住宅的防疫和防生化設計

■ 榮國華 RONG Guohua

0 引言

新冠肺炎疫情在全球形成大流行，這場疫情帶來的危害不亞于一場生物戰，同時，當前世界恐怖主義活動猖獗，反恐形勢依然嚴峻。在這樣的國際背景下，出于對戰爭的憂慮，我們不妨居安思危，嚴加防控。

為了應對戰爭危機，我國從1969年開始就大規模建設人防工程，目前，人防工程成為城市的標配，它對遏制戰爭、保衛和平起到了積極作用。雖然大規模戰爭沒有爆發，但人防工程在平時為人民的生活提供了很多便利，實現了平戰結合，發揮了巨大的社會效益和經濟效益。

人防工程具有防核、生、化的功能，它可以防御病毒的襲擊，但由于數量、空間、救治設備有限，不可能大規模地用于防控傳染病疫情。在沒有疫苗和缺乏有效治療手段的情況下，采取封城和居家隔離措施是防止新冠肺炎疫情擴散的有效方法，當人們居家隔離后，住宅就成為防疫的重要場合。當發生生化戰爭時，人防工程與住宅的防護作用和地位應當重新認識和評價。

1 人防工程的防護機制和缺陷

人防工程通常在地面以下，它的被覆和防護結構可以抵御核爆炸的沖擊波和炸彈的襲擊；它帶有通風濾毒設備，可以過濾核灰塵、化學毒氣、帶有病毒和病菌的空氣等，施行超壓排風、過濾式和隔絕式通風，保證工程內部的空氣清潔和安全；它有儲備水源和給排水系統，可以對染毒人員進行洗消，為內部人員提供生活用水；它有發供電設備，為工程內部設備和人員提供電力。因此，人防工程為人民的生命安全提供了重要保障。

但隨著科技的高速發展，大威力的殺傷性武器不斷出現，比如：精確制導炸彈、鉆地炸彈，對人防工程造成極大威脅，削弱了人防工程的防御能力。1991 年海灣戰爭中，上千名巴格達市民在阿米里亞防空洞躲避戰爭，而美軍轟炸機發射的兩枚激光制導精確炸彈，致使上千平民被活活燒死，只有14 人幸免于難，這就是舉世矚目的“阿米里亞慘案”。人防工程作為人員集中防護的工程，在精確制導武器面前顯得非常脆弱，為了防止敵方對我人防工程進行定點清除和集中轟炸，減少傷亡和損失，我們必須采取其它的防御方式和策略。

2 住宅防疫和防生化武器襲擊的機制和工作原理

核武器作為大規模的殺傷性武器遭到全世界人民的反對，擁核國家之間實際上也形成了不使用核武器的默契，僅把核武器作為相互威懾的手段，未來發生核戰爭的幾率很小，而發生生化戰爭的可能性極大，在中東國家一些小規模的局部戰爭中，已多次發生化學武器襲擊的戰例。生化武器成本低，實施方式簡單，而且隱蔽性強，難以發覺，破壞力不亞于核武器。這次新冠肺炎疫情在全世界的大流行，已經證明了生物武器的危害性極其嚴重，人防工程的建造應把防生化武器襲擊作為今后的主要任務。

因此，基于以上判斷，未來即使發生了生化戰爭，敵方應僅對我城市重點目標進行攻擊摧毀，不會實施狂轟濫炸，城市大部分建筑（包括住宅）都是完好無損的，人們仍然可以居家生存。當疫情期突然爆發了戰爭，或戰爭期間，又爆發了疫情，這時人們是躲進人防工程中，還是居家隔離呢？一方面，如果病毒感染者進入了人防工程，在這種封閉空間內，勢必造成大規模的聚集性交叉感染；另一方面，由于人防工程長期不使用，里面陰暗潮濕，有可能滋生大量的致病細菌和病毒，對人體健康也會造成危害。因此，采取居家隔離的防御方式是最簡單有效的方式。

