“就世界空气洁净技术领域学术专著而言,自1965年美国Austin等的《洁净室的设计与运行》,1981年日本空气清净协会的《空气清净手册》等专著问世后,虽年年有不少论文发表于国际国内会议及期刊上,但像许钟麟《空气洁净技术原理》这样的学术专著,则未曾有过,这是中国人的骄傲。” 

——我国知名暖通空调专家吴元炜教授(1999年)

 

  许钟麟在过去的30多年里,建立起一套有特色并在国内外有一定影响力的空气洁净技术原理体系。他出版了《空气洁净技术原理》等专著10部。台湾工业大学胡石政博士在他的文章里,对许钟麟提出的几十项新观点、新概念、新理论、新方法进行了详细评述。

 

新观点、新概念、新理论——作为业界知名的专家,许钟麟的最新研究成果是什么呢?他向医院院长们介绍了两个最新应用的洁净技术。

 

 

动态控制,让建造隔离病房更容易

 

*隔离病房的建造误区

 

“非典”之后,很多医院开始建造隔离病房。这些医院在建造时,因对“传染”、“隔离”的紧张理解,照搬国外的做法而走入误区,如采用“密封门、高负压、全新风”等;依据这种理念建造的传染性负压隔离病房,不仅动态隔离效果不佳,而且日常维护和管理费用很高,即便在非疫情期间,医院也不得不花大价钱进行维护。

 

*动态隔离控制理论

 

有没有更好的隔离病房建造理念,使隔离病房既可以抗击疫情,又不至于在非疫情期花费高昂维护成本?鉴于此,许钟麟主持开展了“隔离病房隔离效果的研究”。经过大量的科学实验和研究,他提出了动态隔离控制理论。

 

许钟麟告诉记者:“我们得出5个结论:一是,在负压隔离病房外加自净能力很强的缓冲室,有助于增强隔离效果。第一道缓冲室的隔离效果是三四十倍,第二道缓冲室的总效果是两三千倍,比只有两三倍效果的高负压有效得多;二是,采用了国外没有的双风口,将发自病人的污染“围歼”于病床区内,大大降低了室内菌浓;三是,运用我在1978年创立的主流区理论,主流区内菌浓又比已经减少的室内菌浓降低三分之一。具体操作是:在床边医护人员工作位设主送风口,以主流区气流保护医护人员,在床头设次送风口,回风口在床的内侧;四是,不必要采用全新风。通过两种试验方法证明:一般可不用全新风,可用经过处理的循环风。对烈性传染病人,也可切换成全新风;五是,负压隔离病房的纯理论负压值应为负0.23Pa,这是我通过计算和实验认证的结果。这和美国疾病预防控制中心得出的负0.25Pa基本一致。我得出针对一般的门,应为负3Pa,但为了便于检测就提出负5Pa。”

 

许钟麟指出,根据上述动态隔离理论建立的隔离病房有如下特点:可切换、简单、省钱、好维护、效果好。这种病房可作全新风和循环风转换,也可作正负压转换。平时没有爆发传染病疫情时,用微正压或零压,可安排一般患者住;在有传染患者时,则可切换成负压循环风;而对一些烈性传染患者,需要时也可采用负压全新风。

 

*负压隔离病房的构建

 

新的科研理念改变了负压隔离病房的构建。负压隔离病房建造的新趋势有哪些呢?

许钟麟告诉记者:“这种隔离病房的建造对病房要求不是特别高,普通房屋的非木门就可以使用,用几百元到上千元人民币的门都行。当然,房间里不能打孔钻眼、留窟窿,把所有缝隙在装修时抹平就可以,无须刻意地严密。”

 

“这种病房由病房和缓冲室构成,缓冲室分别设在病房门口和走廊入口。出风口和排风口安放在病床边、床尾和床头下侧。对门的管理,只要求医生和护士在进出房门时把门关严关紧即可。”

 

许钟麟接着说:“我们建造隔离病房的目的,是‘两隔离两安全’,两隔离即病房和外界隔离、患者和医护人员隔离;两安全即病房外和周围环境安全,医护人员安全。要达到这一目的,第一,气流方向应从清洁区流向污染区;第二,气流方向应和微粒沉降方向一致;排回风口必须要零泄漏负压高效排风装置。在这个理论的指导下,设计走出了理论误区,医院也大大降低了经营成本。”

 

国家标准《传染病医院设计规范》在审查报批稿时采纳这项研究的部分成果,并已在一些传染病医院的工程设计上得到应用。2009年8月5日正式通过专家评审的北京市地方标准《负压隔离病房建设配置基本要求》,也采用了许钟麟“隔离病房隔离效果的研究”课题组的相关研究成果。该研究成果获得一项华夏(部级)二等奖,一项三等奖。

 

主动防御,中央空调不用洗

 

*中央空调管道清洗,难

 

2007年初,流感袭来,北京国家体育总局训练局运动员和教练员等40多人相继被感染。经北京疾控中心检测,发现空调通风系统是污染传播的罪魁祸首。

2007年8月,北京市正式实施《公共场所集中空调通风系统卫生管理规范》,要求北京市公共场所的中央空调每6个月要清洗一次,对集中空调清洗后的积尘量和菌落数进行数值限定。

据了解,目前北京市使用中央空调的企业单位近1万户,分布在各个写字楼、宾馆、饭店、商场、超市里。

可是,这些单位中央空调的清洗率极低,能够做到及时清洗空调的单位不足1%。那么,中央空调管道的清洗,为什么这么难?

