同济大学沈晋明教授等：不仅要开好空调，更要增强空调抗疫能力

不仅要开好空调，更要增强空调抗疫能力

同济大学  沈晋明  刘燕敏

 0.引言

目前我国疫情防控工作取得了阶段性的胜利。在常态化疫情防控前提下，多措并举，积极推进生产生活秩序的全面恢复。

尽管人类发现病毒已100多年了，但对冠状病毒的认知还很不够。疫情发展至今，至少没有证据表明新冠病毒会通过空调系统传播。而国外超市、医院建筑空调一直照常开启。其实不必纠结于空调能否开启，应更关注如何开好空调，提高空调的抗疫能力，助力于当前的复工复产复医。 

1.诡异的新冠病毒

Influenza的译文是流感，人们望词生义，认为是“流行性”的“感冒”。但绝不能轻视“流感”，其实就是病毒引起的急性呼吸道感染，引发疫情，甚至全球突发性公共卫生事件。而流感病毒早已被证实不会经由空调系统传播。

新冠病毒很诡异，强大的传染性让人始料不及，在短短几个月全球217个国家出现疫情，确诊人数近500万。新冠病毒对环境变化具有很强的抵抗力，能在空中存活3小时左右并保持活性，越来越多人怀疑新冠病毒存在空气传播的可能性。一些欧美学者也认为“新冠病有可能但尚未证实，反之也没有报告数据或研究排除了空气传播途径的可能性。” 甚至，澳大利亚布里斯班昆士兰科技大学的Lidia Morawska博士在《自然》杂志的文章中说：“在从事这项工作的科学家的心中，毫无疑问，这种病毒会在空气中传播。是理所当然的。”但就是理所不当然，至今也没抓住诡异新冠病毒的“现行”案例。世卫组织一再重申“COVID-19病毒主要通过呼吸道飞沫在人与人之间传播”。

新冠病毒既然可长时滞留在空中，就有可能随气流进入空调系统而传播，特别是集中式空调系统。全世界有不少研究人员一直寻找依据，不断检测空调系统送回风口。每次出现空调传播新冠病毒论文或报道，点击率与引用次数总是异常高。新加坡研究人员在病房风口、管道内检测出病毒核酸痕迹，引起极大关注。后被证实有人触摸过风口。多艘公主号游轮发生新冠病患，但循证表明还是与空调系统无关。近来引用最多的是广州疾控发表的论文，报道在广州某餐厅发生的一起COVID-19聚集性感染案例，但单元式空调器送回风口检测是阴性的，显然是气流引起的自室感染。如在这位置上不是空调器，而是开窗或全空气空调的风口，如果还是这个气流方向，同样也会引起自室感染。但至今没有发现集中式空调系统引起的异室感染事件。

几个月来研究人员都试图搞清新冠病毒生物学特点、致病性、传播途径以及流行机理，特别是病毒的活性与感染剂量。目前比较可靠的办法应该是循证与流行病学调研。从统计学来说近500万人确诊的样本量足够大，而且地跨天南海北，涉及不同人群。从流行病学调查那么多的新冠确诊病例都可溯源，没有一例病案证实是由集中式空调系统引发的。这是极大概率事件！而国外的超市等公共建筑空调一直开启。

由此循证可得出结论：“到目前为止没有证据表明新冠病毒会通过空调系统传播”。 

2.开好空调是关键

既然空调不传播新冠病毒，只要空调系统是合规的就可以开启。或者说空调的送风量、新风量、空气过滤等技术参数合乎相应的设计规范就应该开启，我国GB50736《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》明确规定空调系统应设置粗、中效两级过滤。考虑到既有的一些民用建筑的空调系统，只要求在回风口换上低阻中效过滤就可以开启，这是必要条件。清洗空调系统、加强运维等措施对改善室内空气品质与防疫总是有益，可以作为建议，但不是疫情中开启空调的必要条件。

