生物潔凈技術誤區(qū)辨析工程

關鍵詞：室內(nèi)環(huán)境控制，生物污染因子，生物潔凈技術，空調(diào)系統(tǒng)
1．引言
我國生物潔凈技術是在上世紀70年代后期將工業(yè)潔凈室技術應用到醫(yī)院、藥品、化妝品和生物工程等領域才逐步發(fā)展與成熟起來的，涉及的領域不大，常常不為廣大暖通空調(diào)工程師所熟悉。SARS疫情期間人們開始認識并普遍重視空氣途徑傳播病菌的危害性，近年來禽流感等人畜共患病的出現(xiàn)加深了人們擔憂。許多高校、研究機構與廠商均在研究抗菌空調(diào)系統(tǒng)，由于對微生物特性了解不多，常常用理工科思路和技術手段套用到生物污染因子控制，而微生物學家又不了解工程措施。兩者由于缺乏充分交流、認識上存在誤區(qū)，難以形成一種正確、合適的綜合技術。常常會事倍功半，甚至弄巧成拙，反而加大微生物污染的隱患。因此必須正確認識生物潔凈技術。

生物潔凈技術控制對象應為室內(nèi)空氣生物污染因子，主要包括細菌、真菌（包括真菌孢子）、病毒、藻類、原蟲、螨蟲及其排泄物、微小植物殘體（如花粉）、生物體有機成分（如動物和人的皮屑）等。在這些生物污染因子中有些是致病微生物有些是致敏物，能引起傳染病或過敏，有些能產(chǎn)生毒素，引起急、慢性疾病。室內(nèi)空氣生物污染因子的主要來源于有患有呼吸道傳染病的病人或感染者、動物（嚙齒動物、鳥、家畜等）、植物和污染的環(huán)境等。

我國常用微生物總數(shù)來評價生物污染因子。通常所說的微生物，泛指體積很小的生物體。微生物類群龐雜，包括不具細胞結構的病毒（Virus）和類病毒（Viroid），原核類的細菌（Bacteria）、放線菌（Thermoactinomyces）、立克次氏體（Rickettsia）、衣原體（Chlamydiae）和支原體（Mycoplasma）以及屬于真核類（Fungi）的酵母菌、霉菌、原生動物和顯微藻類等。而各類微生物的特性差異很大。

細菌是單細胞的原核生物。細菌可分為棒狀（桿菌Bacillus）、球狀（球菌Coccus）、旋狀（螺旋體Spirillum）三種。不管以何形狀存在，其增殖都是通過細胞分裂法來實現(xiàn)的，細菌雖然屬于低等微生物，但幾乎所有的細菌能單獨地存在，所需的營養(yǎng)依存于其它生物。大部分的細菌還可通過分解有機物來獲得其必須的營養(yǎng)。因此懸浮的細菌須附著在粒子上方可存在。真菌是多細胞的生物，真菌卻屬于高等微生物。與細菌不同，真菌靠胞子繁殖，由于真菌的胞子易隨氣流飛散，所以真菌遍布。世界上有幾萬種的真菌存在，人生活環(huán)境中真菌種類不多。真菌的發(fā)生源主要取決于大氣而與居住者無關。大氣中真菌對細菌有明顯的抑制作用。而病毒是蛋白質(zhì)的外皮，核酸的中心部（遺傳因子）以及為了侵入異體用的酵素組成。與細菌、真菌不同，所有的病毒為寄生性，在宿主細胞之外無法生存。換言之，病毒只能生存于活著的細胞。病毒是以自身基因組為模板的復制方法進行繁殖，即分別復制核酸和合成蛋白質(zhì)，再裝配成病毒顆粒。但糾偏能力差，容易產(chǎn)生變異。加大了病毒控制的難度。可見生物潔凈技術中常提的帶菌粒子（或載菌粒子）主要是細菌。

微生物體積很小，但比表面積大，新陳代謝的能力很強，生長繁殖速度驚人。它們很容易在很短的時間內(nèi)產(chǎn)生大量變異的后代。適應能力*，即使在環(huán)境條件下也能生存繁殖。微生物是活的粒子，無處不在，無時不有，只要條件合適就會產(chǎn)生大量生物污染因子，對人類始終存在危害風險，這是生物潔凈技術控制重點，也是與普通空調(diào)或工業(yè)潔凈技術zui大差異所在。為了正確掌握這門技術，以下就生物凈化經(jīng)常遇到的一些問題展開討論。

2．生物凈化的控制參數(shù)

生物凈化的控制參數(shù)主要是控制對象與控制濃度。

生物凈化控制對象應是生物污染因子，其目標是消除生物污染因子危害，不是“殺滅所有微生物”。由于我們經(jīng)常涉及到是微生物，故常提消除微生物危害，而不是籠統(tǒng)提“滅菌”，特別是對生物凈化系統(tǒng)。

