许钟麟先生：让洁净技术更实用
王瑞嵚
中国建筑科学研究院研究员许钟麟先生，1962年同济大学研究生毕业后，一直在中国建筑科学研究院从事空气洁净技术的理论研究与技术发明工作。光阴荏苒，三十多年过去，许钟麟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，出版《空气洁净技术原理》等专著9部。台湾工业大学
动态控制，让建造隔离病房更容易
☆隔离病房的建造误区
2003年我国发生SARS疫情之前，国内关于传染病隔离病房的研究和建设不多。SARS过后，很多医院建造了隔离病房。当时我国的隔离病房不多，这些医院在建造时，常因盲目照搬国外医院的隔离病房，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，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，由许钟麟主持开展的“隔离病房隔离效果的研究”课题，经过大量的科学实验和研究，提出动态隔离控制理论。该成果于2006年在第18届国际污染控制大会上发表。
许钟麟告诉记者：“通过大量研究和实验，我们得出四个结论：
第一，在负压隔离病房外加缓冲室，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二、三千倍。
第二，运用我在1978年创立的主流区理论，主流区内菌浓减少三分之一。具体操作是：送风口在病人床边，回风口在床的内侧。
第三，全新风没必要。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。
第四，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。”
根据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。许钟麟告诉记者：“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，可安排一般病人住；在有传染病人时，则可切换成负压循环风；而对一些烈性传染病人，需要时可采用负压全新风。”
☆ 负压隔离病房的构建
许钟麟向记者详细介绍了负压隔离病房建造特点：
“这种隔离病房的建造对病房要求不是特别高，普通房屋的门就可以使用，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。”
“这种病房由病房和两个缓冲室构成，缓冲室在病房门口放一个，在走廊尽头放一个即可。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就行。”
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，气流方向必须和层流方向一致。”
国家标准《传染病医院设计规范》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。
主动防御，中央空调不用洗
☆中央空调管道清洗，难
2007年初北京国家体育总局训练局遭遇流感袭击，运动员和教练员等40多人相继被感染，后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。北京市卫生局
许钟麟对记者说：“大部分净化系统的管道，加工时缺乏清洗，安装后缺乏清扫，运行后有人孔的也不清扫，无人孔的更是不能清扫，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。”
“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——这之中有很大一部分是高效不能阻挡的，——就构成了微生物二次污染。”
“中央空调管道清洗需专业队伍，并要使用专用设备，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3~4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，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。值得注意的是：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。”
一般说，坐等细菌进入风道繁殖后，再采取措施，不论是临时消毒，还是被风道内的消毒装置杀死，这种“横尸遍野”的情况，不如“兵不血刃”高明。不能从根本上解决微生物二次污染问题。新流行的各种控制污染方法，都还缺乏长期考核，如紫外线、纳米、光触媒等办法杀菌效率都不太高，通常为80％，个别的甚至还有副作用（如臭氧、微生物变异等），这些也未得到各国的专业标准推荐。
事后清洗和消毒，如同“马后炮”。
☆主动防御“利器”，“御敌于国门之外”
2007年底，有很多医院和企业的领导找到许钟麟，希望他能够发明出一种治本的控制中央空调管道污染的产品。许钟麟告诉记者：“当时，我认为这是件不可能的事，后来，我自己否定了自己。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，终于开发出一款‘御敌于国门之外’的产品——新型低阻高效的空气过滤器。”
许钟麟强调说：“主动防御理念即：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’。
低阻高效的空气过滤器特点：
