0 引言

世界卫生组织过去一直认为新冠病毒(SARS-CoV-2)传播途径是“在无防护下通过飞沫和密切接触在感染者和被感染者之间发生，在医疗机构中或可存在因医疗操作产生气溶胶而发生空气传播的可能”^[1]。这是基于中国75 465例新冠肺炎(COVID-19)病例的分析，也被以后疫情中大量的感染事件所证实。除了疫苗外，戴口罩、社交距离与手消毒被公认为防控最有效的三大措施。

2020年7月6日，来自32个国家的239个学者签署的公开信在《临床传染病杂志》(牛津大学学报)上发表^[2],呼吁世界卫生组织要认识到某些医疗机构以外场所的空气传播的风险。由于病毒空气传播令人捉摸不定、难以确认，因此也最令人质疑。世界卫生组织在2021年5月19日更新版文件中认为“根据目前对传播的认识，SARS-CoV-2传播主要发生在被感染者与他人密切接触时。病毒在人之间传播的程度取决于被感染者释放和排出的活病毒数量、被感染者与其他人的接触类型、发生暴露的环境及采取的预防措施。”“在医疗机构以外的环境中，最经常发生传播的环境是室内、拥挤和通风条件不好的空间，如果被感染者在那里与他人长时间相处的话。这表明SARS-CoV-2在通风条件不好或没有通风的拥挤和封闭室内空间的传播效率特别高”^[3]。美国疾病控制与预防中心(CDC)在2021年7月14日更新版文件中指出：“COVID-19通过感染者呼出含有病毒的飞沫和非常小的颗粒传播。这些飞沫和颗粒可能被其他人吸入，或落在他们的眼睛和口鼻中。在某些情况下，可能会污染所接触的表面。与感染者的距离小于1.83 m(6 ft)最有可能被感染”^[4]。

病毒空气传播是由悬浮在空气中的飞沫核(气溶胶)在远距离和长时间内保持感染力而引起的传染病原体的传播。从流行病调查来看，2亿多不同地域、不同人种、不同气候带的人被感染基本上都是通过飞沫和密切接触感染。只有少数案例难以解释。病毒不时变异，致病力可能增强，空气传播贡献率会增高。目前至少可以说，空气传播不是最主要传播方式。病毒需在一个合适的细胞受体上存活，鉴于含病毒的粒子从飞沫传播到液核空气传播横跨粒径范围很大，而经典理论认为粒径大于5 μm 是飞沫传播，小于5 μm是空气传播，如以这种“非此即彼”的思维方法来讨论传播方式，则难以解决问题。为此，本文从疫情中一些实际的典型案例探讨新冠病毒的传播方式。

1 典型案例探讨传播途径

新冠病毒是一种新的病毒株。与几乎所有新发现的病毒一样，传播方式至少存在一些不确定性。空气作为一种传播途径总是存在的，如果从气溶胶力学解释仅仅是污染物的空气传输没有什么可以争议的。如果从传染病和公共卫生学定义空气传播，则指能在空中传送，通过暴露于长时间悬浮在空气中、长期存在传染性、含病原体的小液滴和微粒而被传播感染。那空气传播不仅仅是传输方式，而且还是被感染的结果，这就容易引起争议。空气传播的关键问题涉及到感染者呼出液滴在空气中的悬浮能力(浮游时间与距离),以及如何聚集起感染剂量这两大问题。新冠病毒最小的吸入感染剂量，目前无人知晓。病毒在空气环境中的存活时间，目前只有实验数据。至今无人在空气中采集或分离到活的新冠病毒。目前空气采样的检测结果也是核酸检测的结果。采用的聚合酶链反应(PCR)测定法检测环境样品中的核糖核酸(RNA),也不能表示存在可以传播的活病毒。

目前绝大多数案例的流行病调查证实了人与人之间近距离飞沫和密切接触传染。尽管新冠病毒对于每个人而言都是易感，但是在疫情早期，医护人员与COVID-19患者近距离诊疗与护理，即使风险最高、密切接触的家人也并非百分之百被感染，且感染率不高，难以理解。

分析被国内外引用最多的几个令人困惑的典型案例可知，如简单推断为空气传播就会束缚探讨思维。

引用最多的案例在线发表在美国疾控中心出版的《新发传染病》杂志的一篇研究快报上^[5]。案例发生在广州一家餐厅。2020年1月23日，前排中间餐桌是来自武汉的1个家庭进行午餐，紫色标识的人为感染者(见图1)。坐在相邻的桌子用餐的是另外2个家庭。当天晚些时间，有人出现发烧和咳嗽症状。截至2月5日，共有9人(红色标识)确诊感染了COVID-19。经研究认为是由空调通风引起的飞沫传播，引起传染的关键因素则是横向的空调气流。图1模拟了当时就餐的空调气流及被感染者座位情况。有的学者认为，飞沫传播距离不会超过2 m, 即使借助于空调气流，送风气流会随着输送距离延长，风速下降，其携带飞沫的能力变小，特别是空调的回风气流风速更小，不可能传染到其他9人。只有空气传播才有可能。有的学者认为，空气传播病毒扩散性很好，可以扩散到全室，甚至长时间远距离传播。事实上，传染方向性很好，除了前排外，即使是临近的第二排餐桌也无一人被感染。难以用空气传播来佐证。

图1 广州餐厅聚集性疫情复原图^[6]  下载原图

 