这涉及到空调系统两种情况，1.目前一直运行的空调系统；2.空调系统停运很长时间，现在要开启。分别建议如下。

2.1 疫情中一直运行的空调系统的建议

在疫情中一直运行的空调系统的服务场所，严防新冠病毒患者进入，以及进入室内人员戴口罩，是疫情中室内环境控制的基点。

合规的空调系统不仅允许运行，更重要是要开好空调，充分发挥集中空调系统的抗疫作用。不仅仅是新冠病毒，而且是针对所有致病菌。美国ASHRAE提出2点要求。

一要改变空调系统的运行模式。必须停止变风量（VAV）、按需通风控制（DCV）、间歇运行等节能模式，保持设计的新风量与送风量运行。推荐可变新风量运行，有条件增大新风量。改变无人或下班时关闭空调的运行模式，要求空调系统上班前提前1小时开机，下班后延迟1小时关机。

二要尽量减少室内人员的暴露时间，即一旦出现污染，尽快排除与稀释污染，才能有效减少暴露时间。这就要求空调系统具有良好的空气过滤与气流组织。

1）良好的气流组织，通风效率高，表现为：

①抑制局部传染源不扩散到全室；

②尽快地将悬浮菌就地沉降；

③不让沉降菌再次起浮成为悬浮菌；

④送风尽快进入人的呼吸区域，有效稀释，尽快排出致病菌。

比较各种气流分布模式，在室内实现上送下回的气流组织最为理想。

2）良好过滤是针对所控制的污染物而言，GB50736要求配置计数效率为70%＞E≥20%（粒径≥1μm）中效过滤器，相当于F5-F6级，也涵盖了F7的部分性能。如图1所示，控制飞沫传染的新冠病毒应配置不低于F7或MERV13高中效空气过滤器是合适的。由于过滤除菌实测效果往往大于由病菌粒径计算的过滤效率，一般来说可以除去95%以上飞沫。当然，收治新冠肺炎患者医疗科室，可能会出现空气传染，则要求配置HEPA过滤器。要注意在医疗科室不要配置PP驻极熔喷滤材的过滤器（当因空气湿度大等因素消除静电后其过滤效率会显著降低）。

从微生物控制角度来说，过滤器设置在回风口位置最合适，可以防止致病菌进入空调系统。由于系统的回风口多，总的来说过滤面积可以扩大，从而降低风系统阻力。

对于医疗科室，则应依据GB 51039－2014《综合医院建筑设计规范》规定：“上送下回气流组织”，“换气次数不低于6 h^-1”，“集中空调系统和风机盘管机组的回风口必须设初阻力小于50Pa、微生物一次通过率不大于10％和颗粒物一次计重通过率不大于5％的过滤设备”。从近期国外文献报导，在疫情期间对空调系统要求已与《综合医院建筑设计规范》规定雷同。遗憾的是，我国医院建设完全实施这三条规定的不多。

 图1 空气过滤器不同级别与去除不同污染物

集中式空调系统可以配置较好的部件，具有上送下回气流、有效回风过滤的两大优势，其抗疫能力强于其他形式空调。这就是说万一室内出现新冠病毒患者或其他呼吸道疾病患者，就能尽量减少室内人员的暴露时间，大大降低交叉感染的风险。
    尽管冠状病毒对环境变化具有很强的抵抗力，仅对80％以上的相对湿度和30℃以上的温度敏感。国外一些指南一再强调不要将温湿度控制作为抗疫措施，但是空调系统将湿度控制在合理的范围内对抑制室内微生物生长有正面效应（见图2）。进入夏季，集中式空调系统有能力将室内相对湿度控制在55%-65%范围内，虽然有些偏离，但既节能又抗疫。

图2 室内相对湿度与微生物滋生状况

紫外线对病毒具有良好的杀灭效率，推荐将紫外线灯管设置在空气处理箱内冷却盘管后侧。该处流经灯管的速度合适，也可避免紫外线光对人的伤害。

图3  盘管后设置紫外线消毒装置

最后，如果配置的空调系统冗余，有能力增大新风量，提高送风量。但前提是仍能维持可以接受（并非最佳）的室内温湿度条件。新风一直是感控的有力措施，增大新风量对抗疫十分有利。但全新风不是唯一的选择。新风量的主要作用是保证个人与室内卫生状况。就对病毒稀释能力来说，在同样换气次数下新风与经高效过滤器过滤的循环风的效果是相同的。随着天气越来越热，增大新风量的能耗成本也随之升高。在保证必要的新风量前提下，这就需要对空调系统增加新风量与回风增设高效过滤器能耗做一评估，对于一般公共场所，甚至可以将全新风与增设MERV13（F7）做比较，以做出合理的对策（见图4）。可见，增设MERV13（F7）过滤器去除微生物的整体效果还是不错，但能耗要远远低于全新风与配置HEPA运行。
 