這是因為人類在*進化過程中已與自然界共存。盡管微生物的種類繁多，大多數(shù)微生物對人類無致病性的，尤其清潔的大氣與水中真正致病菌幾乎沒有，即使有微生物對人也是有益或無害的。普通場所，只要經(jīng)常開窗，一般不會出現(xiàn)大量對健康人群致病的病菌。相反能夠稀釋、抑制甚至消除室內(nèi)微生物污染，因此通風是醫(yī)學上的消毒措施之一。

微生物能夠引起機體致病的性能稱為致病性或病原性。不同的微生物有不同的侵入途徑，有時，一種微生物同時有著幾種侵害途徑。細菌的個體十分微小，很容易附著在較大的顆粒物質(zhì)上面，在一定的條件下形成氣溶膠粒子。所以空氣途徑往往成為病原體侵犯人體的一個重要途徑。凡具備這種能力的細菌被稱為致病菌或病原菌。病原菌的致病作用與其毒力、侵入數(shù)量和侵入途徑有關。細菌在生長過程中還能分泌毒素，外毒素是一種分泌在菌體外的毒性蛋白質(zhì)，主要由革蘭陽性細菌產(chǎn)生，如白喉菌和破傷風桿菌。內(nèi)毒素是構成革蘭陰性細菌細胞壁的一種物質(zhì)，叫做脂多糖，在細菌自溶或人工崩解后才釋放出來。病菌的感染可以是顯性感染即傳染病。也可以通過隱性感染而使人體獲得一定的免疫力。   

一些原本對人體有益的微生物，在某種條件下也會對人體形成危害成為致病菌，這被稱為條件致病菌。這種變化可能是某些條件引起入侵的途徑變了，如大腸桿菌寄生在人體的腸道內(nèi)部，抑制了腸道中其它細菌滋生，對人體是有益的，但是如果腸道出現(xiàn)破損或者通過其它方式，進入人體的其他內(nèi)臟器官內(nèi)部則會引起疾病。再如空調(diào)界聞名的軍團病菌，其實大量存在于水體與土壤，并沒有構成對人類的危險。但一旦成為氣溶膠，進入人的呼吸道就有可能引起軍團病。另外當人體免疫能力下降，如*濫用抗生素、激素的病人，中性粒細胞減少者，體內(nèi)設置各種導管者，接收器官的移植（骨髓），均會引起宿主防御功能減退，本該一些無害的真菌也誘發(fā)了感染。對于白血病人、大劑量放療*后期病人由于其免疫力極其低下，甚至連大氣雜菌也成為致病菌。因此白血病房等無菌病房的控制對象微生物應是空氣中一切浮游菌，其除菌要求之高，末端除菌裝置只能采用高效過濾器，必須用高潔凈度的單向流病房來保證?？梢姀纳飪艋慕嵌瓤刂茖ο髞碇v不應籠統(tǒng)講控制“病菌”，應該提控制“對象微生物”更為科學或更為嚴密。

我們的目標是控制微生物，消除微生物的危害。不同的應用場合微生物濃度控制要求也不同，并非一個微生物也不能有，應容許有一定的控制濃度。依據(jù)國標《空氣質(zhì)量標準》GB / T1883-2002規(guī)定，一般室內(nèi)場所只需控制微生物總數(shù)低于2500cfu/m3。采用良好的通風*可以達到，相應的空調(diào)器內(nèi)的部件與空氣過濾網(wǎng)也只需清水擦洗，不必采用化學消毒或抗菌措施。而醫(yī)院的消毒衛(wèi)生標準GB15982—1995規(guī)定醫(yī)院一般診療場所也只需控制500 CFU／m3以下。常規(guī)消毒就可以。傳染病房哪怕生物安全實驗室我們控制的也是致病菌，避免致病菌的危害，并非所有微生物。大氣雜菌也許對致病菌控制更有利，國外相關標準沒有對送風提出凈化處理或室內(nèi)潔凈度要求。國內(nèi)標準因為考慮到大氣塵埃濃度較高，對于排（回）風口設置高效過濾器的場所，才要求對新風進行凈化處理，以延長高效過濾器的壽命。并不是說潔凈無菌送風更有利于對室內(nèi)致病菌控制。

就對象微生物來說空氣品質(zhì)改善與醫(yī)療或生物實驗場所空氣途徑感染控制是兩個概念，控制手段與設施*不同，大氣雜菌大多是真菌，幾乎沒有致病菌，不能要求所有家用普通空調(diào)器都具有殺菌功能，大多數(shù)抑菌措施均可以采用。只有對于處理高致病性病菌的生物安全實驗室、隔離病房以及高度無菌的病房、潔凈手術室等場所才采用特定的空調(diào)系統(tǒng)。