采取居家隔離的防御方式，住宅應具備人防工程的防護功能，要有可靠的氣密性和通風濾毒系統。在平時使用時，為防止空氣滲透，降低能耗，要求住宅應保持一定的氣密性，符合節能標準，《近零能耗建筑技術標準》（GB/T 51350—2019）規定：嚴寒、寒冷地區建筑氣密性應≤0.6；在疫情期間，為防止戶間傳染，住宅也應保持一定的氣密性；在戰時，為防止化學毒氣、生物戰劑、帶病毒和病菌的生物滲入，人防工程和住宅應有更高的氣密性，人防工程口部的漏氣量應小于或等于該口部最小防毒通道容積的0.1 倍。《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 空氣凈化器的特殊要求》（GB 21551.3—2010）、《家用和類似用途電器的抗菌、除菌、凈化功能 空調器的特殊要求》（GB 21551.6—2010）要求其抗菌（除菌率）≥50%，PM10 顆粒物凈化效率應≥40%，甲醛、氨、苯凈化效率應≥25%；人防工程為了過濾核塵埃、化學毒氣、生物戰劑，設有粗濾器、預濾器、過濾吸收器，以RFP-500 型過濾吸收器為例，它對沙林模擬劑防護計量≥400 mg·min/ L，大腸桿菌殺滅效率15 min 不低于95%。由于霧霾的污染愈加嚴重，空氣凈化器和新風系統逐步走入家庭，它與人防工程的通風濾毒系統都有相同的功能和原理，能夠提供新風、過濾灰塵、吸收有害氣體，過濾材料通常采用纖維材料，吸收材料通常采用活性炭等，兩者具有一致性，而人防工程的通風濾毒系統安全性、可靠性更高。就處理風量而言，家用空氣凈化器和新風系統的風量在300 m3/ h左右，人均30 m3/h，它可以滿足5口人之家的新風需求，根據《人民防空地下室設計規范》（GB50038—2005）規定：戰時清潔通風，新風量≥10 m3/ （Ph）；戰時濾毒通風，新風量≥3 m3/（Ph）。平時的新風量遠大于戰時的新風量，家用空氣凈化器和新風系統與人防工程的通風濾毒系統可以相互替代。

因此，如果把人防工程的通風濾毒系統裝在家庭中，技術上是可行的，增加的成本也是有限的。在平時生活中，通風濾毒系統可以凈化室內外的空氣，尤其是霧霾天氣，它可以凈化PM2.5，改善室內空氣品質，營造健康的居家環境，同時，由于住宅的氣密性提高，降低了空氣滲透量，住宅更加綠色節能；當疫情來臨時，住宅整體的氣密性和通風濾毒系統可以有效阻斷外來病毒進入室內；當戰爭來臨時，可以有效防止生化武器的襲擊，因此，具有“平、疫、戰”三種功能，實現了平疫結合、平戰結合，在人防工程集中防護的基礎上，又延伸出住宅分散防護的模式。當然，戰時仍然以人防工程防護為主，而住宅防護作為輔助手段，用于彌補人防工程的缺陷和不足。

3 住宅的防疫和防生化設計要點和技術措施

3.1 確保密封質量，提高住宅的氣密性

住宅的氣密性不僅關系到住宅的能耗，而且關系到防疫和防生化的能力。住宅的氣密性主要由圍護結構、門窗、穿墻板管線、下水管水封的氣密性來決定，現有住宅的圍護結構通常是磚砌墻體或鋼筋混凝土結構，在施工質量有保證的情況下，只要不出現裂縫，圍護結構的氣密性有保障；門窗扇需要開啟，與門窗框配合不緊密時，容易漏風，門窗框與墻體密封不嚴也會漏風，玻璃與窗框之間的密封膠條不嚴密也會漏氣；各種穿墻板管線也是影響氣密性的重要因素，比如：穿外墻的電纜管線、分體空調器穿墻管、衛生間排風道風口、廚房排煙道風口、穿地板的各種管線；下水管水封包括洗臉盆、洗菜盆、坐便器、地漏等。

