助力防疫：新冠肺炎病毒传播在建筑中的影响和控制建议

  编者按

  在当前疫情防控和部分企业复工在即的形势下，本文从建筑环境视角，对停留时间长、室内人员密度大、感染风险高的住宅、办公楼和医院三类建筑使用中的疫情防控进行了探讨。基于三种建筑类型的使用特点、室内人员活动特征、空调系统的设计、设备运行的管理优化措施等角度，对新型冠状病毒传播的预防与控制进行了探讨并提出建议措施，助力疫情防控，并以期能够对后续同类型建筑的规划设计提供参考。本期特别刊载，感谢作者授权发布。

  根据卫生防疫专家的意见，新型冠状病毒感染的肺炎传播途径主要为直接传播、接触传播和“气溶胶传播”（尚无定论）。

  注：关于新冠肺炎的气溶胶传播问题，在2月9日举行的国务院联防联控机制新闻发布会上表示目前尚没有证据显示新型冠状病毒通过气溶胶传播。笔者认为新冠肺炎的传播应可以参考普通流感的传播方式，新冠肺炎患者呼出的飞沫病毒就像一个烟民不间断地呼出烟气。烟气就是一种气溶胶，其区别是香烟烟气肉眼可见且有味，而新冠肺炎呼出的病毒肉眼不可见且无味。烟气存在滞留、扩散和吸附能力，如经常抽烟的房间有烟味，但烟气传播和空气传播是不同的两个概念。针对新型肺炎的“烟气”传播，需充分重视，无需过于担忧。居家隔离和减少外出的情况下，在日常工作、外出买菜、室外活动中如实在遇到路人，应起码做到预防“烟气扩散”。

  01.住宅建筑

  此次新冠肺炎存在14天的潜伏期，且潜伏期内具有传染性，目前全国范围内执行的居家隔离和减少外出的行为对遏制新冠肺炎病毒的传播起到了巨大的作用。住宅是居民所处时间最长的环境，笔者将针对住宅的厨房排烟道、空调系统、电梯和楼梯间4个方面的病毒传播与控制进行探讨，并给出相关防护措施建议。

  1.1厨房排烟道

  结合新冠病毒“烟气扩散”的推测，住宅中厨房排烟系统因为是上下楼层贯通的形式（如图1），存在病毒传播的可能。常见的住宅烟道有单烟道式、主副式、变压式、止逆阀式等类型。目前应用最多的是主副烟道的模式，由于烟道是由机械方式向外排烟，在外部风压大的情况下，会出现倒风倒烟的现象。应严格排查自家排烟管烟道连接处的密封性，在楼宇中存在隔离肺炎患者时应远离天台。

  防护建议

  （1）居家隔离期间，不要上楼顶的天台健身或运动，远离排风口。对面楼栋为低楼层，自家住宅靠近对面楼层顶部时，不要轻易开窗，以防排风口涌出的病毒顺风向飘落；

  （2）若室内存在倒烟串味，需检查烟道密封情况，更换质量合格的烟道管和止逆阀，或临时用胶布密封，及时向物业和相关部门反映情况，有条件的烟机可以保证常态微正压通风；

  （3）应注意住宅内排风口的位置，是否有串入其他区域、串入新风口的潜在风险。有条件时可在VRV空调系统中进风口设置紫外线消毒灯等临时消毒设施，或利用非使用时间对区域进行酒精消毒处理。

  1.2空调系统

  住宅建筑的空调系统大部分为分体式空调系统，还有小部分为VRV多联机中央空调系统。分体空调系统与VRV空调（常见的壁挂式和立柜式），为室内空气自循环，室内机有空气清洁过滤装置，基本与外界无空气交换，不会造成病毒交叉感染，日常可以直接开启空调使用。

  防护建议

  （1）分体式空调可照常使用，加大房间的换气量、定期开窗换气，可以有效预防感染；

  （2）夏季室内排出的空调冷凝水存在病毒感染可能，应确保空调冷凝水有组织地排入下水管道。如为确诊新型肺炎患者或疑似患者，居家隔离期间应确保自家空调冷凝水不滴向其他住户；

