论被动式超低能耗建筑特殊时期的使用及优势

2020 年伊始，新型冠状病毒肺炎疫情在我国爆发，各地区均受到不同程度的影响。在这一特殊时期，防疫成为全社会乃至国家的重点工作。此次疫情正值春节期间人员大规模密集流动，通过人传人的传播方式造成人员大规模的感染。特殊时期，居家隔离和自我隔离是最基础、有效的手段。在被动式超低能耗建筑中，其优良的气密性能可以有效地隔绝室外未经处理的空气和颗粒物进入室内，避免造成室内污染。被动式超低能耗建筑的气密层像“医用防护服”，为建筑内部提供有效的隔离防护。新风系统像“医用口罩”对进入室内的空气进行有效过滤，保证室内舒适度的同时，也为我们呼吸安全提供保障。被动式门窗像“护目镜”提供视野也能保证不被“传染病毒入侵”，但是不会像“护目镜”起雾结露阻挡我们的视线。被动式超低能耗建筑应对疫情有天然的优势，为人们在室内防止感染提供了合理有效的防护。

1 我国传统建筑居住环境及防疫问题

改革开放以来，随着我国经济社会的高速发展，人民群众居住水平得到了极大提高，我国城乡住宅建设取得了显著成就。但是，与国际发达国家相比，我国住宅建筑卫生防疫、居住健康安全保障和建筑部品产业化技术方面还存在不少差距，目前我国住宅仍然处于从数量到质量建设的转型发展阶段[1]。第二次世界大战后相关研究资料显示，由于“致病建筑”与“致病住宅”大量爆发，室内空气品质相关的致病建筑物综合症(SBS)、建筑物关联症(BRI) 和室内化学物质过敏症(MCS) 三种建筑与住宅疾病引起了全世界的强烈关注。在2003年“非典”期间，传统建筑的弊病暴露无遗，发生同栋建筑内不同楼层房间居住者交叉感染等大规模疫情事件，调查显示是建筑内部排水、门窗及各个房间的气密性差，导致病毒随空气在同一建筑内部进行传播。新型冠状病毒的传播途径及应对方法，见表1。

表1 新型冠状病毒的传播途径及应对方法

传统建筑具有建筑密集、人口集中、人际交往频繁，采暖（制冷）能耗高、四处漏气、隔音差、发霉结露等影响居住者健康、安全防护的一系列问题。

2 被动式超低能耗建筑的特点

被动式超低能耗建筑优异的气密性和独特的建造工艺可以有效降低室内能量与室外进行交换。目前被动式超低能耗建筑气密性最好，可达到建筑物气密性能在压差50Pa 下，每小时换气次数≤0.6 h-1。被动式建筑的门窗整窗气密，安装气密，穿墙管线的气密处理（见图1），给排水管道的气密，供暖与非供暖房间全部都进行了有效的气体防渗漏处理。优异的建筑气密性可以增加建筑能效，降低通过围护结构缝隙流失冷热量。避免因潮气渗入，凝结在建筑构件上后产生发霉结露，损坏或降低建筑构件的质量和寿命。提高居住者舒适度和居住质量，具有保温隔热的效果（见表2），避免穿堂风，极大地提高了建筑的隔音效果。特殊时期被动式超低能耗建筑的气密性，可实现通过有组织的排风和过滤新风，有效降低居住在建筑内部的居住者患病几率。

表2 寒冷地区被动式超低能耗建筑与传统建筑（节能65%）性能对比表

图1 穿墙管线密封

3 被动式超低能耗建筑的使用

特殊时期我们居住的环境是否安全是极为重要的，居住建筑作为我们的第一道人身安全防线，也是我们最后一道守护防线。人与空气不能进行隔离，当然我们也不可能24 小时佩戴口罩，所以室内环境是否被污染、是否安全成为所有人关注的重点。即使是居住在气密性能极好的被动式超低能耗建筑中，也可能存在上述问题，所以必须掌握正确的使用方法才能保证我们室内环境安全。

3.1 被动式超低能耗公共建筑中央空调及居住建筑新风设备

据相关权威媒体报道，截至2020 年2 月8 日6 时，天津某百货大楼聚集性疫情确诊病例已增至29 人，占天津全市确诊病例的1/3 左右；其中 1 人死亡，系天津唯一一例死亡病例。此前，某百货大楼疫情中已有194名销售人员和9200 名顾客采取相应隔离措施。经研究某百货大楼疫情发展如此迅速，确诊人数高主要是因为该百货大楼的空调设备造成的。通过中央空调风机盘管的回风和送风对病毒进行了迅速传播，进而造成了大量人员被感染。