① 源头阻截--拒尘菌于风口之外(控制回风和新风源头)；
② 回风的过滤阻隔(挡住带养料的尘埃)；
③ 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，一年才换一次，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磁吸式超低阻高中效空气过滤器后，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。
☆“利器”的性能指标
针对该新型低阻高效的空气过滤器，许钟麟向记者详细读解了下面四个表格，并对其中的数据进行对比。
表1 超低阻高中效过滤器性能一（超低阻）
|
过滤器型号（500×400×60） |
不同风量下的阻力（Pa） |
|||
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|
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|
CJL—Ⅰ |
8 |
12 |
16 |
19 |
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CJL—Ⅱ |
14 |
21 |
29 |
38 |
表2 超低阻高中效过滤器性能二（超低阻）
|
过滤器型号 |
不同风量下的阻力（Pa） |
|||
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（500×400×100） |
|
|
|
|
|
CJL—Ⅰ |
3 |
6 |
10 |
13 |
|
CJL—Ⅱ |
8 |
11 |
15 |
19 |
表3 超低阻高中效过滤器性能三（高效率：500×400×60）
|
过滤器型号 |
额定风量 |
过滤效率η |
|||||
|
m3/h |
≥0.3μm |
≥0.5μm |
≥0.7μm |
≥1.0μm |
≥2.0μm |
≥5.0μm |
|
|
CJL—Ⅰ |
400 |
61.8 |
61.6 |
79.2 |
86.3 |
94.2 |
96.4 |
|
CJL—Ⅱ |
400 |
74.8 |
79.4 |
87.4 |
89.8 |
93.8 |
95.8 |
表4超低阻高中效过滤器性能四（高效率：500×400×60）
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过滤器型号 |
额定风量 |
不同采样时刻滤菌效率 |
||||||
|
m3/h |
第0.5min |
第8min |
第13min |
第19.5min |
第21min |
第25min |
平均 |
|
|
CJL—Ⅰ |
400 |
97.96% |
99.07% |
99.30% |
98.50% |
99.00% |
99.29% |
98.85% |
|
CJL—Ⅱ |
400 |
99.34% |
99.34% |
99.39% |
99.47% |
99.26% |
99.43% |
99.37% |
许钟麟说：“从表中可以看出，这种过滤器的超低阻特性，使得现有空调系统，包括低静压风机盘管都可以带得动；它的一次通过滤菌效率比已知的紫外照射或纳米、光催化等概念性手段要高出很多；它的滤尘效率更是这些手法无法比拟的。同时，使用此种过滤器的成本是很低的。”
“当原有空调系统清扫干净后，或在新系统投入使用前，安装这种过滤器，可以8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。”
手术室造价高，不是《规范》惹的“祸”
☆手术室建造误区
洁净手术室建设归属医院建筑和采暖通风技术专业领域，已有许多国家标准和规范，如：JCJ4988《综合医院建筑设计规范》，FL0106 YFB001-1995《军队医院洁净手术部建筑技术规范》，《洁净室施工及验收规范》，GB50333-2002《医院洁净手术部建筑技术规范》。作为业界专家，许钟麟参与了这些规范的起草和制定。目前有一种说法，即“医院手术室造价高，全是《规范》惹的祸。”记者就这一疑问，请教许钟麟。
许钟麟认为：“这种看法是一个误区。手术室本身造价并不高，简单装修加上空调，再加上净化就成了净化手术室。手术室造价高，与个别医院和厂家或设计院对《规范》的理解有误有关，主要表现在下面两点：
第一，误解；《规范》上写明手术室墙壁可用瓷砖、水磨石做地面，并没有要求对手术室进行豪华装修。所谓整体手术室，只是对手术室进行豪华装修的一种方式。其实，手术室简单装修就可以，墙上贴瓷砖就行，不必用整块钢板，更不必用整体手术室。当然，就跟居家住房一样，医院有钱，想多花钱装修得漂亮一些，这也无可厚非。有的医院手术室墙面,用美国进口的钢板1200元人民币/㎡,那是他们有钱，想这样装修，这与《规范》无关。
第二，曲解；我们在《规范》写明手术室要‘洁污分明’，即污物和洁物运送可走同一通道，但在时间上要严格错开；而不是‘洁污分流’。可一些医院、设计院或厂家在设计手术室时，却按‘洁污分流’去做，这样，自然要增加手术室面积，增加空调台数，同时也增加相关费用。
第三，盲解；现在很多医院建的手术室面积都超标，甚至有的医院里一间手术室有上百平米，而《规范》里并没有这样的要求，只提出
☆建造手术室，钱要用在刀刃上