  （3）在新风系统正常运行的情况下，VRV空调可以照常使用，根据处理新风方法不同，应注意进风口与排风口位置，避免废气被二次吸入进风口导致交叉污染；

  （4）家用空调系统的过滤网、风道出风口是病菌和病毒生存繁殖的栖息地，建议及时取出清洗、消毒灭菌。

  1.3电梯

  电梯间空间狭小密闭，通风差，最易沉积病毒和细菌，是日常出行中最危险的空间区域。如碰触携带病毒的表面，就可能因进食、或接触鼻腔、眼部结膜导致感染，如与患者共同乘坐电梯，就有可能长时间呼入浓度较高的肺炎病毒导致感染。

  防护建议

    （1）单独乘坐电梯时也应佩戴口罩；

    （2）错峰使用电梯，如有可能，电梯在无人使用时应设置为开门状态，并保证电梯间的通风；（3）应避免触碰易感染的粘膜部位，下电梯具备条件时立即洗手；（4）减少与公共设施的碰触，或采取隔断措施，目前建议的纸巾包手指、使用牙签等等，都不失为一种不错的方式。

  1.4楼梯间

  多层住宅建筑多采用开放式楼梯间，人员来往频繁，如空气不流通，极易成为疫情传播的高危地带。携带病毒的病患使用楼梯扶手，为病毒接触传播提供了可能。其他居民接触污染的扶手，再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜，容易导致病毒感染。

  防护建议

  （1）不触摸扶手，必须接触时，回家洗手并消毒。（2）物业应每日对出入口门把手、密码锁、楼梯扶手等进行酒精擦拭消毒。（3）打开每层楼梯间的窗户，促进楼梯间内的通风换气。

  02.办公建筑

  各省市规定的复工日期已逐渐临近，一批又一批的人员返工潮将陆续到来，为使办公建筑这类典型人员密集场所能够正常合理地投入使用，防止因人员集中导致的交叉感染现象，中国建筑学会已在2月5日正式公布了《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》。考虑到办公建筑的使用功能所对应的人员集中特点，为推进其在疫情防控阶段的合理运营，保证建筑室内环境的安全性与健康性，笔者从建筑内的空调系统、办公楼应急管理措施及办公人员的自我防护三方面进行了归纳总结并给出了相应的建议以供参考。

  2.1办公建筑内空调系统的合理使用

  办公建筑的空调末端系统主要分为全空气系统、风机盘管加新风、多联机及分体式几种形式。这几种空调系统的工作模式和潜在风险各不相同，下面将分别给出分析与应急对策。

  2.1.1全空气空调系统及其使用策略

  全空气系统是一种广泛应用于各类大空间公共场所的集中式中央空调系统，属于办公建筑中最为常见的一种空调形式，多见于大厅、报告厅、会议室等区域。

  在日常的运行环境中，全空气系统具有诸如空气处理设备集中、处理风量多、服务面积大、换气充分、空气污染小等诸多优点。但面对疫情时，由于在该系统中风管道连接了多个房间，不同房间的空气混杂，易造成病毒气溶胶在建筑各区域之间的扩散与传播，空调运行的潜在风险很大。

图9. 全空气系统示意图

  基于全空气系统的这种运行特点，当其同时承担多个房间时，系统应该完全切断回风，转为全新风运行。推荐如下对策以实现运行管理：

  （1）对于单风机空调机组，应关闭回风阀切断回风，保证空调系统按全新风运行并提高新风量。若新风量不够，可根据条件新增一些新风口。若条件限制无法实现全新风运行，机组应尽量降低回风量，提高新风量，并增设低阻型中效过滤装置。

  （2）对于双风机空调机组，同样应切断回风以全新风运行。此外应把新风阀和排风阀完全打开，保证有效的换气量。注意保证新风采气口与排气口的距离，消除空气短路的可能性。

  （3） 若全新风运行无法满足室内温湿度要求，可以通过提高一次侧热源温度，提高空调系统供回水温度等措施来提高送风温度满足舒适度。此外，所有回风口应加装低阻型中效过滤装置，所有送排风机24小时运行。

  2.1.2. 风机盘管加新风系统及其使用策略

  风机盘管及独立新风系统属于空气-水空调系统，是办公建筑中常用的一类半集中式中央空调系统。风机盘管机组是整个空调系统的末端装置，它设置于空调房间内，具有夏季供冷，冬季供热的功能。新风系统则为系统提供新风。一般采用新风与风机盘管的送风并联送出的方式，可以混合后送出，也可以各自单独送入室内。由于该系统的运行模式下总体来说各房间的空气互不串通，因此办公建筑中的风机盘管加独立新风空调系统作为空调系统是可以继续使用的，合理的使用还可较为有效地避免交叉感染。具体使用策略如下：

