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众所周知，由于医院等卫生设施内空调通风系统不合理，造成了大量的空气交叉感染，使其成为最主要的感染源之一。
传染性微粒的传播途径和特性
要进行隔离病房暖通空调系统的设计,首先要搞清楚传染性微粒的传播途径与特性。传染途径主要有5 种,分别是接触传染、飞沫传染、空气传染、媒介物传染和带菌生物传播。有时，一种微生物病菌可以有多种传播途径，而且不同类型的病菌其传播的途径也不同,所以控制方法也不一样。
通风空调系统设计
传染病患者打喷嚏、咳嗽、讲话时都可能产生空气传播的微粒和飞沫核，这些微粒或飞沫核中携带着病菌。病菌微粒的大小大致为1～5 微米，正常的情况下能够使它们在空气中停留很长时间，并使其在房间或建筑物内传播。易感人员如果吸入带有病的飞沫核，就会被感染。
空调通风系统应防止传染性微粒传播和降低传染性微粒的浓度。由此可以看出，合理的空调通风系统在防止传染性疾病传播中的重要作用。
空调通风系统控制致病因子传播的措施有：
局部排风（源头控制）－利用隔间、帷罩、隔离病床和排风柜等有效局部控制装置；
空调通风－加大新风量，降低空气污染浓度，控制气流方向；
空气净化－通过HEPA 过滤器除菌和紫外线照射杀菌。
空调通风系统设计中应注意以下几方面内容
空调系统形式
美国CDC于1994年出版的《卫生保健设施中预防结核分支杆菌传播的指南》（以下简称《CDC 指南》）把全面通风系统分为两种方式：全新风系统和循环风系统。并且指出，全新风系统对有感染性微粒存在的区域是首选（例如：肺结核的隔离病房或治疗室），因为它可以防止污染空气再循环到设施的其它区域。据适用的联邦、州和地方的法规，来自肺结核隔离病房和治疗室、接触过已确诊或者疑似患者的空气均应被排出室外。
循环风系统建议在一些单独区域内使用，也可以在希望增加通风而又不影响新鲜空气供给或负压系统已存在的地方使用。空气在房间中循环可以通过几种方法实现：
1.将房间内的空气排至风道，经过风道上安装的HEPA 过滤，再将其送回室内；
2.通过安装在墙上或天花板上的HEPA再循环单元过滤空气；
3.通过便携式HEPA再循环系统过滤空气。
新风口和排风口布置
来自于隔离病房和治疗室的空气须经HEPA 排到建筑物外部，且必须远离新风入口处、人群和动物；新风入口处应尽可能远离燃烧炉的烟囱、医院和建筑物排风口，并且要符合当地关于环境保护的相关要求。
由于风场的存在，排出的气体有时会在建筑物表面形成一回流区，它会引起排出的气体重新进入建筑物内部，因此，排风口与新风口应保持足够距离。
室内气流组织方式
对于传染病房,良好的气流组织可以有效地去除患者污染物、更好地保护医护人员的安全。为了提供最佳的气流组织形式，送、排风的定位应使洁净空气首先流过房间中医护人员工作区，然后流过传染源进入排风口。还应排除死区、停滞和送、排风短路。
《CDC指南》指出，实现这种气流组织的一种方式就是在房间的一侧送风，与患者相对，排风从患者一侧排出。但是此种方式由于风口的位置较低，送风极易受到污染。而且病房内医护人员走动时，将不同程度地对送风口产生遮挡，不可避免地会影响气流组织效果。而另一种方式在送风温度比室内空气温度低时最为有效。这种方式下，送风在天花板附近，而排风在地板附近。
我们也可以发现这种气流组织方式同样存在一些不足，比如部分气流会形成短路，没有起到去除室内污染的作用就被排除，造成能源浪费；而且当病房处于供热模式下，气流组织效果将大打折扣；即便是常年供冷，但是要想维持房间洁净度以及确保污染物能够被迅速有效地排除,就必须保证应有的换气次数。此时，在大送风量的前提条件下，送风温度必然很接近室温，能否形成有效的置换效果还有待探讨。
除此之外，气流组织方式通常要受到空气温差、送排风准确位置、医疗器具和家具摆放位置、医护工作人员和患者活动情况以及室内空间物理配置的影响。因此，探讨合理的气流组织形式从而使得患者污染物的扩散范围达到最小，有着重要的意义。
病区的气流方向
为把污染物的扩散范围缩小到最低程度，防止病原体传播到病区的其它部位，通风空调系统经设计和平衡应使空气从“洁净”区域流向“污染”区域。通过保持不同区域的压力梯度，正确的病区气流流向才会保证。
此外，合理的压力梯度还应充分考虑到开门、工作人员和患者活动、温差以及被垂直开口如医院里常见的直管、电梯井、楼梯井和机械竖井所加剧的烟囱效应而导致的逆向气流。功能区域（病房或者科室）之间的交界处应进行流向控制；病房以及走廊等区域，绝不能因流向控制不够使患者污染物从一个区域传播到另一个区域。
房间负压