3．生物凈化應采用綜合控制措施

*以來我們依賴消毒滅菌消除受控空間中微生物危害，我國在上世紀70年代后期已經(jīng)認識到化學消毒滅菌的局限性，開始借助工業(yè)潔凈技術這一物理手段來控制微生物污染，并取得一定效果。但是思路依然是將已經(jīng)發(fā)生的病菌除掉。這是因為過去我們主要涉及工業(yè)潔凈室，控制危害工藝的微粒，對于那些沒有生命的微粒我們從來不會顧及微粒沉積在系統(tǒng)或室內(nèi)（或稱為一次污染），也沒有考慮積塵積水會誘發(fā)微生物二次污染。盡管生物潔凈技術控制手段與工業(yè)潔凈似乎差不多。但是微生物是活的粒子，種類很多，生存條件各不相同，控制手段也不同。微生物在不利環(huán)境中會*的潛伏，一旦條件合適就會大量繁殖。另外生物潔凈室濕負荷常常比較高，系統(tǒng)去濕量大，或者說整個系統(tǒng)中只要存在一次污染就可導致*持續(xù)的潛在風險。如果我們控制措施不力，就有可能使得這種潛在風險造成傳染，引起交叉感染，甚至爆發(fā)大規(guī)模微生物的污染。

目前生物凈化所用的空調(diào)機大多采用普通空調(diào)機組增加空氣過濾器等措施來控制生物污染。大量事實表明，單純的凈化除菌也無法有效地控制生物污染。這是因為在普通空調(diào)系統(tǒng)中確實存在微生物定植、繁殖與傳播這一關系鏈，如空調(diào)箱和管道內(nèi)表面、冷卻去濕盤管、冷凝水盤與排水水封、加濕器及其存水容器、空氣過濾器表面等地方均有可能促成致病菌的不斷定植和繁殖，由于引發(fā)生物污染的因子是不存在zui小的控制粒徑的，單靠過濾器難以防范。平時我們所說的生物粒子，大多是依附在粒子上而形成不小于1μm的生物粒子，這就是大家熟悉的當量粒徑的概念。按理系統(tǒng)采用亞高效過濾器*可以了。如果微生物在系統(tǒng)中（尤其在過濾器表面）直接繁殖，所產(chǎn)生的生物污染因子直接進入送風氣流，不一定會形成生物粒子，這些直接在過濾器表面繁殖的微生物及其代謝物大多粒徑很小，很有可能穿透過濾器，被空調(diào)送風*送到每間房間，形成了空調(diào)系統(tǒng)的二次污染。這就是為什么近年來國內(nèi)外相關標準都提高了末端空氣過濾器的效率的緣由。但事實表明仍然無法確保除掉所有二次污染發(fā)生的微生物及其代謝物?？梢婈P鍵的措施在于不讓微生物滋生，而不應隨它發(fā)生再采用措施消除它。從這理念出發(fā)才能發(fā)展合適的綜合控制措施。

如今生物潔凈技術已從傳統(tǒng)空調(diào)的提高熱濕交換效率的設計思路轉(zhuǎn)換到有效凈化除菌上來。我們已經(jīng)認識到傳統(tǒng)空調(diào)系統(tǒng)存在著產(chǎn)生微生物污染的隱患，那么我們控制污染的思路是做減法還是做加法，所謂減法就是更換易污染的空氣處理裝置，直接消除空調(diào)系統(tǒng)的污染隱患，而加法則是增加“凈化”措施去消除空調(diào)系統(tǒng)所產(chǎn)生的污染。在世紀轉(zhuǎn)換之際我們已采用了一系列靜態(tài)和動態(tài)控制措施，用“減法”開發(fā)了生物凈化的空調(diào)機組。如不使用淋水式空氣處理裝置和水加濕器等，重視空調(diào)系統(tǒng)干燥和易清潔。相對來說，消除系統(tǒng)積塵較為簡單。有效防潮防濕思路應是濕度控制優(yōu)先的觀念。優(yōu)先考慮將系統(tǒng)中的水分盡快排除，避免水分的產(chǎn)生、飛揚、積存或局部形成高濕度。這些控制要求與措施已被GB50333－2002《醫(yī)院潔凈手術部建筑技術規(guī)范》和GB/T19569－2004《潔凈手術室用空氣調(diào)節(jié)機組》所采用。但是生物危害是多因子多途徑、隨時隨地發(fā)生的，每一項技術都有適用范圍或特定場所，不可能覆蓋所有領域。如新風過濾器難免會受潮，回風中微生物也有可能進入空調(diào)機等等，要控制微生物污染既要有針對性措施又要強調(diào)采用綜合技術。因此還要求生物凈化空調(diào)機在結構上便于消毒、清洗且停機后便于保持干燥、無積水。在要求更高的場所也可在“減法”的基礎上做“加法”。如采用抗菌過濾器、對盤管與凝水盤噴涂抗菌劑來消除表面微生物滋生問題，等等。但是“加法”應選擇安全、合理、恰當措施，不幸的是仍有許多廠家一味做“加法”，每一項措施總有其局限性與負面影響，多重抗菌措施組合在一起未必一定更安全，有時反而畫蛇添足，還會增加造價與運行費用。

