疫情之下 | 對(duì)超低能耗建筑技術(shù)路線的思考

2020年的新冠疫情對(duì)全社會(huì)的沖擊是近百年來所罕見的，時(shí)至今日，全球的生活和經(jīng)濟(jì)秩序仍然沒有全面恢復(fù)，后續(xù)會(huì)不會(huì)有長(zhǎng)期多次的疫情反復(fù)？新冠肺炎是否會(huì)象SARS一樣基本消失，或長(zhǎng)期在人群中存在？這些問題仍然懸而未決。面對(duì)著疫情的沖擊，全社會(huì)各行各業(yè)都在反思所在領(lǐng)域和疫情的關(guān)系，建筑行業(yè)也不例外。

各國(guó)科研人員在疫情期間，針對(duì)疫情開展了大量的研究。目前主要觀點(diǎn)是新冠病毒主要通過呼吸和接觸傳染，在室內(nèi)的傳播風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)大于在室外，主要傳播方式包括飛沫傳染、接觸傳染，也有一些研究提出了新冠病毒可通過氣溶膠傳染，但氣溶膠傳染的風(fēng)險(xiǎn)大小和具體方式等各方仍有不同的意見。

我國(guó)建筑環(huán)境領(lǐng)域的科研人員在疫情期間舉辦了多次研討，并結(jié)合2003年SARS期間的研究成果，開展了大量的研究工作。

在最緊急的時(shí)刻，全行業(yè)最關(guān)注的是如何控制院內(nèi)感染、方艙醫(yī)院的感染控制、以及在疫情期間必須開放的交通工具、公共建筑內(nèi)部的防控措施和手段。

隨著我國(guó)疫情的好轉(zhuǎn)，目前復(fù)工復(fù)產(chǎn)成為主要工作，公共建筑的空調(diào)、通風(fēng)是目前重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象。在疫情期間，中國(guó)建筑科學(xué)研究院環(huán)能院緊急組織編制了《疫情防控期間公共建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行管理指南》[1]，以保障公共建筑空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的安全合理使用，防止因空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)的不合理運(yùn)行導(dǎo)致新型冠狀病毒傳播的擴(kuò)散。

在5月17日下午，北京市西城區(qū)疾控中心接到轄區(qū)醫(yī)療機(jī)構(gòu)發(fā)熱門診報(bào)告，西城區(qū)復(fù)興門內(nèi)大街55號(hào)出現(xiàn)33例集中發(fā)熱病例，經(jīng)連夜排查，已排除新冠肺炎病例，多數(shù)患者自述發(fā)熱與近期使用中央空調(diào)有關(guān)，初步確定為共同暴露因素導(dǎo)致的集體性發(fā)熱，病原體初步判斷為A組乙型溶血性鏈球菌[2]。盡管這次集中發(fā)熱情況不是由于新冠引起的，仍然為公共建筑的疫情后運(yùn)維敲響了警鐘。

超低能耗建筑和近零能耗建筑是國(guó)內(nèi)外建筑行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，超低能耗建筑除了可以大幅降低建筑能源消耗、減小環(huán)境足跡外，同樣非常重要的是超低能耗建筑能夠營(yíng)造更舒適健康的室內(nèi)環(huán)境。

在疫情的背景下，需要更全面地重新審視超低能耗建筑的技術(shù)路線，分析在特殊情況下，超低能耗建筑是否能夠有效應(yīng)對(duì)疫情或其他緊急情況，分析在平時(shí)情況下，超低能耗建筑技術(shù)體系能否更好地創(chuàng)造健康的室內(nèi)環(huán)境。

根據(jù)《近零能耗建筑技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)》GB∕T 51350-2019，超低能耗建筑具有高保溫、高性能門窗，高氣密性、新風(fēng)熱回收等與常規(guī)建筑不同的技術(shù)特點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)超低能耗的目標(biāo)。

這些技術(shù)特點(diǎn)是超低能耗建筑區(qū)別于常規(guī)建筑的關(guān)鍵要素，他們除有助于節(jié)能降耗外，是否與營(yíng)建健康的室內(nèi)環(huán)境矛盾？是否適應(yīng)在類似新冠疫情的特殊情況下的非常規(guī)情況運(yùn)維，是否會(huì)存在一些未考慮到的風(fēng)險(xiǎn)？

下面，作者嘗試從幾個(gè)方面進(jìn)行討論，由于時(shí)間和水平的限制，不一定系統(tǒng)和準(zhǔn)確，拋磚引玉，供行業(yè)內(nèi)的專家討論。