3.1.1 目前常见的通风设备

目前常见的空调系统有三种：全空气系统、风机盘管+ 新风系统、变频多联机系统。全空气系统是指对空气的冷却、去湿或加热、加湿处理完全集中于空调机房内部的空气处理机组来完成的空调系统。风机盘管+ 新风系统是指通过空气流动加热（制冷）装置后携带热量（冷量），再由专门的设备对送入室内的气进行过滤的系统设备（见图6）。变频多联机系统是指由一台室外机和若干台室内机组成的一个冷媒循环系统。室内常见的空调设备见图2 至图5，室内通风及采暖（制冷）设备相关专业名词见表3。

图2 酒店、写字楼空调出风口

图3 写字楼中央空调出风口

图4 常见喷口、散流器送风口

图5 家用柜式空调、壁挂式分体空调

表3 室内通风及采暖（制冷）设备相关专业名词

图6 风机盘管+ 新风系统

3.1.2 被动式超低能耗建筑新风系统

目前国内的被动式超低能耗建筑中使用的通风加热（制冷）设备绝大多数采用风机盘管+ 新风系统，在业内新风设备更是被称为被动式超低能耗建筑的心脏。新风系统在建筑中扮演多个角色，通风换气、加热制冷、能量回收、新风过滤、除霾加湿均由新风系统完成，是保证室内环境舒适度的核心。

此次疫情期间新风系统能否满足使用需求，主要是判断其对室外进入室内空气的净化能力如何。以国内某知名厂家生产的环境一体机（新风系统）为例，其采用的是G4+H11 的高效组合过滤器，可对室外新风和室内污风进行双重净化。该设备对直径0.3μm 的颗粒过滤效率可达到99.7%，医用N95 口罩对直径0.3μm 颗粒过滤效率为95%，两者对比说明环境一体机完全满足特殊时期的使用要求（见表4）。

表4 防疫设备过滤对比

3.1.3 新风系统的使用

（1）加大新风量，提高出风温度

加大新风量是公认的最为有效的预防手段。对于有新风系统的空调系统，可以加大新风阀开度，而对于家用分体机，就只能靠定时开窗来增加新风量了。新风量加大意味着室外进来的冷风更多，所以需要提高空调温度，以防受冻感冒。

（2）开启机械排风，及时开窗通风

为了确保通风换气次数足够多，获得更多室外新风，需要开启机械排风，如开启排风扇等装置。在无机械通风条件的情况下，需要及时开窗换气。

（3）关闭回风，防止二次污染

建议关闭室内回风，全部使用洁净的室外空气。此举能防止二次污染、降低交叉感染的风险。而对于无法关闭回风的空调系统，比如家用分体机，则必须经常开窗通新风。

（4）定期清洁消毒，消除隐患

对于办公建筑中央空调系统，需要请专业清洗公司对过滤网、表冷器等整个空调机组与风管做定期清洁消毒。对于家用分体机过滤器（网），一般可以卸下清洗并消毒；其他部件切勿在家自行用化学药剂清洗，否则化学消毒试剂会卷入空气中，对健康产生危害。

（5）特殊时期立即停用

一旦室内有疫情或疑似病例出现，立即停止使用空调相关设备。按要求对空调和整个环境进行消毒处理，经评价合格以后，再确认中央空调是否打开。

（6）关闭新风热回收功能

开启旁通阀，不建议开启诱导新风设备打开热回收的相关功能。T/ASC 08-2020《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》中相关内容表明聚合物模式全热回收设备（纸芯传质） 的新风受排风的污染率为 6%~9%，转轮式热回收双向换气机污染率为10% ～ 30%[2]。这一研究结果表明具有传质特点的热回收装置在实际使用时，排风对新风存在一定的污染。采用金属芯的热回收双向换气机的新风热回收设备可正常开启新风热回收功能。

（7）在出风口加装过滤芯

在出风口加装过滤芯防止新风进入设备内部及管内对室外新风造成二次污染。将H11 等级的过滤滤芯更换为H13 等级的医用过滤滤芯，此项为特殊时期需设计人员考虑的手段之一。

