届上海国际空气与新风展览会

2020年8月25-27日

上海 · 国家会展中心(虹桥)

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新型肺炎疫情后,对暖通设计的思考

2020年伊始,一场突如其来的疫情就摆在了正准备热热闹闹过春节的中国人面前,随着社会经济的发展,人工环境越来越成为我们生活中不可或缺的一环,但在这次疫情伊始,就有声音要关闭中央空调,仿佛中央空调就成了交叉传染的祸首,但这个“锅”不应该全由中央空调来背。

空调系统设计的不合理会导致交叉感染,系统设计中的细节需要认真推敲,我们在设计中主要是要把控好系统组织、正负压控制以及设备材料三个要点。

一、系统组织

系统组织是暖通设计的重要工作,根据建筑功能划分通风、空调的风系统组织是设计的基础工作,空调风系统一般按建筑功能、建筑空间设置系统,应避免不同功能、不同空间的回风混合。对于大多工程来讲,排风系统的组织设计是难点,严格按功能和空间组织排风系统会导致过多的风机和管路,在实际工程中,按同类功能组织排风系统也是常见的手段,如卫生间有男卫、女卫和残卫,组成一个排风系统是没有问题的,但其与其他功能用房的排风系统应分别设置。

公共建筑的厨房是通风设计的难点,厨房工艺有不同的功能分区,生食处理的排风就不能与熟食、凉菜间排风组织在一起,应尽量组织独立、分散的排风系统。在通风空调系统的室外排风口、取风口布局上要有整体意识,在保证引入新风质量的前提下避免送排风短路。

二、正负压控制

正负压控制是设计实施的重要手段,在分析建筑功能和室内人员需求的基础上进行合理的正负压控制也需要设计师有较为丰富的工程经验。医疗建筑中的手术室、洁净厂房在设计规范中均有正负压控制的要求,其余的民用建筑就需要设计师的经验来把控了,多数情况下,可以通过排风系统、新风系统的合理组织来实现,比如对人员活动的主要区域送入新风形成微正压,而产生气味、粉尘或者可能散发影响其他房间物质的房间则通过排风形成微负压就是常用的控制手段。

在设计中应尽量避免排风管道的正压段在微正压控制区内的布置,因为排风管道不可能保证绝对不漏风,其在微正压控制区的暴露将为日后运行带来不利影响。工程中常有厨房排风、卫生间排风、垃圾房排风的正压风管段穿越人员活动区导致的异味难以消除的案例。解决这一问题的主要手段还是要靠合理的建筑布局和风系统组织,建筑上尽量将需要排风的房间靠外墙布置,或设置必要的土建竖井,都有利于通风系统的组织。

对于较长的竖向土建风道,我们也要有正负压控制的意识,通过计算以合理的风速控制阻力或采用多级风机串联来控制排风管段的正压,使之不易串风、漏风,在实际工程中也不乏在竖向土建风道的出风口位置设置总排风机的实例。

三、设备材料

设备材料是系统正常运行的保障,在设计中除了按计算标明设备材料的参数要求外,我们还可以结合技术进步思考更为有效的措施。

01过滤

目前的舒适性空调系统中空调末端设备多采用粗效过滤,在发生疫情或其他公共卫生安全的情形下,可以考虑更换为中效过滤器,通过加强过滤来控制粉尘、飞沫继而实现对病毒的控制。当然,在舒适性空调系统中提高过滤性能是需要付出成本的,但在公共卫生健康的要求下,付出代价是必须的。

02消毒

消毒目前仅在医院等场所使用,由于紫光灯消毒对暴露的人员也有损伤,因此并没有广泛用于其他公共建筑。可以借鉴其做法,将紫光灯设置在空调回风箱过滤网前,与风机错开定时运行,即风机停止运行后紫光灯打开一段时间,对过滤网上截留的粉尘进行消毒灭菌,而在风机运行时紫光灯关闭,这样的控制也不难实现。目前也有采用静电除尘抑菌或者是其他技术可以实现分解甲醛、灭菌消毒的功能,我们可以在了解其性能的基础上合理采用。

03其他

新风系统往往会连通多个房间,在做好系统组织的前提下,送风口可以采用余压风口,即风管内一定正压的情况下才能往室内送风,否则处于关闭状态,不会有倒灌现象。空调系统的冷凝水管路往往容易被忽视,不同功能区的空调冷凝水建议通过水封排至总管,对于有特殊要求的建筑可以将冷凝水管也按建筑功能分别组织排水管路,避免交叉感染。冷凝水的排放应有组织排入生活污水,且不应穿越卫生要求较高的房间。

风管材料采用符合卫生防疫要求、不产生二次粉尘污染的材料,对于有特殊要求的可以考虑在风管内表面增加抑菌涂层措施。通风空调设备可以根据运行需要考虑相应的控制措施,可以在直接通向室外的口部或其他关键设置与风机联动的风阀,风机停止运行时连锁关闭相关风阀。避免在风机不运行时管路系统成为通路引发交叉感染。

冷却塔尽量设置在通风条件良好且与人流密集区保持一定距离的位置,推荐采用漂水低的设备,在水质控制上可以采取加药等措施防止微生物滋生集聚。公共建筑的生活热水系统储水设施应考虑升温杀菌措施,对于空气源热泵热水系统的储水罐建议设电加热装置,可以根据需要加热至60℃以上来抑菌灭菌。

魔鬼存在于细节中,暖通空调系统只有在合理设计的基础上才能有日后的安全可靠的运行。在工程设计环节,我们对于细节的思考永远在路上。

本文来源:长沙市规划设计院欧阳焱

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