厦门英蓝国际金融中心集中空调系统应对新冠肺炎疫情设计及运行策略

王增凯

（厦门英蓝置业有限公司，厦门 361016）

0 引言

进入21世纪，人类社会经历2003年SARS和2020年COVID-19全球性空气传播呼吸道传染病疫情的考验。由于西方主要经济体受自由主义思想主导，未能在共同抗击疫情方面达成全球共识，目前COVID-19全球除中国外还未能得到有效控制，而中国也出现多地局部疫情爆发情况，同时全球已出现多个更加致命的变异病毒种类，截止2020年底，全球累计确诊人数已超过九千万人，累计死亡人数超过194万人，疫情的全球大流行给人类的生命带来了巨大威胁，同时也重创了人类社会的经济活动，除中国外的主要经济体均出现不同程度的衰退。在疫情长期存在的情况下如何维持正常的经济运转，需要全社会的共同努力；办公建筑作为复工复产的必要场所，从舒适性和节能角度，集中空调系统已成为现代办公的首选，未来应对空气传播呼吸道传染病疫情，如何设计及运行维护集中空调系统，保证疫情常态化情形下办公人员的生命安全，已经成为暖通从业者必须要解决的问题。

厦门英蓝国际金融中心作为集办公、酒店、公寓和商业一体的高端大型综合体在建项目，采用集中式空调系统，当面对突发的空气传播疫情时，集中空调设计是否可优化，如何运行和维护管理将面临重大挑战。

1 项目简介

本项目位于厦门市两岸金融中心核心区金融大街1号，与金门岛隔海相望，是厦门市设计建造标准最高的集6A甲级办公、顶级酒店、顶级公寓、商业配套为一体的大型综合体，项目即将建成投入使用。项目占地4.88公顷，总建筑面积约50万平米，其中地上33万平米，包含1、2号办公塔楼，3号酒店、公寓塔楼；4、5号商业裙楼；地下17万平米，B1层主要为商业、设备用房、酒店后勤区等，B2层主要为员工食堂、酒店后勤区、车库等，B3B4层主要为物业办公区、车库及部分设备用房等。

2 集中空调系统设计概况

本工程采用水冷中央空调+冰蓄冷系统，总冷负荷为33600KW；采用自备燃气燃油两用锅炉热源供热，空调用耗热量为10480KW。采用四管制水系统，内外分区，冬季内区供冷、外区供热。制冷供回水温度为5/12℃、6/13℃，供暖侧二次供回水温度为60/45℃。

除部分大空间餐厅、大堂采用一次回风全空气系统外，其余区域均采用风机盘管加新风系统。办公室、小型会议室设计新风量为30m3/P·h，酒店设计新风量为50m3/P·h，餐厅、宴会厅等设计新风量为30m3/P·h，商业设计新风量为19m3/P·h。

3 COVID-19传播途径

研究表明，COVID-19传播途径主要为直接传播、气溶胶传播和接触传播。直接传播是指患者喷嚏、咳嗽、说话的飞沫，呼出的气体近距离直接吸入导致的感染；气溶胶传播是指飞沫混合在空气中，形成气溶胶，吸入后导致感染；接触传播是指飞沫沉积在物品表面，接触污染手后，再接触口腔、鼻腔、眼睛等粘膜，导致感染。COVID-19病毒对于温度是极为敏感，在高于56度的环境中，新型冠状病毒很快就会被杀灭，而且在比较干燥的区域，新型冠状病毒存活的时间也非常短，而在比较潮湿的环境中存活的时间就可以延长。

本文主要探讨集中式空调系统怎样有效阻止气溶胶传播和接触传播的设计及运行维护策略。

4 集中空调系统设计及运行维护策略

江亿院士在中国制冷学会和清华大学于2020年3月11日召开“新冠病毒封闭空间传播规律研讨会”上《对新冠病毒传播的认识与思考》的主题发言指出：短时间内停留在稀释倍数1000左右（每个感染者对应的新风量为300m3/h）的环境中被感染是小概率事件，但应通过有效的气流组织，尽可能地使传染者的大部分呼出气体被直接排出室外，公共场所应加大新风换气量来减少潜在的未知传染者引起的传染风险。当稀释倍数达到10000倍以上，是完全安全的，而开窗进入新风和空调引入新风的稀释倍率都超过10000倍。基于以上认知，对本项目集中空调系统设计和运行维护策略进行全面梳理。

4.1 风机盘管加新风集中空调系统设计及运行维护策略：

4.1.1 本项目办公楼以出租为主，承租期和使用需求的不确定性是此类建筑一大特点，结合2003年SARS给人类带来的惨痛教训，同时为了给未来租户提供更加优质、灵活的服务，前期通过广泛调研和细致的方案比选，最终选定了风机盘管加新风的系统型式，疫情期间，因集中空调使用造成空气传播病毒的风险比变风量空调系统低很多。

4.1.2 新风系统设计及运行维护策略：

4.1.2.1 转轮式全热回收新风机是通过将室外新鲜气体经过过滤、净化、热交换处理后送进室内，同时又将室内受污染的有害气体进行热交换处理后排出室外，从而达到高效节能的环保型产品，其最大的缺点有二：一是不可避免出现少量新排风通过隔板密封圈互串现象；二是新排风需集中在一起处理，新排风口的布置困难，难以避免部分短路回流；为避免交叉感染，取消原设计转轮式全热回收新风系统；