 

许钟麟指出,大部分集中空调系统的管道,加工时缺乏清洗,安装后缺乏清扫,运行后有孔的也不清扫,无孔的更是不能清扫,加上洁净室回风口上有的没有过滤器,有的只是一层尼龙网或金属网,进尘进虫(特别是刚交工之后)在所难免。对于普通集中空调系统来说百分之八十以上的污染来自回风。

 

他进一步分析说,“空调处理装置在运行时积累的细菌和尘粒,在停运期间高温高湿的环境和尘粒提供的营养为微生物的繁殖提供了最有利的条件。新繁殖的微生物及其释放出的有害有味气体和大量有害代谢物、尸体和碎片,构造了极高的单位面积微生物密度,即使是净化系统,这之中有很大一部分也是高效不能阻挡的,这都构成了微生物二次污染。”

许钟麟认为,“中央空调管道清洗需专业队伍,使用专用设备,按特定流程进行清洗,其过程较繁琐。另外,在清洗过程中,风管内要保持负压,作业区要隔离、覆盖,妥善收集污物。所以,清洗前要清场,特别是病房等特殊场所,还要准备周转病房,否则就要减少有效病床数量;清洗后,空调通风系统要进行3小时~4小时的自净才能投入使用。管道清洗是改善集中空调系统风道污染的方法之一,在管道已经严重污染情况下,可能是不得不用的方法,但这显然是不得已之策,属于‘先污染,后治理’,且只治标,不治本。清洗后的管道系统或新安装的风管系统如何控制风道污染,更值得关注。”

 

  许钟麟告诉记者,“坐等颗粒物、细菌进入风道堆积、繁殖后,再采取措施,不能从根本上解决微生物和颗粒物二次污染问题。新流行的各种控制污染方法,也都缺乏长期考核,或者只治菌不治尘,如紫外线、纳米、光触媒等办法,在某些情况下,这些技术不失为一种办法,也可以作为补充手段,但一次通过的杀菌效率均不太高,通常为80%,个别的甚至还有副作用(如臭氧、微生物变异等),对于洁净系统,这些也未得到各国的专业标准推荐。”

 

*主动防御“利器”“御敌于国门之外”

 

在科学研究中,不断地否定自己正是攀登新的科技高峰的路径。许钟麟很快地否定了自己认为又要低阻又要高效是“不可能”的想法。通过近一年时间的大量科研和实验,以及充分利用和整合自己以前发明的几个科研成果,许钟麟终于开发出两款“御敌于国门之外”的产品——超低阻高中效空气过滤器和自洁型长效新风机组

许钟麟说:“这款高中效的空气过滤器其参数是基于主动防御理念设计的,简单得很。所谓主动防御理念就是:尽可能地阻止尘、菌从新风和回风进入系统。部分带有养料的灰尘被挡在外面,大部分细菌也挡在外面,则繁殖的后果就小得多了。这如同‘拒敌于国门之外’,是‘拒尘、菌于风口之外’。但是对它的阻力、一次通过除尘、除菌率都有极高要求(他另有专文)。

这款高中效的空气过滤器具有下面几个特点:源头阻截--拒尘菌于回风口之外(控制回风源头);回风的过滤阻隔(挡住颗粒物和带养料的尘埃);原系统空调机组能带动(相当于常规的百叶滤网风口);原风口不用改造即安即用(不需增加电力,风道等改动)。”

 

据了解,该专利产品已获得成功应用。这种装置体积小,造价低,安装简单,原管理人员即可进行维护更换工作。某医院在风机盘管回风口处加装后,室内含尘浓度明显降低,室内空气洁净度达到30万级净化水平。

 

许钟麟说:“当原有空调系统清扫干净后,或在新系统投入使用前,安装这种高中效过滤器,并定期更换相应部件,中央空调管道可以十几年不用清扫,对于公共场所减少空调系统的二次污染和感染传播,是一项行之有效的治本措施。”

另一款自洁型长效新风净化机组也是医院院长给他提出的能长效少换的难题,他先搁置了一年,认为不可能,后来也还是搞出来了,能大大减轻维护工作量,提高了新风净化效率,把很大一部分尘菌又拒之于新风口之外。

           

 

采访结束时,许钟麟深情地对记者说:“纵观以前的50年,从高效过滤器、工作台、层流室、洁净度级别、粒子计数器,到半导体生产的微环境装置、生物安全柜等等,都是国外的发明创造。在几代人的努力下,通过创新,我们也终于有了许多新理念、新理论、新办法和新设备。医院院长在建造医院时,要理性,不要盲目崇洋,其实,国内厂家也有很多产品价廉质高,在功用和性能上达到世界先进水平。”

 

 许钟麟  两个最新应用的洁净技术

 许钟麟简介:中国建筑科学研究院研究员。原国家建筑工程质量监督检验中心空调净化工程质检室主任、中国电子学会洁净技术分会副主任委员、农业部GMP工作委员会特邀委员、中国实验室国家认可委员会生物安全技术分委会委员、中国医院建筑与装备杂志编辑委员会委员等职,享受国务院特殊津贴专家。获国家科学大会奖2项,国家发明奖1项,国家科学技术进步奖1项奖,部级科技进步奖11项,2004年获中国工程院“第五届光华工程科技奖”,是我国空气洁净技术开拓者之一。已有两项国际专利。