3.2 被动式超低能耗公共建筑中央空调及居住建筑给排水系统

2003 年“非典” 疫情后，全国建筑给排水专业人员、政府机构、世卫组织等从多角度开展了总结，认定排水系统的水封、存水弯、地漏失效，是污水排放系统传播病毒污染的核心原因。排水系统中的每个用水器具都通过一个水封装置与下水管道隔开，阻断下水管道内的污染气体进入室内。若水封失效，则室内空气与下水道中的污染气体连通，通过建筑烟囱效应和卫生间排风的抽吸作用，污染气体进入室内，携带的致病微生物散布在室内物体表面，导致居民通过皮肤接触受到感染[3]。通过水封切断下水管道和室内的连接即可切断污染源，故建筑排水系统同样是防疫期间的关键点。

3.2.1 建筑给排水密封系统

目前防止建筑给排水管道气体渗漏有水密封（见图7 和图9）、深水封、塑料筐式密封、偏心块式密封、弹簧式密封（见图8）、吸铁石式密封、机械重力式密封七种防止气体渗漏的密封措施。

图7 水封原理图

图8 弹簧式密封原理图

图9 硅胶式密封

给排水管道密封系统，是被动式超低能耗建筑实际使用过程中气密性重要保障措施之一。给排水管道密封和穿墙管线密封的好坏直接影响居住者的居住体验，同时也是特殊时期防止室外气体进入室内产生交叉感染的关键点。

3.2.2 建筑给排水系统的使用

（1）在用水器具与排水系统的连接方面，必须通过水封阻断下水管道内的污染气体进入室内。

（2）应对器具排水是否具有水封进行逐一排查确认，对于没有水封或水封不完整、有漏水现象的器具应记录，更换带有完整水封的排水管或将排水器具封闭，对于漏水器具应及时修理。可用塑料布、湿毛巾、胶带等暂时性完全覆盖封严。

（3）发生排水系统反味，应立即排查原因。排查部位应包括下列各项：

1） 洗手盆（台面）下部排水管；

2） 挂式小便器下部排水管；

3） 上层卫生间蹲便器排水管（通常在吊顶内）；

4） 上层立式小便器排水管；

5） 拖布池排水管；

6） 地漏必须配备水封，未设置水封的地漏，应将其封闭；

7） 空调凝结水排水管；

8） 设有浴缸的卫生间，应检查确认浴缸排水水封，不能确认的宜封闭堵严；

9） 检查厨房与隔油器连接的水封装置；

10）其他排水点的排水管。

（4）洗手盆不宜采用盆塞，以防止盆塞拔开放水形成自虹吸造成水封损失。如果保洁清洗必须采用盆塞时，拨开盆塞放水后要用细水流把水封充满。

（5）清洁消毒后坐便器宜盖上盖子减少水封蒸发。

3.3 被动式门窗的使用

（1）要对门框、门把手、窗、窗框、窗台表面消毒，尤其是公共建筑出入口及长时间开窗通风的窗户。对于木质及其他高端门窗，不建议直接使用消毒液进行消毒，应用常温清水将表面擦拭2~3 遍后迅速将其擦干，用抹布进行消毒。

（2）应及时提高门窗的气密性能，在室外风速较大的情况下，在门窗四周用打火机检查火苗无明显晃动为合格，发现漏气点后应及时使用密封胶进行封堵。

（3）提高入户门密封性，防止同一单元或楼层人员感染后出现交叉感染。目前绝大部分家庭均设置防盗门不再设置入户门，可使用密封胶进行封堵，在特殊时期将“猫眼”及时封闭。

（4）当同一住房内出现需隔离观察人员，应在其房间室内门底部加装密封装置。同时，其他房间非同一朝向（隔离室内窗户朝向）的门窗应经常保持打开，及时通风换气。

（5）采用表面镀有具杀菌抑毒功能涂层的门窗执手（见图10）。

图10 建筑出入口门窗执手

4 结论

被动式超低能耗建筑作为当下建筑节能领域节能水平较高的建筑，其良好的气密性能是防止室内热（冷）量流失的重要技术保障措施，在特殊时期要保证整个建筑的气密性，重点检查如穿墙管线、给排水管道、门窗气密性能。被动式超低能耗建筑以节能为主要手段，但特殊时期增加必要的开窗通风以及正确地使用和理解其中的原理才能避免其中的误区，守护好个人身心健康最后一道防线。

参考文献

[1] 刘东卫.《住宅建设的卫生防疫与健康安全保障问题、思考与建议—从致病宅到理想家》[Z].2020.

[2] T/ASC 08-2020，《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》[S].

[3] 梁挺雄,SARS 在香港的流行病学调查与防治[J].中华医学杂志,2003,83(11).

作者

河北奥润顺达窗业有限公司  张福南 魏贺东 赵及建

本文出自《建设科技》2020年08期，主题：被动式低能耗建筑（被动房）。