高效熱回收系統(tǒng)是超低能耗建筑的重要技術(shù)措施之一。尤其是在嚴(yán)寒和寒冷地區(qū)，高效熱回收新風(fēng)系統(tǒng)能有效降低新風(fēng)負(fù)荷，是超低能耗建筑供暖能耗降低的重要原因。然而，在疫情情況下，大多數(shù)技術(shù)指南建議關(guān)閉回收新風(fēng)機(jī)組或采用全新風(fēng)工況運(yùn)行。

在公共建筑中，對(duì)于全熱回收新風(fēng)機(jī)組來說，通常采用金屬轉(zhuǎn)輪或傳熱傳質(zhì)薄膜進(jìn)行熱濕交換，兩種方式都可能無法完全避免回風(fēng)中的病毒通過熱濕交換界面，進(jìn)入到新風(fēng)內(nèi)，返回輸送到室內(nèi)進(jìn)行傳播。

對(duì)于顯熱交換的新風(fēng)機(jī)組來說，原則上送風(fēng)和排風(fēng)經(jīng)過板式、板翅式換熱器采用非接觸方式進(jìn)行換熱，新風(fēng)回風(fēng)不接觸，不會(huì)產(chǎn)生病毒傳播。

但是由于普遍存在的漏風(fēng)情況，仍然不能說絕對(duì)安全。出于盡量降低傳播風(fēng)險(xiǎn)的原則，多數(shù)指南建議關(guān)閉。如果漏風(fēng)率很低，是否仍然需要關(guān)閉顯熱交換式新風(fēng)熱回收機(jī)組呢？在ASHRAE的指南中，仍然建議顯式熱交換機(jī)組運(yùn)行在旁通工況，其目的主要是可以減少通風(fēng)阻力，以引入更多的干凈的室外新風(fēng)。

對(duì)于居住建筑來說，目前超低能耗建筑多數(shù)采用分散式新風(fēng)機(jī)組，但也存在一些采用集中式新風(fēng)系統(tǒng)的項(xiàng)目。

對(duì)于戶式系統(tǒng)來說，一戶一個(gè)系統(tǒng)，由于家庭人員日常緊密接觸的導(dǎo)致病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于由于新風(fēng)熱回收導(dǎo)致的傳播風(fēng)險(xiǎn)，因此除非有個(gè)別人員單室隔離，否則戶式系統(tǒng)可常規(guī)開啟。

如果采用了集中式的新風(fēng)系統(tǒng)，來為超低能耗建筑進(jìn)行新風(fēng)供應(yīng)，考慮到多個(gè)戶型匯總其他家庭中可能有感染人員，不管是考慮到新風(fēng)熱回收裝置的漏風(fēng)和傳質(zhì)風(fēng)險(xiǎn)，還是考慮長(zhǎng)距離風(fēng)系統(tǒng)正負(fù)壓平衡失控的風(fēng)險(xiǎn)，都不建議開啟集中熱回收新風(fēng)系統(tǒng)送新風(fēng)，除非能夠確保所有新風(fēng)的流向和壓力平衡。

總體而言，除非有特殊的設(shè)計(jì)和工程技術(shù)保障，超低能耗建筑系統(tǒng)更適合采用分散式的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)。在疫情或流感季節(jié)，建議關(guān)閉非獨(dú)立空間的新風(fēng)熱回收系統(tǒng)。

在美國(guó)制冷與空調(diào)工程師學(xué)會(huì)（ASHRAE）針對(duì)新冠疫情發(fā)布的文件中[3]，認(rèn)為暖通空調(diào)系統(tǒng)有助于減少新冠病毒的濃度并降低空氣傳播的污染。并認(rèn)為空氣過濾器能夠通過降低空氣中其他污染物從而有效降低病毒傳播。

我國(guó)學(xué)者在SARS期間也進(jìn)行了通過提高空調(diào)過濾等級(jí)進(jìn)而控制醫(yī)院病毒傳播的嘗試[4]，取得了良好的效果，研究表明，風(fēng)機(jī)盤管或AHU回風(fēng)口設(shè)置高效過濾，有助于攔截飛沫和氣凝膠載體，減少病毒傳播風(fēng)險(xiǎn)。當(dāng)然，目前研究的實(shí)驗(yàn)樣本量較少，主要還是基于理論分析得到結(jié)論。