根據《建筑外門窗氣密、水密、抗風壓性能分級及檢測方法》（GB/T 7106—2008）可知，建筑外門窗的氣密性分為1～8 級，最高級是8 級，漏風量≤0.5 m3/（mh），平開窗的氣密性要高于推拉窗，鋁合金窗要好于塑鋼窗，隨著門窗制造工藝的提高，門窗的氣密性也不斷提高。穿外墻的電纜管線、分體空調器穿墻管、穿地板的各種管線必須填充密封材料，做好密封措施，衛生間排風道風口、廚房排煙道風口應裝插板閥或電、手動密閉閥，切實保證密閉性。洗臉盆、洗菜盆、坐便器、地漏的存水彎水封應保證50 mm 以上的水封。在疫情期或戰時，應加強密封措施，門縫、窗縫用膠帶粘貼密封，衛生間、廚房不使用時，應關閉插板閥或電、手動密閉閥。

3.2 做好空氣處理，確保送風安全

住宅的氣密性提高了，由于漏風量減少，室內的新風量也會減少，為此應增設通風濾毒設備，平時它可以向室內送新風，過濾灰塵、吸收有害氣體，改善室內的空氣品質，疫情期或戰時，它可以處理化學毒氣、生物戰劑、病毒和病菌，保障人們的生存安全。因此，增設通風濾毒設備，平時、疫情時、戰時都能使用，沒有浪費。

圖1 為一戶公寓式住宅平面圖，通風濾毒設備采用吊裝設在客廳陽臺上。圖 中1、2、3、6、7、8、9、11、14、16、19、20 為密閉閥，該閥門為人防工程通用閥門，具有防核、生化武器的功能，在密閉閥1、19 的室外進風口處設有過濾網，過濾顆粒較大的灰塵。圖中5、18為過濾吸收器，它包括過濾器和吸收器兩部分，可以過濾各種灰塵、病毒、病菌，吸收化學毒氣。圖中4、12、17 為風機，向室內送風或向室外排風。圖中10 為換熱器，室內排風與室外新風熱交換，實現節能回收。圖中13、15 為排氣扇。圖中21 為抽油煙機，油煙排入油煙風道，衛生間廢氣排入風道。

在平時，密閉閥2、6 關閉，其余打開，過濾吸收器18 平時可以不裝，預留好安裝位置，戰時安裝就位。空氣的流程是：室外空氣→過濾網→密閉閥1 →密閉閥7 →換熱器10 →密閉閥8 →過濾吸收器5 →密閉閥3 →風機4 →室內；室內廢氣→風機12 →換熱器10 →密閉閥11 →室外，密閉閥9 為回風閥，需要凈化室內回風時打開。

圖1 住宅平面圖

在疫情時，門窗關閉，密閉閥14、16、20 關閉，衛生間和廚房使用時才打開，當風機4 的風量小于抽油煙機21 的風量時，做飯時應打開密閉閥19 向廚房補風。當家里沒有疑似或確診傳染病人時，陽臺上通風濾毒設備與平時一樣運行；當家里有疑似或確診傳染病人時，應將病人安排在主臥室，單獨使用主衛生間，排氣扇13、密閉閥14 全天運行，保持主臥室、主衛生間為負壓，防止病毒向外擴散，密閉閥1、3、6、11、風機4 打開，密閉閥2、7、8、9、風機12 關閉，空氣的流程是：室外空氣→過濾網→密閉閥1 →密閉閥6 →過濾吸收器5 →密閉閥3 →風機4 →室內；室內廢氣→風機12 →換熱器10 →密閉閥11 →室外，室內除了主臥室、主衛生間外，都是正壓狀態，防止病毒向室內擴散。

在戰時，過濾吸收器18 應安裝就位，作為備用，門窗關閉，接縫處用膠條密封，密閉閥14、16、20 關閉，衛生間和廚房使用時才打開，在次衛生間與衣帽柜之間的過道口部裝簡易密閉門，可用床板、屏風、硬紙板等材料制作，用膠條密封在口部墻面上，在其上部開有超壓排氣口，用蓋板、膠條封堵，需要時再打開，這樣在大門與簡易密閉門之間形成了防毒通道，大門之外是染毒區，簡易密閉門之內是清潔區，次衛生間作為簡易洗消間用于外出染毒人員回家后洗消。