可見應采用綜合措施來實施全新的微生物污染控制概念，應在“減法”的基礎上做些“加法”。將防菌與抗菌措施結合起來，將除菌的物理性能與殺菌的化學性能有機地結合在一起，將宏觀的空氣凈化技術與微觀的材料合成技術結合起來，為生物凈化提供了一種切實可行的保障體系。

4．生物凈化主要控制空氣途徑污染

每種技術措施或系統(tǒng)形式都有它的優(yōu)點和缺點，有它的作用范圍，只要它存在總有它的合理性。生物潔凈技術主要是控制有害的生物氣溶膠（Bioaerosols），解決空氣途徑的污染，對于消除表面對象微生物目前zui有效的還是用化學藥物消毒殺菌。生物潔凈技術不可能替代消毒法，但可大大降低了消毒頻率、減少了消毒的劑量，有效地保護了室內(nèi)環(huán)境。

一般來說，微生物的毒性是針對某個入侵途徑而言，由于人的呼吸系統(tǒng)的免疫力相對于腸道來說是很差的，或者說空氣途徑可感染性的感染劑量大大低于其他途徑。一般的講，微生物的毒性是針對某個入侵途徑而言。如人食1億個兔熱桿菌才感染，若吸入10~50個就發(fā)病。豚鼠對軍團病吸入的呼吸道半數(shù)感染劑量僅為腹腔的5%。我們要清醒地認識到大部分致病微生物都可以通過氣溶膠方式造成呼吸道感染。

醫(yī)療機構是一個特定環(huán)境，一方面匯集了各類病人，空氣中致病菌種類與數(shù)量可能高于其他場所，另一方面又存在大量免疫力低下病人或易感人群，易發(fā)生院內(nèi)感染。院內(nèi)感染是指入院出現(xiàn)的病因與原有疾病無關，而是在醫(yī)院內(nèi)由新的病菌感染形成的。相對來說，空氣是微生物較不利的生存環(huán)境。引起院內(nèi)感染的微生物，如*、綠膿桿菌、軍團病的病原菌等在大氣中幾乎不出現(xiàn)，但是由于人們的活動如疾走、不適當?shù)牟僮骱颓鍜?，通風空調(diào)引起的不合適的氣流，將一些附著在表面的致病菌飛揚到空氣中形成浮游菌，有的隨氣流直接接觸患者，有的沉降在與人接觸的物品上，有的附著在他人的頭發(fā)和衣服上，再與人接觸或轉(zhuǎn)運到其他場所。由于疾病、藥物治療或放射性治療等原因，患者的抵抗力都有不同程度的損害，因此在醫(yī)院中院內(nèi)感染幾率會大大增加，也加大控制空氣途徑污染的難度。

從微生物控制來說不外乎控制污染源、切斷傳播途徑、保護易感人群。其中切斷傳播途徑是控制空氣途徑傳播有效手段。我們以SARS疫情為例，建立隔離病房是控制污染源的措施。過去用空氣消毒難以殺滅空氣中所有懸浮菌，有效切斷空氣傳播途徑尤其是氣溶膠的傳播，即使門窗密閉也難以進行有效隔離。不解決這些問題，隔離病房流于形式，更無從談起保護易感人群。特別要注意隔離病房與無菌病房*不相同的。從切斷空氣途徑污染來說，兩者控制目標、通風空調(diào)設施與系統(tǒng)也不一樣。.如兩者混淆后果不堪設想。

目前zui重要或zui有效的一個措施是生物潔凈技術。從表1可見它用過濾技術有效解決了消毒法中難以解決的空氣除菌問題，用氣流技術使患者發(fā)菌盡快就地排走，靠壓差控制技術切斷空氣途徑傳播，保護了環(huán)境與易感人群。

一種致病菌的毒力越強，引發(fā)病癥所需的侵入數(shù)量就越少。絕大多數(shù)病菌來說并不是一顆病菌侵入機體就會引起相應的癥狀，而是致病菌在入侵途徑上的數(shù)量累積到一定程度時，或者說必須達到足夠的侵入數(shù)量，才會引起危害或感染、發(fā)病。如果切斷空氣途徑傳播要求不能滲漏一個病菌，這如同三級生物安全實驗室，勢必壓差控制很大、要求很嚴，造價與運行費用難以承受。一般情況來說沒有這個必要，因為微生物控制是個量級上的概念?？梢娍刂瓶諝馔緩絺鞑ヒ惨袀€“度”，對此各國標準均規(guī)定相控制要求與壓差值。