  （1）新风系统应保持正常运行，保证人均新风量应不低于30立方米/小时，对于设有外窗的房间，应定期开启外窗进行通风换气。

  （2）确保风机盘管回风过滤网清洁，并定期进行消毒处理。

  （3）设置多台风机盘管的大房间运行时应加大新风量，并定期开窗通风换气。

  （4）减少空调回风口处的工位，靠近回风口处污染浓度最高。有条件的情况下，空调送风形式建议采用上送分散下回风的方式，减少办公室内交叉感染。

  （5）下班后，应采取开窗或者新风系统持续运行进行全面通风换气，并对新风机组内部过滤器、表面式冷却器等关键设备进行及时全面消毒。

  （6）对于严寒和寒冷地区，冬季开启新风系统之前，应确保机组的防冻保护功能安全可靠。

图10. 风机盘管加独立新风系统示意图

  2.1.3多联机及分体式空调与其使用策略

  多联机空调系统通过改变系统中制冷剂的流量来适应空调负荷的变化，采用“一拖多”模式，是一种封闭式系统(如图11所示)。相对于传统的中央空调系统，该系统更接近于普通的分体式空调，且具有节约能源；使用方便；可靠性高；布置灵活多变；不受开关机时段限制，每个房间使用灵活等优点。对于多联机系统来说，室内需要单独设置一套独立的新风系统，系统更复杂，但是对防疫反而有利。因此，办公建筑中采用的多联机和分体空调在疫期可正常使用，但应注意以下问题：

  （1）对于设置新风系统的应保证新风系统正常运行，对于未设置新风系统，应保持适度的开启外窗通风换气；

  （2）严寒和寒冷地区，冬季开启新风系统之前，应确保机组的防冻保护功能安全可靠；

  （3）确保室内机回风过滤网清洁，并定期进行消毒处理；

  （4）下班后，应采取开窗或者新风系统持续运行进行全面通风换气。

图11. 多联机系统示意图

  2.2办公建筑的应急管理措施建议

  在依据不同空调系统的特点合理保证建筑室内环境舒适度的基础上，办公建筑的物业部门及相关管理人员还应注意及时推行在疫情传播的特殊时期适用的应急管理条例。对此本文给出以下作为参考：

  （1）对所有出入建筑的人员实行体温检测（37.2°C以下为正常范围），规范化管理，发现异常情况及时报告；

  （2）依据实际情况对不合理的空调风口、管道布置进行改造，有条件的尽可能在新风口及空气处理箱内增设灭菌消毒装置，同时建议通过定期（至少一周一次）对空调系统的出风口、过滤网、冷凝水积水盘进行清理或更换来保证洁净度；

  （3）对于开敞式办公区或会议室等功能区域，建议调整桌椅的摆放位置以保证工作人员的间隔距离不小于1m并避免长时间的面对面办公，并尽量远离回风口区域；

  （4）每日上班前、下班后对整体场所进行合理的消毒处理，工作时间穿插对电梯间内的按键面板、办公室门把手、座机电话等人手频繁接触部位进行定期进行局部消毒；

  （5）在有改造条件的情况下在办公区的过渡空间增设洗手池，配备洗手液、消毒喷雾供人员使用，并张贴戴口罩、勤洗手等提示标语；

  （6）食堂做好包括餐桌椅在内的各项设施消毒工作，在保证食品安全与营养搭配的情况下推行分餐进食，避免人员密集；

  （7）检查食堂厨房、茶水间、公共卫生间排水系统中相关器具（洗手池、地漏等）的水封装置，及时修理水封不完整或漏水的情况；对于未设置水封的排水器具可依据情况选择增设水封或停用；

  （8）设置专门的废弃口罩收集处，定期进行消毒处理。

  此外，依据《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》，消毒方式与消毒剂应根据不同的对象选择：

  - 用于空气消毒宜采用过氧乙酸、过氧化氢、二氧化氯；

  - 用于物体表面消毒，宜采用含氯类或溴类消毒剂；

  - 与皮肤接触的，宜采用酒精、异丙醇、洗必泰醇、碘伏等；

  - 消毒剂的浓度配比、不同消毒剂的有效接触时间应符合产品说明要求。

  2.3办公人员的自我防护建议

  除办公建筑内的空调系统运行调整、楼宇管理规定的执行等外在控制措施，作为建筑的使用者，办公人员的主动防控手段也是控制疫情进一步扩散的关键一环。为此，提出了以下的几点建议作为参考：

