邮轮公司（Royal Caribbean International Cruises）提出要在空调的新风口和室内的风机盘管布置“MERV13”空气滤器，将公共区的换气次数提高至15～20次/时。

地中海航运公司（Mediterranean Shipping Company，MSC）的邮轮安装有“Safe Air”空气系统，该系统安装有紫外线灯管，可利用短波长光束杀死空气中的病毒和其他有机物。“Safe Air”系统由芬坎蒂尼船厂和国际遗传工程和生物技术中心共同研发。

5 空调厂家推荐的防疫措施

针对新冠疫情，各大客船空调厂家提出了相应的防疫措施。

法国的Axima空调公司指出设置防疫措施会增加客船能耗，空调系统应设置普通模式和防疫模式，模式间可进行切换，必须把乘客和船员的安全摆在首位。

芬兰的HALTION设备公司表示100%新风的全空气系统虽在十多年前就普遍应用于各种客船，但该系统在现在和将来依旧是最好的选择。近年来，为实现节能，邮轮普遍运用以风机盘管为核心的水汽系统，采用包含离子空气净化、紫外线、过滤和催化氧化的4级过滤方案，该水汽系统可直接安装到风机盘管或中央空调器内。

荷兰的Heinen & Hopman空调公司提出在中央空调器或风道内安装紫外线灯管进行消杀，将人均新风量提高至50 m/h，并在新风口布置“MERV-8”和“MERV-13”2道滤器。

芬兰的KOJA空调公司指出由于空调系统内的风速很快，难以消杀空气中的病毒，故建议先用高效滤器捕捉病毒，再用紫外线进行消杀。

中国江苏的兆胜空调有限公司在防疫指南中提出多种空调通风防疫方案，包括有针对性的空调系统设计，处所气压控制，采用等离子、紫外线、静电过滤、活性炭过滤和高效滤器等防疫措施，该防疫方案已进行实船验证，并取得了良好的效果。

6 各方防疫指南对比

各船级社、船东和空调厂家的防疫指南有很多共同点，都提到了空气过滤、空气消杀、换气次数、气流方向控制等防疫方案，但由于各方视角不同，对不同的防疫方案存在明显不同的倾向。

6.1 空气滤器

安装高中效空气滤器对新冠病毒进行物理捕捉是最直接有效的方法，但其产生较高的压力损失会导致风机型号大幅增大。各船级社和空调厂家推荐的防疫指南里基本均提出要在空调通风系统中安装高级别的空气滤器。

CCS特别推荐应用HEPA滤器（见图2），该滤器对于0.3 μm微粒的过滤效率高达99.97%。然而，由于HEPA滤器的终压降需控制在400 Pa，迎风面风速需控制在1 m/s之内，这就导致了滤器的体积较大、布置困难，且维护成本很高。

图2 HEPA滤器

各空调厂家大都推荐使用较高级别的中效滤器，F9袋式滤器（见图3）对0.4 μm颗粒的过滤效率达到90%以上，也可很好地过滤1～5 μm的飞沫核，显著减少病毒传播的风险。此外，由于该滤器为袋式，可有效降低压力损失。

图3 F9袋式滤器

6.2 空气消杀

提高空气过滤器的等级会加大风机风头、增大风机能耗、提高空气滤器的更换频率、增加维护成本，因此，大型邮轮的船东更倾向于使用空气消杀的方法来提高空调通风系统的防疫功能。

维珍邮轮公司推出的“Atmos Air”等离子净化系统，其超能离子发生器可瞬间激发兆亿级正负离子，通过正负离子湮灭产生大量能量，从而杀死病毒。地中海航运公司推出的“Safe Air”空气系统通过紫外线进行消杀，紫外线对病毒有较强的杀伤性。紫外线的光照强度越强、光照时间越长，则杀毒效果越好。

等离子消杀和紫外线消杀不会像空气滤器那样产生较大的风压损失，也不需要定期更换，几乎没有运营成本，因此对船东具有很强的吸引力。然而，若等离子发生器或紫外线灯管安装在风道或中央空调箱内，由于环境风量和风速都很大，消杀效果会受到很大影响。因此，CCS的防疫指南并未提到采用空气消杀的方法，而空调厂家也只是将空气消杀作为与空气过滤共同使用的辅助方法。

6.3 换气次数

大部分船级社、船东和空调厂家都在防疫指南中提到了增加船舶居住区域内空调通风的换气次数来提高防疫安全性，增加换气次数可使更多的外部新鲜空气进入船舶内部，从而更好地稀释受污染气体。然而，增加换气次数意味着增加新风量，需考虑新增新风负荷对空调系统的影响。

相较于全空气空调系统，水汽空调系统新风量和空调负荷较低，但全空气空调系统的防疫安全性更高。多个空调厂家推荐采用 100%全新风的全空气空调系统，并结合高效的空气热回收方案来降低空调负荷。

100%全新风意味着完全不使用回风，避开了使用高效滤器带来的能耗和布置问题，也规避了空气消杀技术防疫效果方面的争议。全空气空调系统具有较高的换气次数，可有效提高防疫安全性。

6.4 气流方向控制

CCS和ABS均指出气流方向控制是船舶防疫的重点之一。

空气应从较安全的区域流向较危险的区域，从而把病毒控制在较小的范围内。空调通风系统通过为不同区域设定不同的气压值来实现气流方向的控制，较安全区域的气压应高于较危险区域。对于隔离病房，可通过为不同房间设置不同的负压来经一步控制病毒的扩散，隔离缓冲间、病房、卫生间的气压逐步降低。

7 结论

在当前新冠疫情背景下，船舶空调通风系统在保障乘客和船员安全和健康方面起到决定性作用。本文对船级社、船东和空调厂家的防疫指南进行对比，分析各个防疫措施的利弊。研究表明：船东为减少运营成本更倾向于使用空气消杀技术；船级社为保证防疫效果更倾向于使用高效滤器；空调厂家从系统设计的角度更倾向于同时使用中效滤器和空气消杀技术。带热回收的 100%全新风的全空气空调系统是比较公认的空调通风防疫设计思路。