公共场所室内空气卫生与安全防卫设计研究

四　空调系统的室内污染问题

　　（1）不注重空调系统的清洁维护工作。很多人都认为空调买回来安装好就万事大吉，就可以享受空调所带来的安逸和舒适，而对于空调的清洁和维护则知之甚少，很少进行。即使偶尔清洁，大多也只是擦拭空调

调外表面的灰尘，而对于空调的滤网、加湿器等内部装置的清洁就少了。殊不知，空调买回来后，在与人们度过最初的“蜜月期”后，长久不清洗就会成为室内的“毒源”，时刻危害着人们的健康。

　　（2）片面追求节能和节省运行成本。空调机自1881年诞生以来，确实为人们提供了舒适的居住生活环境，但为了节省运行成本、减少能耗，空调设计偏向节能；同时，由于追求建筑外观立面的所谓“美观”，因此许多办公大楼不设活动窗户，像“铁皮罐子”一样高度封闭；而且空调运行中常常很少补充新风甚至采用全回风方式，这样，由于室内得不到必要补充的新鲜空气，使空气品质持续恶化，这是以前没有考虑到的。对于像医院等人流密度大、病菌传布频率高的公共场所，如果仅仅依靠室内空气反复循环，而不补充足够的新风，就会使进行空气交换的通风过滤系统成为传播与滋生病菌的工具●[5]。

　　（3）空调系统设置不当。在设置空调的进排风口时，为了安装方便和充分利用空间，进风采气口常常靠近排风口、排烟口、垃圾堆，使得入室空气的品质无法得到保证。另外，在中小医院中，为了节省初期投资及维护费用，存在着隔离病房区与普通病房区合用同一个空调通风系统的现象。这极易引起传染病毒的传播，潜在危害很大。

　　除了以上的特殊场合外，目前在民用建筑中的中央空调系统普遍采用垂直式上送下回的气流组织方式。这种方式不但导致在室内的温度分布不均、人体不适，而且非常容易在主要活动区形成气流停滞的污染死角，不利于人体健康（图3）。

　　四　改进意见

　　（1）做好设备管理工作。通风系统如若维护不好，不仅会阻塞气流，而且会成为污染源和污染途径。风管及部件中的灰尘要经常清扫；加湿和除湿装置以及风机盘管等要保持清洁，以防止细菌和真菌的繁殖；新风过滤器和回风过滤器的清洗和更换非常重要，尤其在室外空气品质不佳，污染物浓度超标的地方，过滤器的更换频率应相应增加。

　　（2）提高新风效应。一般的民用建筑，通过自然通风就可以消除室内的空气污染。而患有种种“病态建筑综合症”的人，到了室外就会感到症状消除或减弱。这说明，只要保证空调房内能及时更换新鲜空气，补充必要的新风量，就可以避免因室内空气污染影响身体健康。研究表明， 1～2次/h换气量的新风对室内空气作用很大。不能盲目地依赖空调的过滤器，也不能过多依赖室内辅助净化设备（如负离子空气净化器），因为这些空气净化装置的净化作用是随着使用次数的增加而递减的。而且，净化器内的净化材料也必须经常更换，才能保证空气净化效率；更何况，室内被污染的空气也不可能全部被净化器所捕捉，特别是在室内空气容易滞留的场所。为此，美国ASHRAE标准62—89特别规定，不允许用自净器完全替代室外新鲜空气●[6]。

　　（3）注意入室新风品质。过去解决室内空气品质的唯一手段就是新风量，有关标准和规范也是以新风量作为依据。设计思路往住被“量”的概念所束缚，而很少考虑新风的“质”，以及如何用最有效的手段将最好的空气送入人的呼吸区。这就是为什么许多大楼新风量达到要求，而室内人员投诉仍不少的原因。要解决这一症结，就要关注新风的“质”的问题。为此在设计中应注意，送风口与排风口的位置不能太近，否则送风会将排风重新诱导回室内，影响入室空气的品质；另外还要加强过滤、尽量缩短新风入室的距离、减少污染途径，以保证入室新风的品质。

　　如今室内空气污染问题已十分严重，对人们的身心健康构成了巨大的威胁。特别是建筑日趋大型化，使得室内气流停滞，更加重了这种威胁。对此，主管部门不应继续拘泥于枯燥的经济数字，而切实以人们的身心健康为出发点，制定严格的建筑卫生条例，并加强对建筑市场和公共场所空气卫生的监督和管理。建筑业的相关单位更要珍惜老祖宗留给我们的宝贵财富，应当因地制宜地采用自然通风，同时积极采用新的空调技术，如置换式通风、动态工位调节、椅下低速送风等，使空调技术由片面强调温湿度的调节和人体的热舒适向全面关心空气品质、提供人体健康舒适的室内环境转化（图4）。只有这样才会出现越来越多的造福子孙后代的健康建筑、绿色建筑●[7]。□