  （1）上班途中务必正确佩戴口罩，尽量选择步行、乘坐私家车等通勤方式。若必须乘坐公共交通工具，尽量与其他乘客隔位而坐，保持1m以上的距离，同时避免用手触摸车上的物品；

  （2）进入办公场所后及时洗手，并在多人办公的环境中继续保持口罩的佩戴。若处于单人环境，口罩摘下后不要放入包里或口袋里，应将其由内向外折叠后装进塑料垃圾袋或保鲜袋封口；

  （3）食堂用餐时注意不要与人面对面就坐，开始用餐前保持口罩的佩戴；

  （4）尽量使用电子文件进行工作交接，传递纸质文件前后注意洗手；

  （5）每日自觉保持办公环境的清洁，通过适当开窗等手段保证充足的自然通风。

  03.医院建筑

  医院建筑类型特殊，是以防止疾病交叉感染为目的的特殊性公共卫生服务场所，医院感染（医院感染又称院内感染或医院获得性感染，是指在医院内获得的感染）问题的严重性引发了全世界范围内的关注。笔者对医院易感染功能区域，例如手术室、重症监护室或隔离病房等重点区域，和普通门诊、病房建筑等一般区域的空调系统设计及疫情期间的运行管理，给出了相应的控制措施建议。

  3.1.1医院手术室

  医院手术室中通风作用的关键方面是预防空气传播感染。目前许多现代的医院手术室通风系统使用层流（英文简称LAF）进行空气合理组织，LAF通风设备直接在手术区域上方提供空气，在位置较低处设置壁挂式回风管，从而形成一个无菌区域。该设计避免了由于LAF的破坏而在非无菌区中形成的再循环。为伴有传染病的患者手术时，应建立负压洁净手术室。

  运行管理建议：

  （1）洁净手术室的净化空调系统可按原有方式正常使用；

  （2）传染病员如需手术，应安排在负压手术室进行，并对该空调系统进行消毒处理，例如可采用结晶紫外线过滤器（英文简称C-UVC）用于对手术室中的空气进行消毒和再循环。

图12. 负压手术室

  3.1.2传染病专用门诊科室

  专用门诊包括功能相对独立的呼吸道发热门（急）诊、肠道门诊、肝炎门诊等。空调系统设计及运行需要考虑以下几点：

  （1）传染病专用门诊业务用房应保持所有外窗可开启，室内空气保持流通。

  （2）传染病专用门诊的空调系统应独立设置，禁止使用带有回风或绝热加湿装置的空调通风系统，不能开窗通风的房间不能设置无新风的水-空气空调系统。

  （3）设中央空调系统的，各区应独立设置；呼吸道发热门诊应设全新风空调系统，肠道、肝炎门诊设中央空调系统的，新风量和换气次数不得低于设计规范要求。

  （4）不设空调系统的，应确保自然通风。

  3.1.3专用隔离区域

  医院空气传播感染隔离室具有负压差的通风系统，其主要目标是防止患者的传染病扩散到相邻的房间或区域中，有效隔离病毒，降低交叉感染。图13为WHO推荐的SARS爆发时负压隔离病房设计示意图。

  运行管理建议：

  （1）在疾病爆发期间，综合医院内负压隔离病房应按设计要求顺序先开启排风机、后开启送风机，24 小时连续运行。如果要关闭时，应先关送风机、后关排风机；

  （2）负压隔离室运行管理人员应密切关注风机故障及过滤器压差、污染区与缓冲间的压差、缓冲间与清洁走廊的压差，确保空气流向合理，使气流流向保持从清洁区→半污染区→缓冲区→污染区方向流动；

  （3）定期对过滤器进行更换消毒，保证各区压差及通风换气次数达标。对出现的问题应及时进行处理。

  3.1.4普通科室及其他区域

  普通科室包括医院其他区域，例如普通病房等，空调系统设计及运行需要考虑以下几点：

  （1）彻底无风险区域用中央新风系统；有风险区域使用风机盘管系统（加消毒排风）。可在病房、诊室增加独立的风机过滤机组（英文简称FFU）过滤单元，FFU的高效过滤器可以显著降低医院内的病毒浓度；