图4 全新风，MERV13过滤器和紫外线对孢子、细菌与病毒的效果

2.2 在疫情中一直关闭要重启的空调系统的建议

鉴于我国国情，前段时间绝大部分空调系统长期关闭，随着气温升高现在需要重新开启。在开启空调系统之前，先要制定一个重新启动与运行计划。空调的风系统和水系统长期没有使用，有滋生致病菌的风险，特别是水系统。要确保空调系统重新开启能够正常运行并符合相应的标准与规范，确保所服务的空间在空调重新启用后是安全的，使得室内人员安心。

制定计划应按照《DB31/405-2012集中空调通风系统卫生管理规范》，或参照ASHRAE标准180-2018，商业建筑HVAC系统检查和维护标准实施细则（Standard Practice for the Inspection and Maintenance of Commercial Building HVAC Systems），全面检查整个通风空调系统，特别是空气过滤器积尘状态，安装气密性；加湿器性能，供水质量；凝水排水系统；冷冻水与冷却水循环系统；热交换盘管积尘状态，自动控制系统等问题，对所有控制开关、调温器、送回风口表面要清洁与消毒。特别要注意空调系统相关水系统（如冷凝水、冷冻水与冷却水），空调系统重新启动，水系统引起的微生物污染事件往往多于风系统。不明发热常常与水系统污染有关。如有问题应及时按照《GB50365-2019空调通风系统运行管理标准》要求进行整改。

虽然空调系统清洗与消毒并不是空调系统启动的必要条件，但必须按《WS/T396-2012公共场所集中空调通风系统清洗消毒规范》检测，经评估确实需要清洗消毒，则按此规范执行。

对于半集中式空调系统，或分散式空调，由于室内空调末端（风机盘管机组/多联机空调/分体式空调）无法实现上送下回的气流组织，室内可能出现水平横向气流。要汲取广州餐馆教训，做好的相应对策，如控制室内人员密度，保持人与人间距。如办公桌的间隔、围挡或屏风，是常用的好方法。

图5 办公桌的间隔与围挡

 无新风供给的空调器，必须加装新风系统或单元式新排风机组。室内换气量不够可以加装内置不低于高中效过滤器的自循环机组，但不能干扰原空调器的送风气流。最好能实现上送下回气流组织。

上述工作完成后，在重新使用前，必须先用通风空调系统以最大新风比和最大送风量对服务空间彻底通风（flush）2小时。或将所有门窗打开，通风不少于2小时。方可第二天正常使用。以后上班前提前开机1小时，下班后延迟关机1小时。

 3.结语

防疫常态化，要求我们不别再纠缠于空调是否能开启，应更关注如何开好空调，提高空调的抗疫能力。充分发挥集中空调系统的抗疫作用，不仅仅是新冠病毒，而且是针对所有致病菌。这对推动当前的复工复产复医，恢复生产与生活正常秩序有重要意义。

对我国，要重启在疫情中一直关闭的空调系统，是一项紧迫任务。空调的风系统和水系统长期没有使用，有滋生致病菌的风险。而且水系统风险大于风系统。不明发热常常与水系统污染有关。对这类空调来说，在重启阶段防范微生物污染可能重于新冠病毒。必须要确保空调系统重新开启能够正常运行并符合相应的标准与规范，确保所服务的空间在空调重新启用后是安全的。为室内人员创造一个健康、安心、舒适的环境。

最后，再次强调在疫情中收治新冠肺炎患者的负压隔离病房、发热门诊等科室存在空气传播，临时设置风机盘管机组/多联机空调/分体式空调感染风险大，由于没有良好的过滤与气流组织，很容易成为交叉感染源，应及时消毒，疫情后应尽快整改！

    空调是一把双刃剑，不同场合应采用不同形式空调。尽管空调合规，但运行维护管理不当也会出现问题，不能因此而否定空调。关键是要开好空调。更要增强空调抗疫能力！