船舶空調通風系統衛生學要求

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(中國艦船研究設計中心，武漢 430064)

船舶空調通風系統主要用于全船各類艙室的空氣調節、冷卻或通風處理，以滿足艦員和設備等對艙室的大氣環境要求，從而保障艦船的生命力、戰斗力。空調通風系統一方面能夠改善室內溫濕度，提供舒適的居住和工作環境，另一方面，由于系統設計、施工安裝、運行管理等各環節存在的不合理因素，可能加重空氣污染物的形成和擴展，變成空氣傳播性疾病的污染源和傳播途徑，對艦上人員健康形成巨大的威脅，影響艦船戰斗力[1]。到目前為止，對艦船空調通風系統的衛生問題依然沒有相關的規范及條例[2]，因此，有必要深入開展船舶空調通風系統的衛生問題研究。

1 空調通風系統的衛生問題

1.1 衛生問題現狀

城市公共場所的空調通風的衛生問題已引起衛生工作者及公眾的深切關注。美國及歐洲多國在20世紀90年代對城市集中空調系統造成的污染進行過大量研究，結果顯示，42%～53%的室內污染來自集中空調通風系統[3]。我國衛生部在2003年爆發的SARS之后對集中空調衛生狀況進行了調查，共調查30個省、自治區、直轄市937家公共場所的集中空調通風系統，合格率僅為6%，其中嚴重污染的占47%[4]。之后頒布和修訂的相關規范和標準，如《公共場所集中空調通風系統衛生規范》《公共場所集中空調通風系統衛生學評價規范》《公共場所集中空調通風系統清洗消毒規范》等填補了我國在這一領域的空白。但是在船舶領域，對空調通風系統衛生學設計、管理及日常維護的衛生要求研究和制定，仍處于探索階段。

1.2 衛生標準

空調通風系統污染指標包括：空調通風系統的積塵量(顆粒物質量濃度)、細菌總數和真菌總數、致病菌數(β-溶血性鏈球菌等致病微生物、嗜肺軍團菌)等。《公共場所集中空調通風系統衛生規范》中對集中空調通風系統的衛生指標見表1。

表1 規范中對空調通風系統的衛生指標[5]

1.3 微生物的污染問題

空調通風系統中的微生物致病菌污染主要是細菌致病菌、塵螨、霉菌及其代謝物(包括過敏原、氣味)等通過氣溶膠的形式傳播[6]。其中，嗜肺軍團菌是細菌性非典型肺炎的主要的病原菌之一，軍團病的病死率為 6%～7%，現已被世界衛生組織正式列入傳染病報告范圍[7]。軍團菌病(空調病)是一種急性呼吸道傳染病，具有病程進展快、病死率高、易爆發流行的特點。2003年爆發的“非典”事件，被世界衛生組織證實就是典型的軍團菌病毒通過空調通風系統進行傳播的[2]。軍團菌對氯和酸有一定的抵抗力，也能與一些微生物形成共生關系，保持其致病力。軍團菌主要以氣溶膠的形式經吸入或誤吸途徑感染人體，冷卻塔、冷熱水供應系統、加濕器、淋浴噴泉、人工呼吸器等都可能成為污染源。

1.4 船舶空調通風系統特點

船舶空調通風系統是一個設備眾多且復雜的系統，隨著船舶航行環境、人員數量以及艙內設備運行狀態等因素的變化，船舶艙室負荷包括空調負荷、風機送風量也將大幅改變。此外，醫療區環境的控制以及受核、生、化武器攻擊對空調通風的運行等多種要求，使得船舶空調通風系統設計、使用、維護極為困難。目前，船舶空調系統開始采用變風量集中送風技術，對送回風進行全船性的氣流組織，這樣雖然能夠隨著艙室負荷變化自動調整運行狀態，但一旦被污染將不可避免造成大范圍傳播[9-10]。某船的空調通風原理示意見圖1。

圖1 船舶空調通風原理示意

2 船舶空調通風系統污染的原因

船舶空調通風系統主要通過以下幾個原因對艙室內空氣質量構成不良影響或造成污染。

1)新風量不足。新風口是船舶空調通風系統的新鮮空氣的入口，一般依靠空調器內部風機抽風造成負壓實現。若新風進風圍阱離空調器室較遠或風阻力較大，會造成回風量增大而新風量減小，進而對艙室氣體污染物的稀釋作用減弱，影響空氣質量。

2)氣流組織不當。新風口位置設置不當，如距離衛生間排風或者廚房油煙排風較近，以及艙室排風口與相鄰艙室進風口布置較近，回風口遮擋或回風通道的門關閉等，會造成氣流組織不當；隨著航行及風向風力改變等因素，會導致污染氣流短路回流等問題，擴大污染范圍，甚至引起嚴重艙室內空氣污染。