三　建筑设计和使用中存在的通风问题

　　1　建筑设计净高过低

　　近年来，房地产发展迅速，人们在追求住房面积的时候，往往忽视了居住空间的质量。开发商为节约成本，追求高容积率，建筑层高越来越低，尤其是旅馆、写字楼等建筑，层高一般仅为2.6～2.8 m。再扣除楼板层厚度（一般约为0.2 m）、地面及粉刷层厚度（0.05 m），那么室内净高就只有2.35～2.55 m。研究表明，室内净高对通风有重要影响，有利于室内空气流通的室内净高至少应为2.8 m，净高低于2.55 m时，室内污染物浓度较高，会使人感到压抑，易引起病态反应。另外，室内空气污染层大部分位于室内空气的零位面（一般在建筑的2/3高度处）以上，这样污染层的下界就在1.57～1.7 m处，正好位于人体呼吸道附近（图2）。室内净高过低无疑加剧了室内空气污染物对人体的危害。而目前医院等公共建筑中，净高普遍过低，若有天花板吊顶，层高甚至会低于2.20 m。SARS病毒在医院大肆横行，与此有很大的关系。

　　2　气窗封闭、密闭材料广泛使用

　　如今的建筑，无论内外，几乎都不设气窗，或仅设固定的不可开启的气窗。而即使是那些设有气窗的公共场所，因缺乏管理，气窗也形同虚设，无法发挥其重要的通风作用。作为病毒发生源集中地的公共场所，特别是医院，由于近年来对其建筑卫生的设计缺乏监督，不能满足自然通风的基本要求。医院中充斥的各种病菌如不能及时排出，就会造成交叉感染、重复感染。

　　与此同时，现代建筑的门窗多采用密闭材料，渗透系数小，渗透通风少。事实上，建筑中的渗透风量却是不能忽略的。通过缝隙渗透的风量可用下面的公式计算：

L=αF√2△P/ρ*3600（m●3/h）

　　式中，ΔP——开口两侧的压差（Pa）；
　　α——开口的流量系数，一般α＝0.6～0.7，通常取α＝0.65；
　　ρ——通过开口的气流密度，取20℃时空气ρ＝1.2kg/m●3；
　　F——开口流通面积（m●2）●[4]。

　　通常建筑（门窗未采用密闭材料）各层楼门缝的面积约为0.018 m●2，结构的渗透面积约为0.005 m●2，则通过这些缝隙渗透的风量为：
　　L＝0.65×（0.018＋0.005）×（2×25/1.20）●1/2×60
　　＝5.79（m●3/min）
　　也就是说每层建筑有5.79m●3/min的渗透风量，即347m●3/h的渗透风量。有研究表明，在没有使用新风换气机的现代建筑内，渗透风量约占新风总量的1/5～1/3。可见，渗透风并不是可有可无，可以忽略的。现代建筑设计中，片面地从节能的角度出发，大量采用新型密闭性材料，渗透系数只有原先的1/10～1/5，导致渗透风量显著减少，不利于室内空气的稀释和人体的健康。

　　3　对自然通风的改进意见

　　自然通风是一项古老的技术。积极利用热压作用实现上下通风和利用风压作用实现穿堂风，在我国的乡土建筑中有着广泛的应用，如杭州传统民居的老虎窗等。

　　（1）合理组织室内气流，充分利用穿堂风。目前在建筑层高普遍很低的情况下，如何充分利用风压作用，保证室内能形成一定的横向气流是关键。风压与风向、风速相关，随季节而变。我国大部分地区夏季主导风向为南风、东南风；冬季主导风向为北风、西北风。在迎风面上的风压为自由风速动压力的0.5～0.8倍；而在背风面上，负压为自由风速动压力的0.3～0.4倍。所以建筑应面向夏季主导风向，房间进深宜浅（一般以小于14 m为宜），以便形成穿堂风。此外，由于自然风变化幅度较大，在不同季节，不同风速、风向的情况下，应采取相应的建筑措施，如适宜的进风口构造、可开合的气窗、百叶等来调节室内气流状况。

　　（2）控制建筑物最低净高。自然通风的另一种机制是利用建筑内部的热压，即平常所讲的“烟囱效应”。热空气（比重小）上升，从建筑上部风口排出，室外新鲜的冷空气（比重大）从建筑底部被吸入。热压作用与风口高度H的关系为：△P＝ρg Hβ△t（ρ为空气密度，β为空气膨胀系数）。可见，室内外空气温度差越大，进出风口高度差越大，则热压作用越强。但是，目前建筑规范中对住宅层高推荐值仅为2.6～2.8 m，相应的净高就只有2.35～2.55 m，这是相当不合理的。针对这一情况，有必要将建筑规范中的层高下限值取为2.8 m（净高为2.55 m），而推荐值取为3.0 m（净高为2.75 m）。这样可以保证室内污染层在人体呼吸道上方，减少室内污染空气对人体的危害。

　　实际上，风压和热压引起的气流，往往会同时存在。合理的设计是使二者协调一致，避免引起室内紊流。一般做法是进风口低置，排风口高置，从而使空气污染层上移，（图1b）；当室内设置水平风道时，可将进风口、风道设在地板缝内，排风风道设在吊顶内或房顶角部。