戰時有清潔、濾毒、隔絕三種通風方式。清潔式通風時，密閉閥1、2、11 打開，其它密閉閥關閉，風機4、12 運轉，空氣的流程是：室外空氣→過濾網→密閉閥1 →密閉閥2 →風機4 →室內；室內廢氣→風機12 →換熱器10 →密閉閥11 →室外。濾毒式通風時，密閉閥1、3、6、16 打開，其它密閉閥關閉，風機4 運轉，簡易密閉門上的超壓排氣孔打開，空氣的流程是：室外空氣→過濾網→密閉閥1 →密閉閥6 →過濾吸收器5 →密閉閥3 →風機4 →室內；室內廢氣→超壓排氣孔→次衛生間→排氣扇15 →密閉閥16 →風道，在防毒通道、簡易洗消間形成超壓排風。隔絕式通風時，密閉閥全部關閉，風機停止運行。風機4、17 為變風量風機，以適應不同運行工況的風量需求，采用電動、手動兩種運行方式，戰時停電時可手搖運行。

3.3 合理規劃設計，增強防護能力

國家衛健委的調查報告指出，這次武漢疫情，80%的患者是家庭內部傳染的，因此，在采取封城隔離措施之后，住宅的內部防控尤其重要。要防止家庭內部相互傳染，既要靠個人衛生習慣，也要做到每人分室獨居，對于兩人以上的住宅，應選用兩室兩衛一廳一廚的戶型，當做不到分室獨居時，可考慮把客廳隔成兩間。大戶型應設兩個衛生間，其中一個衛生間放在主臥室，由疑似和確診病人單獨使用，另一個衛生間放在大門口附近，由健康人員共用，戰時可作為簡易洗消間。

衛生間排水宜采用同層排水，防止管道泄漏污染下層住戶，提高排水系統的安全可靠性。

外窗宜裝金屬遮陽卷簾，平時夏季卷簾可遮陽，減少太陽輻射和傳熱，戰時卷簾可抗爆，起到防護和密閉作用。

板樓住宅比塔樓住宅通風采光條件好，塔樓住宅戶間鄰居相互傳染疫情的可能性較大，電梯間前室、樓梯間、走道應盡可能開窗，形成通風；無窗的走道應盡量短，避免空氣不流通；鄰居的外門應錯開布置，避免穿堂風從一家流入另一家，防止戶間傳染。

3.4 設置備用電源，施行聯防聯控

戰時電網斷電時，為保證通風濾毒系統的正常運轉，應設備用電源，住宅可采用光伏發電設備，或小區設發電系統，向住戶供電。風機應采用電動和手動兩用風機，當無電供應時手動送風。測壓和其它信號檢測裝置應配備到位，與通風濾毒系統形成連鎖聯控，小區應設統一的化學毒氣和生物戰劑探頭，并通過小區網絡送到每個住戶，施行聯防聯控。隨著5G、AI 技術的進步，將帶動智能家居、智能住宅、智慧城市的快速發展，未來的信息控制技術將使住宅的防護能力迅速提高。

4 結語

住宅是人類生存的基本場所，其它建筑難以取代，把人防工程的防護機制和設備運用到住宅建設中，技術可行，投資可控，功能可期，集“平、疫、戰”為一體，實現了平疫結合、平戰結合，它可以避免人員在人防工程集中防護時的交叉感染，更加綠色、健康和節能，住宅防護作為人防工程的輔助和補充形式，它無疑提高了國家防御戰爭的能力。

比爾·蓋茨2015 年就曾經警告稱，未來幾十年將會有一種比戰爭更嚴重的傳染疾病導致數百萬人死亡，人類必須采取應對措施。我們現在回顧這一提醒，不得不佩服他的先見之明，生于憂患，死于安樂，只有居安思危、常備不懈，我們才能立于不敗之地。