区域压差控制就是保证整个隔离病区内有序的梯度压差，实现从清洁区→半污染区→污染区的定向气流。为了不使传染性隔离病房内的空气扩散到医院内的其他场所，阻断对其他区域的污染，必须对隔离病房进行负压控制。负压控制主要是通过在气密性的结构内使排风量大于送风量来达到。为了严格防止室内空气向外部渗漏,要求设置缓冲间，并对围护结构的严密性提出更高的要求。
换气次数
“ASHRAE（美国采暖、制冷与空调工程师学会），AIA（美国建筑师联合会）和HRSA（卫生资源和服务管理局）建议隔离病房和治疗室的最小换气次数为6 次/小时，同时指出大于6 次/小时的换气次数会使病房内细菌浓度更低，但与降低感染率之间的关系直到目前仍未见研究报道。
《CDC 指南》也指出，为了减少感染性微粒的浓度，在现有的卫生设施中，肺结核隔离病房和治疗室的换气次数应大于等于6 次/小时；条件许可时，换气次数也可通过调整、改进通风系统或者通过使用辅助设备（如：通过固定的HEPA过滤系统或局部空气净化器装置再循环空气）提高到12 次/小时以上。新建工程的换气次数设计应大于等于12 次/ 小时。
我们知道，气流组织与换气次数是相互影响并且相互制约的两个重要指标，所以单纯地抛开气流组织来谈换气次数是不切实际的，尤其是对传染性隔离病房而言。到目前为止，仍未见研究报道不同气流组织形式以及不同换气次数与患者污染物扩散程度之间的关系，国内亦是如此。因此，为保证有效的气流组织和合理的通风量，建议从污染控制的角度出发，综合考虑病房内患者的数量、患者发菌浓度以及病房的体积等因素，在对房间负荷（尘浓负荷、热湿负荷、有害气溶胶负荷）进行仔细计算后，通过理论分析和试验研究以及数值模拟相结合的方法对其进行详尽探讨。
建议在气流组织设计合理的基础上，单人隔离病房的合理换气次数取为12ACH；而对于双人及三人或三人以上隔离病房而言，建议取值为15ACH左右。
电气和自控系统
电气和自控系统是通风空调系统可靠和节能运行的保障。自控系统必须保证各个区域的压差要求，送风和排风系统必须可靠连锁，以保证压力梯度的稳定。而且风机一旦出现故障，备用排风机应能自动投入运行，同时应发出报警信号，立即进行维修。
为防止风机由于断电而出现故障，应保证用电的可靠性，即应设有应急电源。空调通风设备应能手动和自动控制，控制和显示面板应设在清洁区。为了节能，建议通风空调系统按变风量系统设计，尽可能降低运行费用。其次，报警系统还要考虑主要的供电系统出现故障以及各房间温差、压差偏离安全值等实际情形。
除此之外，压力传感仪表应使声讯报警结合时间延迟以表明门是打开的（不需报警）。进、出房间的门打开时，负压值会降低。经时间延迟的信号应该考虑足够的时间供人员进入或离开房间而不会激活声讯报警。
节能
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采用低温送风系统
送风温度6-10℃由于采用了低温送风，大大减少了新风量，也减少了排风的能量损失。采用低温送风可能会带来其它问题，如低温冷水机组、低温送风口、管道保温等，需要进行详细的设计计算。
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排风能量回收
当有条件时，应考虑采用带有热回收的全新风系统，但不能使用转轮热回收装置，应为新、排风互不交叉感染的热回收装置。这样不仅可降低空调系统运行能耗，更主要的是可以防止新风被排风污染。计算表明：当新风换气次数达到10 次时，其空调平均冷、热负荷指标比一般常规病房空调系统大1 到3 倍，采用显热回收装置以后，单位面积病房建筑的冷、热负荷可大大降低。
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变风量系统
对于传染性隔离病房而言，保证压力稳定的自控系统是其正常工作的基础，而考虑节能则是其能否一直用得起的关键。由于新风负荷在整个空调系统负荷中所占比例较大,所以合理地控制和利用室外新风量是节能设计的一个重要方面。
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源头控制技术
在设计传染性隔离病房时，利用局部排风（源头控制法）技术不仅可以有效地降低病患污染物浓度，还可以减少新风的换气次数。源头控制法就是在污染源附近利用隔间、帷罩、隔离病床和排风柜等有效局部控制装置对细菌、病毒进行捕获，达到去除污染的目的。
污染源控制设备一般分捕获型（capture type）和封闭型(enclosing type) 两种。捕获型装置如图8所示，捕获罩（capture hood）用于患者吸痰，即在传染性病菌扩散到室内空气之前将其捕获，达到去除污染的目的。
狄彦强 王清勤
中国建筑科学研究院空调所
中国医院建设与发展大会
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