许钟麟给记者讲了一个故事，有家医院的手术室次日就要正式开业给患者做手术了，却在头一天晚上来电话，让许钟麟和助手第二天早上8点前赶到手术室。原来他们发现手术室“漏”。许钟麟和助手赶去，多方检查，才发现过滤器有点漏。这个过滤器是该医院从上海买的某厂家的进口产品，当时医院买该产品的原因，一是该产品是国外厂家在上海生产，二是便宜。而这家手术室的整体装修却很豪华，钱都用在豪华装修上了。
怎样建造才省钱呢？许钟麟说：“在建造手术室时，医院院长要学会抓主要矛盾，把钱用在刀刃上，不要眉毛胡子一把抓。我不反对医院装修，但那不是主要矛盾。在手术室里，空气洁净是主要矛盾，而在洁净里，送风是主要矛盾。送风则要求不漏，不能不断地去检漏。在建造手术室时，应把重点放在洁净空调上，以洁净和免检漏为准。”
☆洁净和免检漏利器：阻漏式洁净送风天花+新组合的空调箱
许钟麟向记者介绍了他们的研究成果：“我们把过滤、堵漏、均流三个功能从高效过滤器身上“解耦”，化局部的漏为全局的不漏。在此理论指导下，我们研制出洁净手术室专用的阻漏式洁净送风天花。这种只有250～350mm厚，由4大块组成的送风天花彻底告别了安装好满布过滤器必须检漏，一旦有漏要堵漏的历史，做到了免检漏。（两种送风天花对比见表5）”
表5 两种送风天花对比
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比较 |
阻漏式 |
常规（尼龙网） |
常规（孔板） |
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原理 |
阻漏层理论 |
传统的过滤器送风口概念 |
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特性 |
过滤、均流和堵漏三功能“解耦” |
过滤、均流和堵漏三功能集于一体 |
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气流 |
单向流，截面风速均匀性好，气流密集、平行，抗干扰性好 |
气流均匀性差，气流易扩散，抗干扰性差 |
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漏泄可能 |
无 |
有 |
|
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高效过滤器数量 |
少且满足≯80％额定风量 |
平面布置时多，两侧布置时少，不易满足≯80％额定风量 |
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乱流度 |
较低 |
次之 |
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反积灰可能 |
可以 |
平面布置过滤器时可以，侧面布置过滤器时不可以 |
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安装 |
容易，现场组装 |
难，部分现场制作，误差大 |
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外观 |
模式、规格统一，中间盲区很小 |
随意性较大，因工人水平而异，中间盲区一般很大 |
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检、堵漏 |
无需 |
必须 |
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入室维护 |
否 |
要 |
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|
寿命 |
半永久 |
较长 |
要经常清洁，可能锈蚀 |
许钟麟接着说：“在1999年我们提出像手术部这样的生物洁净室，必须采用我们于1994年就提出的新风经粗效、中效和亚高效三级过滤的主张，因为研究结果表明净化系统的尘埃浓度90％以上来源于新风，切断新风的尘、菌来源，就大大减少了空调箱内积菌、积尘的危险。又提出湿度优先控制理念，并于2000年开发出了新组合的空调箱，即把表冷器、加湿器都置于风机的正压段，这样冷凝水就总是处于正压压出状态，使盘内无存水，再采用亲水型平翅片，使沾上的尘马上随水流下排走。”
据了解，2002年，由德国医院卫生院协会、瑞士医院卫生协会和澳大利亚卫生学、微生物学及预防医学会暖通空调工作组发表了解释修订的《医院卫生准则》的文件，也原则提出潮湿的被污染的粗效过滤器、表冷器和加湿设备等有滋生微生物的严重缺陷，部分采用了许钟麟的研究成果。
结语
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。”
许钟麟简介：
许钟麟1935年出生于安徽省歙县。1959年毕业于清华大学供热供燃气及通风专业，1962年同济大学采暖通风专业研究生毕业。现为中国建筑科学研究院研究员。先后担任空调所净化室主任、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。出版《空气洁净技术原理》等专著9部，主编和参编了《空气洁净技术措施》，《洁净室施工及验收规范》，《医院洁净手术部建设标准》，《医院洁净手术部建设技术规范》，《军队医院洁净手术部建筑技术标准》以及“高效过滤器”、“空气过滤器”等国家标准。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，部级科技进步贰等奖2项，叁等奖6项，享有15项专利权。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。