廈門英藍國際金融中心集中空調系統應對新冠肺炎疫情設計及運行策略

王增凱

（廈門英藍置業有限公司，廈門 361016）

0 引言

進入21世紀，人類社會經歷2003年SARS和2020年COVID-19全球性空氣傳播呼吸道傳染病疫情的考驗。由于西方主要經濟體受自由主義思想主導，未能在共同抗擊疫情方面達成全球共識，目前COVID-19全球除中國外還未能得到有效控制，而中國也出現多地局部疫情爆發情況，同時全球已出現多個更加致命的變異病毒種類，截止2020年底，全球累計確診人數已超過九千萬人，累計死亡人數超過194萬人，疫情的全球大流行給人類的生命帶來了巨大威脅，同時也重創了人類社會的經濟活動，除中國外的主要經濟體均出現不同程度的衰退。在疫情長期存在的情況下如何維持正常的經濟運轉，需要全社會的共同努力；辦公建筑作為復工復產的必要場所，從舒適性和節能角度，集中空調系統已成為現代辦公的首選，未來應對空氣傳播呼吸道傳染病疫情，如何設計及運行維護集中空調系統，保證疫情常態化情形下辦公人員的生命安全，已經成為暖通從業者必須要解決的問題。

廈門英藍國際金融中心作為集辦公、酒店、公寓和商業一體的高端大型綜合體在建項目，采用集中式空調系統，當面對突發的空氣傳播疫情時，集中空調設計是否可優化，如何運行和維護管理將面臨重大挑戰。

1 項目簡介

本項目位于廈門市兩岸金融中心核心區金融大街1號，與金門島隔海相望，是廈門市設計建造標準最高的集6A甲級辦公、頂級酒店、頂級公寓、商業配套為一體的大型綜合體，項目即將建成投入使用。項目占地4.88公頃，總建筑面積約50萬平米，其中地上33萬平米，包含1、2號辦公塔樓，3號酒店、公寓塔樓；4、5號商業裙樓；地下17萬平米，B1層主要為商業、設備用房、酒店后勤區等，B2層主要為員工食堂、酒店后勤區、車庫等，B3B4層主要為物業辦公區、車庫及部分設備用房等。

2 集中空調系統設計概況

本工程采用水冷中央空調+冰蓄冷系統，總冷負荷為33600KW；采用自備燃氣燃油兩用鍋爐熱源供熱，空調用耗熱量為10480KW。采用四管制水系統，內外分區，冬季內區供冷、外區供熱。制冷供回水溫度為5/12℃、6/13℃，供暖側二次供回水溫度為60/45℃。

除部分大空間餐廳、大堂采用一次回風全空氣系統外，其余區域均采用風機盤管加新風系統。辦公室、小型會議室設計新風量為30m3/P·h，酒店設計新風量為50m3/P·h，餐廳、宴會廳等設計新風量為30m3/P·h，商業設計新風量為19m3/P·h。

3 COVID-19傳播途徑

研究表明，COVID-19傳播途徑主要為直接傳播、氣溶膠傳播和接觸傳播。直接傳播是指患者噴嚏、咳嗽、說話的飛沫，呼出的氣體近距離直接吸入導致的感染；氣溶膠傳播是指飛沫混合在空氣中，形成氣溶膠，吸入后導致感染；接觸傳播是指飛沫沉積在物品表面，接觸污染手后，再接觸口腔、鼻腔、眼睛等粘膜，導致感染。COVID-19病毒對于溫度是極為敏感，在高于56度的環境中，新型冠狀病毒很快就會被殺滅，而且在比較干燥的區域，新型冠狀病毒存活的時間也非常短，而在比較潮濕的環境中存活的時間就可以延長。

本文主要探討集中式空調系統怎樣有效阻止氣溶膠傳播和接觸傳播的設計及運行維護策略。

4 集中空調系統設計及運行維護策略

江億院士在中國制冷學會和清華大學于2020年3月11日召開“新冠病毒封閉空間傳播規律研討會”上《對新冠病毒傳播的認識與思考》的主題發言指出：短時間內停留在稀釋倍數1000左右（每個感染者對應的新風量為300m3/h）的環境中被感染是小概率事件，但應通過有效的氣流組織，盡可能地使傳染者的大部分呼出氣體被直接排出室外，公共場所應加大新風換氣量來減少潛在的未知傳染者引起的傳染風險。當稀釋倍數達到10000倍以上，是完全安全的，而開窗進入新風和空調引入新風的稀釋倍率都超過10000倍。基于以上認知，對本項目集中空調系統設計和運行維護策略進行全面梳理。

4.1 風機盤管加新風集中空調系統設計及運行維護策略：

4.1.1 本項目辦公樓以出租為主，承租期和使用需求的不確定性是此類建筑一大特點，結合2003年SARS給人類帶來的慘痛教訓，同時為了給未來租戶提供更加優質、靈活的服務，前期通過廣泛調研和細致的方案比選，最終選定了風機盤管加新風的系統型式，疫情期間，因集中空調使用造成空氣傳播病毒的風險比變風量空調系統低很多。

4.1.2 新風系統設計及運行維護策略：

4.1.2.1 轉輪式全熱回收新風機是通過將室外新鮮氣體經過過濾、凈化、熱交換處理后送進室內，同時又將室內受污染的有害氣體進行熱交換處理后排出室外，從而達到高效節能的環保型產品，其最大的缺點有二：一是不可避免出現少量新排風通過隔板密封圈互串現象；二是新排風需集中在一起處理，新排風口的布置困難，難以避免部分短路回流；為避免交叉感染，取消原設計轉輪式全熱回收新風系統；