3)消毒清洗不徹底。系統運行后，在風機盤管、肋片及周邊會產生冷凝水，形成濕潤環境，加之雜質為微生物提供了適宜繁殖的溫床。若日常維護管理不當，未及時檢修清理，產生的污染氣體和病菌會隨著送風氣流進入艙室，造成微生物污染。此外，加濕器中加濕用水也是微生物繁殖的重要場所。洗浴盥洗艙室及其他溫濕艙室空調循環冷卻和冷凝水是嗜肺軍團菌的主要污染源。若長時間未對冷卻水和冷凝水更換補水、清洗消毒或消毒不徹底，則會為軍團菌提供適宜的生存環境，其大量繁殖形成氣溶膠，通過空調機和通風管道進入船舶內部，可能使工作人員致病。

4)設備材料問題。空調通風系統的空調設備及通風管道在長時間使用后，微風速部位(如彎頭、拐角處)不可避免使得污染物積聚，產生積塵微粒。由于合適的送風溫濕度致使的微生物繁殖，風管及保溫層、過濾器本身材料受潮結露腐蝕殘渣微粒，一方面會增加風阻力導致風量不足，另一方面也會使大量污染物進入艙室內部。

5)施工維護不當。船舶空調系統的施工安裝，尤其是風管走向的排布并非連續進行，經常暴露在環境惡劣的施工現場中。建筑灰塵的堆積，甚至建筑材料的遺落，在系統啟動后會散布到整個區段管道，在使用前未按要求清潔，也將加重系統污染。

3 衛生學要求

3.1 系統設計的衛生要求

為使系統達到衛生要求，在設計階段應該：①合理設置新風口位置，保證良好的進排風口處的氣流組織，保證足夠新風量使艙內空氣品質達到設計要求；②合理布局艙室和優化內部氣流組織，盡量避免垃圾處理艙等污染艙室處于氣流路徑重要位置；③保證船內空調通風分區合理，重要回風通道盡量避免門的布置，每個分區設置應急關閉回風和新風的裝置，以及系統應急關閉后保證其他有通風措施。

在設備部件設計和選用方面，應合理設計盤管肋片及管道高度及走向，防止凝結水滯留倒流，為致病菌微生物創造環境；選用具有一定抗菌性能的過濾器，如靜電過濾器、光催化過濾器；同時也應對不同的空氣凈化消毒裝置，根據其工作原理制定合理的衛生安全性檢驗措施，如紫外線泄露、臭氧濃度等。

3.2 運行管理要求

制定合理的日常清洗計劃，明確清洗要求，組織專業人員和責任人進行效果檢測監查。定期清洗或者更換過濾器，清洗消毒加濕器、空氣處理機組和風口，防止微生物滋生。為杜絕軍團菌的滋生，應定期對人員常用的溫濕特殊艙室進行消毒，應對冷凝水冷卻水系統進行徹底清潔，清除內部淤泥污垢，選擇多種消毒劑進行聯合殺菌，使一定濃度的消毒液在冷卻管道中循環。系統使用前，應進行竣工衛生學評價，清潔須達到要求，并定期檢查清理，定期消毒，防止積塵積聚及微生物污染。船舶空調通風系統易引起污染的部位或部件的衛生要求見表2。

表2 船舶空調通風系統關鍵部位或部件衛生要求

3.3 應急預案及事故后的衛生評價

為預防空氣傳播性疾病的爆發，減輕流行性疾病對人員健康的影響，應制定相應的應急預案。制定執行預案的規程，明確預案規程和應急處理的責任人和相關人員。對疫情爆發區的送風區域施行隔離控制措施，執行系統清洗、消毒方法，啟用系統停用后的其他通風措施等。對于大型軍用艦船，還應考慮到“三防”狀態下的應急情況。事故后的隔離消毒效果應進行衛生學評價，評價合格后方可重新啟用。

4 結論

1)制定和完善船舶空調通風系統的衛生規范和要求。船舶空調通風系統的衛生規范和要求包括：設計衛生要求、衛生質量要求、衛生管理要求和衛生檢測要求。

2)將衛生要求納入船舶設計、建造、調試、運行各個階段。衛生問題涉及到整個船舶從設計到使用各個階段，因此只有將船舶空調通風系統的衛生要求落實到每個環節，才能收到良好的效果。

3)建立監督檢查制度，落實監管行動。船舶空調通風系統涵蓋全船范圍，涉及設備部件較多，衛生管理監管活動較為繁瑣，必須建立全面的監督檢查制度，才能有效落實系統的衛生要求。