图1 转轮式全热回收新风机原理示意图

4.1.2.2 空调季节设置集中新风系统，并通过竖向风管送至各楼层，新风机设置抽屉式初中效过滤器，利用卫生间排气保持办公区内微正压；过渡季节新风量加大一倍，并利用排烟排风共用风道进行排风，保持室内微正压；办公区内新排风口及风机盘管送回风口应布置合理，形成有效的气流组织，从而避免交叉感染风险；外立面新排风口设置在不同朝向或排风口设置于建筑区位常年主导风向的下风向，但因室外风向是随机的，无法完全杜绝新排风短路情况，为避免交叉感染，排风系统增设抽屉式初中效过滤器，并预留静电消毒装置的安装空间；疫情爆发期间，新排风系统根据上班时间提前半小时投入使用、下班时间滞后半小时关闭，采用过渡季节新风量运行模式加大室内换气次数，降低空气中的病毒浓度，同时安装排风系统静电消毒装置对排风进行消毒，并对新排风系统的初中效过滤器进行每日清洗消毒，从而降低感染风险；疫情形势严重时，还可根据政府发布的指导意见使用正压、排烟系统进行强制通风，具体为开启办公区排烟系统排风，利用楼梯间正压送风系统通过开启防火门补风；

图2 新排风系统示意图

4.1.2.3 既有办公建筑集中空调新风系统设计上多数采用风管与外立面新风口直接连接取风，或采用新风机房靠外墙设置，直接通过机房取风，这两种方案存在不利于清洗或卫生条件不佳的问题；为避免以上问题，本项目幕墙与新排风机房之间增设外廊道，新排风口设置在外廊道隔墙上并通过风管与设备直接连接，疫情爆发期间，物业人员每日均对新排风口进行清洗消毒，从而降低感染风险。

4.1.3 风机盘管加新风系统优点是可根据功能布局独立布置风机盘管，有机会把污染物控制在局部范围；因各种原因，很多既有办公建筑设计及实施未考虑防疫需求，分隔墙隔断未到顶，风机盘管采用吊顶回风，一旦楼层里出现病毒携带者，就可能造成区域感染；基于以上原因，本项目要求所有风机盘管必须安装回风箱，从室内直接回风，所有功能区不论风机盘管是否开启，新排风系统均要求全时段运行；同时为了避免出现多个小房间共用一台风机盘管而带来交叉感染风险，要求尽可能采用小容量风机盘管，增加风机盘管数量；另外在运营期间要对风机盘管的盘管、过滤网、凝水盘及送回风口等进行定期清洗消毒，保持清洁，疫情期间应尽量缩短清洗消毒周期。

4.1.4 本项目采用四管制空调系统，办公室内外分区，冬季内区供冷、外区供热，供暖侧二次供回水温度为60/45℃；研究表明COVID-19病毒在高于56度的环境很快就会被杀灭，而且在比较干燥的区域，新型冠状病毒存活的时间也非常短，虽然目前研究结果还没有精确的数据支撑以上理论，但COVID-19病毒存活时间随着温度的升高而缩短是明确的，鉴于以上结论，本项目加大板式换热器换热面积，把原设计供暖侧二次供回水温度从60/45℃提高至65/50℃，一二次测采用变频供水泵，疫情期间采用高温65/50℃运行，可提前开启（运行时长可根据后续研究结果确定）以提高办公室环境温度，加快沉积在物品表面的COVID-19病毒被杀灭，降低接触传播感染风险。

4.2 一次回风全空气集中空调系统设计及运行维护策略：

针对于大堂、员工餐厅、多功能厅等大空间场所，无论是采用风机盘管加新风还是一次回风全空气系统，均存在交叉感染风险，而一次回风全空气系统更有利于加大或采用全新风运行，从而通过增大新风换气次数降低室内污染物浓度，达到降低交叉感染风险。

4.2.1 本项目采用一次回风全空气系统的大空间场所较少，本次设计全部调整为预留全新风运行条件并配套相应的机械排风系统，地下员工餐厅加大取新风竖井及百叶面积，大堂、多功能厅等加大外墙取风百叶，过渡季节或疫情发生时采用全新风运行，加大室内换气次数，同时避免通过回风传播病毒。

4.2.2 1-10um携带病毒的飞沫颗粒如果达到了医学上规定的感染浓度的限值，就称为气溶胶传播，最低需要设置亚高效过滤器才能过滤。根据目前最新研究成果，阻隔式过滤是最有效的过滤方式，本项目一次回风全空气系统预留袋式亚高效过滤器的安装条件，风机设置变频电机，疫情发生时安装亚高效过滤器加强过滤，并定时清理消毒，降低疫情传播风险。

4.2.3 疫情期间加强物业管理，员工餐厅采取分时分批用餐措施，控制人员密度，避免人员过渡集聚；首层大堂开启门窗通风，最大化新风换气次数；空中大堂、多功能厅等采用全新风运行，同时限制使用人数，降低疫情传播风险。

5 结论

本文根据已知的COVID-19病毒在封闭环境中的传播途径及机理，详细分析了厦门英蓝国际金融中心集中空调系统的设计和运行维护策略，结果表明，疫情期间，结合严格的进出项目人员管控，调整后的策略可以有效地降低病毒传播的风险，保证使用人员的健康安全和日常经营活动的正常进行。