民用空調(diào)主要針對健康人群，無需特別的控制空氣途徑感染的措施?？照{(diào)中表冷器的確有可能成為微生物的良好溫床，只要經(jīng)常清洗就可以。空調(diào)中凝結水也沒有想象那么可怕，并不是一出現(xiàn)就產(chǎn)生微生物污染。關鍵是不應讓凝結水積存，盡快排走（流水不腐），凝結水不可能瞬間滋菌，只要及時排出，也不會產(chǎn)生什么問題。千萬不要對凝結水，或?qū)ο到y(tǒng)中空氣反復進行消毒?？照{(diào)系統(tǒng)產(chǎn)生化學污染后果更不堪設想。

5．生物凈化對微生物污染實施一種*、持續(xù)、有效的控制      

過去的無菌室與現(xiàn)代無菌室的zui大的區(qū)別在于對控制的認識與要求。過去無菌室一直是采用密閉、消毒、低溫、單室控制的手段，雖然室內(nèi)的微生物濃度也許一時能夠達標，但是由于不可能有效消毒室內(nèi)空氣、消除室內(nèi)人員發(fā)菌、阻止室外空氣的滲透，是無法維持無菌室*、持續(xù)、有效的控制，尤其是高度無菌控制場所。為此不得不準備兩間無菌房間，一間使用，另一間消毒待用，如使用房間微生物濃度偏高，馬上轉(zhuǎn)移到另一間待用房間，再去消毒原使用的房間、然后再轉(zhuǎn)入待用。這種*化學消毒對人的皮膚、神經(jīng)系統(tǒng)、胃腸道及呼吸道有一定的不良影響，甚至損傷患者的免疫系統(tǒng)；容易抑制正常菌群，破壞菌種平衡，并產(chǎn)生耐藥菌株，還會造成環(huán)境的化學藥物殘留，因此不是一種可持續(xù)發(fā)展的技術。

如今采用了生物潔凈技術，相應采取了*不同四種措施，實現(xiàn)了現(xiàn)代無菌室。

1．強調(diào)除菌控制保證送入潔凈無菌的空氣；

2．強調(diào)氣流控制稀釋或排除人員發(fā)菌；

3．壓差控制消除了室外污染空氣的滲漏；

4．區(qū)域控制提供了一個綜合保障的措施。

比較以上兩種思路，可見生物潔凈技術改變了過去注重于zui終的無菌程度，或者通俗講不再將微生物濃度達標看成是無菌室合格的*標準。而將對zui終結果的控制轉(zhuǎn)變?yōu)閷λ惋L、室內(nèi)污染、室外滲透等各個影響因子的控制，轉(zhuǎn)變?yōu)閷θ^程的控制，建立起一套動態(tài)保障體系，這樣才能實現(xiàn)一種*、持續(xù)、有效的控制。由于生物潔凈技術靠過濾除菌、氣流、壓差等物理手段不會對人與環(huán)境任何危害，是一項可持續(xù)發(fā)展的技術。

另外要使受控環(huán)境*、持續(xù)、有效的控制還體現(xiàn)在整個系統(tǒng)的控制，除了對室內(nèi)控制外還要求對區(qū)域控制、對空調(diào)系統(tǒng)的控制，只要在系統(tǒng)中存在微生物污染的隱患，即使能保證一萬次合格，也不能消除萬一出現(xiàn)的污染。只有消除系統(tǒng)所有存在的微生物污染的隱患或任何可能出現(xiàn)的風險。才能保證從根本上*消除微生物污染。

我們知道空調(diào)系統(tǒng)發(fā)生微生物污染通常存在以下三個部分組成的關系鏈：

1．存在微生物的積累；

2．引發(fā)微生物的繁殖；

3．使微生物從積存地散播給易感人群的傳播途徑。

要實施受控環(huán)境*、持續(xù)、有效的控制，應該采用如下相應對策：

1．阻止微生物進入空調(diào)通風系統(tǒng)

2．萬一進入，不使微生物在系統(tǒng)中繁殖

3．萬一繁殖，切除微生物通過系統(tǒng)傳播

阻止微生物進入機組或系統(tǒng)，不讓微生物進入機組或系統(tǒng)是生物凈化的一個重要原則，也是全過程控制的一個起點。而空氣過濾器恰恰是阻止微生物進入系統(tǒng)的zui有效措施。進入系統(tǒng)通常是兩個口，新風口和回風口。也許我們通常會重視進入新風的品質(zhì)，關注新風口的粗效過濾器，如上所述，新風中幾乎沒有致病菌。因此我們更應重視回風口的過濾器的作用。國標《綜合醫(yī)院建筑設計規(guī)范》規(guī)定在醫(yī)院空調(diào)系統(tǒng)回風口應設置低阻中效空氣過濾器，意在阻止致病菌進入系統(tǒng)。不讓微生物在系統(tǒng)中繁殖不是靠消毒殺死微生物，而是不讓系統(tǒng)積塵、積水，不使用容易滋菌發(fā)霉的材料等來消除微生物生存的條件。并且對區(qū)域與系統(tǒng)采用綜合措施切斷系統(tǒng)傳播途徑，如在系統(tǒng)中設置空氣過濾器，各功能區(qū)域獨立分區(qū)，采用獨立的系統(tǒng)，并要注意各空調(diào)分區(qū)能互相封閉、避免停機時發(fā)生空氣途徑交叉感染；有潔凈度要求的房間、嚴重污染的房間、成為一個單獨系統(tǒng)等項措施。