圖1 轉輪式全熱回收新風機原理示意圖

4.1.2.2 空調季節設置集中新風系統，并通過豎向風管送至各樓層，新風機設置抽屜式初中效過濾器，利用衛生間排氣保持辦公區內微正壓；過渡季節新風量加大一倍，并利用排煙排風共用風道進行排風，保持室內微正壓；辦公區內新排風口及風機盤管送回風口應布置合理，形成有效的氣流組織，從而避免交叉感染風險；外立面新排風口設置在不同朝向或排風口設置于建筑區位常年主導風向的下風向，但因室外風向是隨機的，無法完全杜絕新排風短路情況，為避免交叉感染，排風系統增設抽屜式初中效過濾器，并預留靜電消毒裝置的安裝空間；疫情爆發期間，新排風系統根據上班時間提前半小時投入使用、下班時間滯后半小時關閉，采用過渡季節新風量運行模式加大室內換氣次數，降低空氣中的病毒濃度，同時安裝排風系統靜電消毒裝置對排風進行消毒，并對新排風系統的初中效過濾器進行每日清洗消毒，從而降低感染風險；疫情形勢嚴重時，還可根據政府發布的指導意見使用正壓、排煙系統進行強制通風，具體為開啟辦公區排煙系統排風，利用樓梯間正壓送風系統通過開啟防火門補風；

圖2 新排風系統示意圖

4.1.2.3 既有辦公建筑集中空調新風系統設計上多數采用風管與外立面新風口直接連接取風，或采用新風機房靠外墻設置，直接通過機房取風，這兩種方案存在不利于清洗或衛生條件不佳的問題；為避免以上問題，本項目幕墻與新排風機房之間增設外廊道，新排風口設置在外廊道隔墻上并通過風管與設備直接連接，疫情爆發期間，物業人員每日均對新排風口進行清洗消毒，從而降低感染風險。

4.1.3 風機盤管加新風系統優點是可根據功能布局獨立布置風機盤管，有機會把污染物控制在局部范圍；因各種原因，很多既有辦公建筑設計及實施未考慮防疫需求，分隔墻隔斷未到頂，風機盤管采用吊頂回風，一旦樓層里出現病毒攜帶者，就可能造成區域感染；基于以上原因，本項目要求所有風機盤管必須安裝回風箱，從室內直接回風，所有功能區不論風機盤管是否開啟，新排風系統均要求全時段運行；同時為了避免出現多個小房間共用一臺風機盤管而帶來交叉感染風險，要求盡可能采用小容量風機盤管，增加風機盤管數量；另外在運營期間要對風機盤管的盤管、過濾網、凝水盤及送回風口等進行定期清洗消毒，保持清潔，疫情期間應盡量縮短清洗消毒周期。

4.1.4 本項目采用四管制空調系統，辦公室內外分區，冬季內區供冷、外區供熱，供暖側二次供回水溫度為60/45℃；研究表明COVID-19病毒在高于56度的環境很快就會被殺滅，而且在比較干燥的區域，新型冠狀病毒存活的時間也非常短，雖然目前研究結果還沒有精確的數據支撐以上理論，但COVID-19病毒存活時間隨著溫度的升高而縮短是明確的，鑒于以上結論，本項目加大板式換熱器換熱面積，把原設計供暖側二次供回水溫度從60/45℃提高至65/50℃，一二次測采用變頻供水泵，疫情期間采用高溫65/50℃運行，可提前開啟（運行時長可根據后續研究結果確定）以提高辦公室環境溫度，加快沉積在物品表面的COVID-19病毒被殺滅，降低接觸傳播感染風險。

4.2 一次回風全空氣集中空調系統設計及運行維護策略：

針對于大堂、員工餐廳、多功能廳等大空間場所，無論是采用風機盤管加新風還是一次回風全空氣系統，均存在交叉感染風險，而一次回風全空氣系統更有利于加大或采用全新風運行，從而通過增大新風換氣次數降低室內污染物濃度，達到降低交叉感染風險。

4.2.1 本項目采用一次回風全空氣系統的大空間場所較少，本次設計全部調整為預留全新風運行條件并配套相應的機械排風系統，地下員工餐廳加大取新風豎井及百葉面積，大堂、多功能廳等加大外墻取風百葉，過渡季節或疫情發生時采用全新風運行，加大室內換氣次數，同時避免通過回風傳播病毒。

4.2.2 1-10um攜帶病毒的飛沫顆粒如果達到了醫學上規定的感染濃度的限值，就稱為氣溶膠傳播，最低需要設置亞高效過濾器才能過濾。根據目前最新研究成果，阻隔式過濾是最有效的過濾方式，本項目一次回風全空氣系統預留袋式亞高效過濾器的安裝條件，風機設置變頻電機，疫情發生時安裝亞高效過濾器加強過濾，并定時清理消毒，降低疫情傳播風險。

4.2.3 疫情期間加強物業管理，員工餐廳采取分時分批用餐措施，控制人員密度，避免人員過渡集聚；首層大堂開啟門窗通風，最大化新風換氣次數；空中大堂、多功能廳等采用全新風運行，同時限制使用人數，降低疫情傳播風險。

5 結論

本文根據已知的COVID-19病毒在封閉環境中的傳播途徑及機理，詳細分析了廈門英藍國際金融中心集中空調系統的設計和運行維護策略，結果表明，疫情期間，結合嚴格的進出項目人員管控，調整后的策略可以有效地降低病毒傳播的風險，保證使用人員的健康安全和日常經營活動的正常進行。