  （2）预留将来可能作为收留空气传播疾病病人的病房楼，空调冷凝水必须分区收集，分区处理，达到《医疗机构水污染排放标准》GB18466的标准后再进行排放。需要强调的是污染区的空调冷凝水不能和清洁的医务人员办公区的冷凝水一起排放；

  （3）不同楼层的病人特征不同时，建议将预留的隔离病区层的冷凝水单独排放，禁止与其他楼层用同一立管；

  （4）当发现新冠状病毒肺炎确诊病人时，应立即关闭与本层系统连通的新风系统与送风系统，并按照当地卫生行政部门的要求对其空调系统进行清洁消毒处理。

  3.2.基于新型肺炎疫情对医院空调系统设计及运行管理方面的建议

  3.2.1新建医院建筑空调系统设计建议

  （1）在医院建筑的前期规划设计时，在满足国家现行规范中GB 51039—2014《综合医院建筑设计规范》和GB 50849—2014《传染病医院建筑设计规范》基础上，应保证所有的房间（除有特殊的温湿度、洁净度需求的房间外）具备自然通风条件或机械通风系统；

  （2）在医院进行整体规划设计时，针对最容易受到感染的患者所在的区域（例如手术室，移植设施，重症监护室）或传染病患者的区域（例如传染病室或隔离病房）需要设计采用加强的机械通风系统，去除潜在的病原性生物气溶胶，从而降低感染传播的风险；

  （3）空调系统形式方面，负压隔离病房宜采用全新风系统，呼吸科等科室空调系统独立控制。普通科室，彻底无风险区域可采用中央新风系统；有风险区域使用风机盘管系统加独立新风系统（加消毒排风），医院建筑的门诊大厅、候诊区等大空间采用全空气系统；

  （4）送风形式应为上送下回方式，建议增设回风口并分散布置，替换房间内的污染空气；

  （5）负压隔离病房进行气流组织设计时，应保证严格控制病房内空气的流动方向，让医护人员处于房间新风上风侧，病人处于下风侧；

  （6）建议采用滑动门代替铰链门，提高门窗密闭性来控制传播。

  3.2.2既有医院建筑空调系统在疫情期间运行建议

  （1）门诊大厅、候诊厅等公共大空间全空气空调系统应保持全新风运行模式，同时开启相应的排风系统，如采用关闭回风通路风阀、全开新风通路风阀等措施。在全空气系统不能实现全新风运行时，可在回风通路中增设中高效过滤器或增设带有灭菌消毒的过滤网，达到控制空气传染的目的。若以上措施都不能实现，可开启该区域的防火分区的正压送风机，实现强制的机械通风；

  （2）确保空调通风系统严格分区设置；确保空气气流合理流动，使压力从清洁区→半清净区→缓冲区→污染区依次降低，清洁区为正压区，污染区为负压区时，方可开启空调通风系统；（3）重症监护室及手术室的空调系统应关闭回风阀，开启排风机，按全新风方式运行；（4）疫情期间，为杜绝通过空调通风管道扩散被污染的空气的可能性，应采取关闭回风通路风阀等措施切断与疫情发生易感染危险区域相通的送、排风管路；（5）接收新冠肺炎病人期间，通风系统应连续运行保证病区的气流有序。（呼吸疾病传染病区要求新风不低于6次/h）；（6）目前大空间的体育馆如改造为方舱医院，人员密集，病毒密集，建议全空气系统运行，同时增大排风量，使体育馆中心区域处于负压状态，并在排风口增设具备杀菌消毒单元的排风处理装置。

  04.结语

  此次新型冠状病毒的大面积传播扩散，面对疫情防控的种种挑战，容纳着各类人员的建筑无疑是这场防疫战役中的重要一环。建筑作为人类活动的主要场所，应当具有在紧急情况下对集体安全、生存能力与健康提供支持的能力。未来的建筑设计将在建筑换气、排气、防臭、防霉、热舒适、洁污分离、干湿分离、抗菌灭菌等问题作出细微设计和健康性优化，未来建筑必将以人类健康为核心走向健康建筑。期待以如上浅见助力防控疫情，不严谨之处，敬请各位专家学者指正！（文章来源：建筑遗产与环境订阅号）

  作者

  东南大学建筑学院建筑技术与科学研究所副教授：李永辉

  东南大学建筑学院建筑技术与科学研究所研究生：谈雪，蔡宜可，赵国利，李亚楠，朱尊，马琰，孔振懿

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