可見生物潔凈技術為受控環(huán)境實施了一種*、持續(xù)、有效的控制。

6．生物凈化盡量減少微生物污染的負荷

我們應該清醒認識到暖通空調(diào)是一項耗能的環(huán)境控制手段，控制能力有限。暖通空調(diào)的確具有對室內(nèi)環(huán)境控制的有利作用，但同時還會產(chǎn)生許多負面影響。減少負荷、降低暖通空調(diào)系統(tǒng)的容量一直是我們首要任務，不僅能減少投資與降低運行費用，而且更是創(chuàng)造良好的室內(nèi)環(huán)境的一條重要思路。千萬不要夸大暖通空調(diào)作用，做一些暖通空調(diào)力不從心的工作，尤其是對生物凈化。

例如對于熱環(huán)境控制，常常會關注改善圍護結構、減少太陽輻射等建筑措施來減少熱負荷。如果是全玻璃建筑，會將這部分負荷加在暖通空調(diào)上，即使能達到所要求的溫濕度控制參數(shù)，也難以保證室內(nèi)人員舒適與健康。工業(yè)通風也是一直注重改進工藝，隔離或控制污染源等措施來減少污染負荷，以更短時間、更近的距離排除污染，而不是等污染擴散后再用更大風量去全面通風，這樣不但效果更差，還會使室內(nèi)風速過高、噪聲和能耗過大等。

因此對于室內(nèi)微生物環(huán)境控制更應該重視降低生物污染負荷，消除或減少傳播可能性，這對有效降低或減輕空調(diào)控制空氣途徑傳播的要求與范圍至關重要。更合理平面布局與人流、物流設計可以zui大程度降低生物負荷和相應風險，也更能有效降低造價與運行費用。因此降低或消除感染就是zui大的經(jīng)濟效益、消除生物恐慌就是zui大社會效益。如SARS疫情期間采用發(fā)熱門診進行預診分診，可有效篩分呼吸道傳染疾病患者，縮小生物凈化控制范圍。要求患者帶口罩以降低呼氣、咳嗽、噴嚏的速度和病菌發(fā)生量是zui有效措施?；颊叽驀娞鐣r會釋放出大量液滴。大多數(shù)的粒子粒徑在10μm，也有超過100μm。大粒徑的液滴沉降到地面，粒徑較小的在沉降過程中迅速蒸發(fā)，直徑減小形成液核。如不加控制，人打噴嚏的初速可達100m/s（有的文獻說可高達300m/s），要靠通風氣流速度來抑制咳嗽、噴嚏散發(fā)病菌簡直是不可能的。即使理論計算上可行，其風速連健康人也*。如能規(guī)范人的行走、清掃等行為，就可防止附著在液滴和液核上的病源微生物二次懸浮而擴散至空氣，更是降低稀釋風量的有效措施之一。相反，如不去減少生物污染負荷，而要求通風空調(diào)機組承擔全部殺滅致病菌和控制空氣途徑傳播的任務確實難以勝任，需要更大風量、更高壓差控制，甚至將通風空調(diào)機組變成一個空氣消毒器。*將消毒空氣送到整幢大樓每個房間，則危害更大，污染面更廣。其造價與運行費用難以承受，對環(huán)境控制也并非一件好事。因此千萬不能要求家用空調(diào)器應對各種傳染性疾病的爆發(fā)以及生化襲擊等突發(fā)事件，這是不合理的。

空調(diào)的一個永恒主題是節(jié)能和環(huán)保。相對于普通空調(diào)來說生物凈化空調(diào)的耗能更多，因此降低生物污染負荷對于生物凈化是一件事半功倍的有效措施。由于暖通空調(diào)工程師對控制對象不熟悉、要做好它并不易。因此一定要了解控制對象，強調(diào)根據(jù)控制的對象微生物的要求提出適用的暖通空調(diào)技術，切不要盲目提高要求，擴大功能與控制范圍，否則相應付出的代價不堪負擔。如SARS疫情期間一開始作為不明病毒處理，控制參數(shù)與設施要求很高，后來明確SARS病毒主要是通過飛沫傳播，控制要求馬上就降下來。后來又允許在充分除菌的基礎上自循環(huán)，隔離病房的造價與運行費用就大幅度下降。這是一個十分典型的案例。

“物理隔離優(yōu)先”也是生物凈化中減少生物負荷zui有效設施之一。物理隔離原則是用實體將污染源隔離，但隔離有兩種不同的概念和措施。英語詞匯中隔離Isolation與Containment意義不同，Isolation意在分開、脫離、隔絕，而Containment強調(diào)限定、圍堵、密閉。采用Isolation措施與Containment措施不同。

無菌病房保護對象是免疫低下的患者，對他人與環(huán)境是無害的，“污染”患者的是他人發(fā)菌與環(huán)境中空氣浮游菌，采用的是Isolation隔離措施。而象生物安全實驗室、烈性呼吸道傳染隔離病房等場所其處理對象對他人與環(huán)境有害，強調(diào)采用Containment圍堵措施，隔離在盡可能小的范圍內(nèi)。生物安全實驗室規(guī)范要求將有害微生物一級隔離在生物安全工作臺，為保險，還要求將主實驗室作為二級隔離。也可理解為首先將有害微生物圍堵在生物安全工作臺，然后將主實驗室作為第二道圍堵。

GB50346-2004《生物安全實驗室建筑技術規(guī)范》要求將高效過濾器設置在圍護結構的排（回）風口上，其本意是要將污染范圍限定在zui小范圍內(nèi)，以防止進入系統(tǒng)（包括管路與機組）擴大了污染的范圍。由于高效過濾器承擔了阻止致病菌向外滲漏的重則，只要有一絲的滲漏，致病菌就有可能逸出，后果不堪設想。為了防止在*運行過程中因高效過濾器表面密封條彈性降低或老化還要求定期測試，因此對排（回）風口內(nèi)高效過濾器的檢漏要求特別高，需要留有較大的空間，以便人員進入撿漏。另外由于高效過濾器表面富集了高致病性微生物，為防范更換時對維修人員傷害，除了要求維修人員身穿*外，還要求將高效過濾器設置在具有可袋進袋出（bag in and bag out）結構的特殊排風裝置內(nèi)，以防止維修人員直接接觸高效過濾器。國外這種袋進袋出排風裝置的結構特殊，很重、很大，無法直接安裝在排風口，國外有些規(guī)范不得不容許將排風裝置設置在管路中間。相應還要強調(diào)在更換高效過濾器時先要將管路進行消毒。

如今國內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出“動態(tài)氣流密封負壓排風裝置”，通過了鑒定并成功地用作三級生物安全實驗室的排風口，無論從理論證明、實驗驗證還是使用考核都證實了這種排風口在任何時候均不可能出現(xiàn)滲漏。如果在圍護結構上采用這種排風口，將有害氣溶膠圍堵在主實驗室內(nèi)，管路與機組就不存在微生物污染，沒有必要進行復雜消毒，只要強調(diào)在排風過濾器消毒與安全更換就行了。

又如控制SARS疫情是采用物理隔離優(yōu)先還是要求空調(diào)承擔所有場所切斷病菌傳播的重則？當時曾要求對空調(diào)機組內(nèi)加設紫外線燈，強調(diào)頻繁進行消毒，甚至要求全新風運行，似乎要將全國所有的民用空調(diào)都改造為抗SARS空調(diào)，這樣全國空調(diào)的改造與運行費用將是一個天文數(shù)字，對國家對個人誰都承擔不起。后來明智地采用物理隔離優(yōu)先的政策，正確采用了一系列措施，如新建或改建合格的隔離病房（隔離病源）；各醫(yī)院設立發(fā)熱門診、各單位設立接待室，車站碼頭設置測溫點（切斷傳播）；隔離與SARS病人接觸過的人群（保護易感人群）。將SARS病人、接觸者與健康人群隔離，大大減少了生物污染負荷，縮小了控制范圍，十分簡便、有效解決了疫情傳播與控制問題。

7．生物凈化技術應注重人性化設計與社會責任

生物凈化的對象或主體有其特殊性，往往會涉及到人。人有可能成為保護對象（如白血病患者），也可能成為污染源（如傳染病患者）、或者兩者均需保護（如有些生物實驗）。因此受控空間要特別強調(diào)控制措施的人性化設計 （Space Human-Oriented Design）。即使人成為烈性空氣途徑傳染病患者（如SARS病人），也不能象對待其它污染源那樣一味追求通風效率或污染控制效果，不顧人員舒適或患者的治療要求與居住性，甚至不顧患者的人格與自尊。如果單就污染控制效果來說，無論哪種措施或氣流組織均比不上密閉罩或大排風罩的控制效果，因為它能盡可能將污染源籠罩起來，但是這種措施怎么可能用于患者？如SARS疫情期間推廣香港等地經(jīng)驗，有些工程技術人員采用體積很小的密閉式病人輸送車、在*上方設置排風罩、*四周布置排風口、在患者頭部后面設置吸風口、或?qū)颊叽祻婏L等，從控制效果講也許成功的，但從人性化設計角度看是失敗的。不僅使患者極不舒適，而且深感受歧視、敵對，影響患者的治療與康復情緒。受控空間小、流速大、噪聲高的設施特別引起患者反感。同樣對于免疫力低下的患者不能只考慮關在所謂單向流的無菌空間，不顧及其居住性，患者會感到受關閉、受制約。人的免疫系統(tǒng)或生理功能深受心理因數(shù)的影響，難以康復。

如果我們將隔離病房看作為一個放大的密閉罩，除了隔離效果外更應重視居住性?？v觀各國隔離病房標準都提出了居住條件與面積，特出了對患者基本生活的保障。

因此生物凈化應特別強調(diào)控制設施注重人性化的設計，以表達對人的多重關懷，使患者倍感溫馨。千萬不能單純追求排污效率，造成患者反感，加劇醫(yī)護人員與患者之間矛盾，也不利于患者的治療與康復。因此要充分考慮到病人的舒適要求以及醫(yī)療要求（如處置室和重癥特護病房），注重人性化設計應是生物凈化基本原則之一。

生物潔凈技術將社會責任問題提高到一個非常高的程度，強調(diào)從建筑設施、科學研究與產(chǎn)品開發(fā)開始就考慮人與環(huán)境利益，不僅考慮到經(jīng)濟利益，更要強調(diào)到社會效益，這是我們生物凈化工作者的社會責任問題。

就社會責任來說，大到空調(diào)通風系統(tǒng)控制與建筑設施，小致產(chǎn)品與措施。“抗菌”也是對生物凈化工作者的社會責任的考驗，我們要有正確的認識，“抗菌anti-microbe”在國外只是一個工程上通俗用詞，而不是嚴格醫(yī)學上的定義。無論國內(nèi)外正規(guī)醫(yī)學詞匯只有“消毒”，“滅菌”或“抑菌”等概念，均沒有“抗菌”概念。在日常中它泛指防菌、抑菌與除菌的一切手段。其實室內(nèi)通風或消除系統(tǒng)中凝水也是“抗菌”的物理方法，在空調(diào)系統(tǒng)中保持清潔與干燥也許是zui安全、zui有效的手段。由上分析可知，應根據(jù)實際情況與要求采用抗菌產(chǎn)品，如沒有特定的對象微生物不宜添加抗菌措施或使用抗菌產(chǎn)品。為了評價抗菌空氣過濾器我們做了不少的試驗與研究，以期將來我國也有相應的標準。

當然我們應該積極支持與密切關注抗菌產(chǎn)品發(fā)展，同時也希望能慎重對待抗菌技術，采用性能良好的抗菌產(chǎn)品，這是我們社會責任。為此要求抗菌產(chǎn)品

1）采用的抗菌素和抗菌劑必須是無揮發(fā)性，對人體無害的，在目前我國沒有相應標準的前提下，應采用通過相當于FDA或EPA認證的抗菌產(chǎn)品。

2）抗菌應具有廣譜性，既能殺滅革蘭陽性細菌也能殺滅革蘭陰性細菌。

3）抗菌劑和抗菌素必須是*有效的，抗菌過濾器上抗菌素的有效抗菌時間至少應大于過濾器的使用壽命。

4）抗菌措施必須能*地殺滅細菌及其芽孢，不僅僅起到抑菌的效果。

5）抗菌劑不會因發(fā)生潮解現(xiàn)象，不因濕度等外界環(huán)境的變化而出現(xiàn)抗菌性能不穩(wěn)定的現(xiàn)象。

6）多種抗菌劑聯(lián)合作用避免細菌抗藥性、賴藥性的出現(xiàn)。

7）抗菌劑化學性質(zhì)穩(wěn)定，對機組無腐蝕性作用，不會和機組壁板等發(fā)生化學反應。

8）盤管表面的抗菌涂料的涂層要薄，導熱系數(shù)要高，不能過大的影響盤管的換熱效率，抗菌劑一經(jīng)噴涂便能牢固地附著在部件的表面，不會因外力作用而振動脫落。

我們相信隨著抗菌技術逐漸成熟，抗菌性能改善，抗菌產(chǎn)品價格日趨合理，業(yè)主方和設計方會更理智地在空調(diào)系統(tǒng)中采用抗菌產(chǎn)品。

8．結語

潔凈室技術需要持續(xù)創(chuàng)新、不斷發(fā)展，生物潔凈技術就是暖通空調(diào)發(fā)展新方向與新技術之一。隨著我國科學技術的發(fā)展，生物潔凈技術應用面越來越廣，也會有更多的暖通空調(diào)工作者涉及它，本文希望通過對生物污染因子控制與生物凈化經(jīng)常遇到的問題的探討，有助于更深刻了解對微生物污染及其控制，也有益于將我國生物潔凈技術提高到一個更高的水平。

 
*：
凈化工程—http://www.iwuchen.com/
風淋室—http://www.fenglinji.com/
高效空氣過濾器—http://www.songfengkou.com/