另一个常被引用的案例是2020年3月10日，华盛顿州斯卡吉特县61位成员参加合唱团练习^[7],在1个房间内一起唱歌40 min。图2显示了当时椅子的布置方式及每位合唱团成员的位置。该合唱团成员84%是女性，平均年龄为69岁。研究人员认为其中1位有轻度COVID-19症状的感染者(红色标识),使得其余60人中有52人被感染(黄色标识)。当然，可以用空气传播来描述这次疫情。有学者认为：如果是空气传播，1位老人唱歌向前呼出的病菌量，会横向传播那么远?扩散面那么大还能保持着可感染的剂量?后来调查发现，在合唱练习后，他们分成2组，在2个房间又待了50 min。接下来是15 min的休息时间，整个小组聊天，然后是吃饼干和橘子，有搬椅子等互动行为。一些学者认为这一案例很难作为因唱歌而引起超级空气传播的典型案例。

图2 美国华盛顿州斯卡吉特县合唱团排位图^[7]  下载原图

 

还有湖南省某地长途客运车的案例有时也会被引用^[8]。感染者(红色标识)于2020年1月22日12:00乘坐49座全封闭空调客运大巴。该大巴1层为行李舱，2层为客座舱，车长11.3 m, 车宽2.5 m。司机座位在最靠前的次高层，除司机外共有48个客座(见图3),车辆出站时搭乘46人，在路旁接客2人。调取当时车上的视频发现，除了后排旅客上下车经过感染者外，途中其他旅客与感染者没有近距离接触行为。1位被感染的旅客(粉红标识)与感染者同程30 min就下车了，还有7位同车的旅客被感染了(橙色标识),其中1位是无症状被感染者(蓝色标识)。最远的2位被感染者与感染者隔了6排座位，相距约4.5 m, 而邻座却未被感染。因此从被感染者的座位分布来看，用空气传播似乎不太好解释。调研的结果还是认为这由空调气流引起的飞沫传播，似乎有些勉强。

图3 湖南长途客运车聚集性感染的座位图^[9]  下载原图

 

2 探讨新冠病毒新的传播方式

要破解上述令人困惑案例，首先要探讨一下病毒传播方式与途径。真正的空气传播，因扩散性好，病毒在气流作用下不断分散，传播面会很广。与此同时很快被稀释，浓度不断下降，只有感染剂量很小的病菌才有可能通过空气传播。另外，在空气中飘浮、分散的含病菌粒子，在空气环境中受到温度、湿度、阳光(紫外线)等因素影响，活力会很快衰竭。除非该病菌的生命力很强(或者说在空气中存活时间很长)。至今，新冠病毒循证尚未发现具有这两大特性。

聚集性COVID-19疫情往往是通过污染环境(包括空气环境)、物品、人员接触等多种暴露方式导致的。一旦空间中出现感染者，会不断产生携带病毒的液滴和气溶胶。这些液滴和气溶胶会被绝大多数未感染者的呼出物或室内外空气所稀释。这种模式下感染者呼出的飞沫，大多会在不到2 m的半径内迅速落地，一些飞沫不断蒸发，剩下蛋白质和病原微生物组成液核，可能飘浮在空气中，形成空气传播。一般来说液核含病原体非常少。只有在特定的条件下，如感染者长时间停留的封闭、拥挤、通风不良的空间，或感染者多的场所(如诊疗场所),甚至在医疗操作直接产生气溶胶时，携带病毒的气溶胶才会累积起来，浓度会升高，才有传染的可能。

人无论是打喷嚏、咳嗽，还是大声唱歌、呼叫，都会喷发出大片飞沫飘散到空气中；大多数情况下是正常呼吸、讲话，会吐出小片飞沫蔓延在室内。人所发出的这些液滴在粒径谱上应该是连续的，下落的较大液滴与悬浮的较小液滴之间存在着模糊的界限。如仍以5 μm粒径作为飞沫传播与空气传播的明确界限，可能不太合适。这也许是使人产生非此即彼的思维方法的根源。

如果按照呼出液滴粒径的量级来分析气溶胶形态也许更合适一些。大于10 μm的颗粒为沉降型飞沫，产生飞沫传播；小于1 μm的颗粒为悬浮型液核，产生空气传播；1～10 μm的颗粒，处于液滴与液核过渡范围，涵盖了感染者呼吸道液滴传播的主要粒径范围(2.5～10 μm)。从理论上讲，1～10 μm应是重点关注的粒径范围，可以轻易穿过鼻毛和黏膜分泌物阻挡，直达上呼吸道，是最容易引发传染的粒径范围。

依据气溶胶力学定义，气溶胶是以固体或液体为分散质(又称分散相)和气体为分散介质所形成的溶胶。云是液体、固体和气体混合在一起，由数百万小滴水(液体)组成的，这些水滴与颗粒(固体)和各种气体(空气和水蒸气)局部聚集在一起。在一定环境条件下(温度、相对湿度、污染物种类与污染程度),室内有可能形成气溶胶云(aerosol cloud, 以下简称气云)。检索国外的文献，也有类似的假设(gas cloud)^[10,11],以气态成分为主，不可见。而气云是液体、固体和气体多相体，有时可见，有时不可见。尽管两者定义与解释不同，但界定雷同。由于没有实测数据支撑，是从云生成的机理来推测的。美国CDC在更新版文件中也提出：“在(在通风不足的封闭空间内)这种情况下，科学家认为COVID-19患者产生的具有传染性的较小飞沫和颗粒的数量会集聚，足以将病毒传播给其他人。”^[4]如果室内环境封闭、通风较差、室内人员多、空气中含有人的呼出物和体表分泌物(如汗味)多、餐厅与海鲜肉类市场空气中油脂与蛋白含量高(油腻气味)、相对湿度大等，容易局部聚集形成气云。反之，如果室内气流流通快，气云很容易被打散。如果室内污染物少、相对湿度低，则难以聚集起气云。室内层高会影响到气云悬浮面的高度。特别是对于新冠病毒来说，温湿度等环境因素会通过影响病毒表面蛋白和脂质膜的特性来影响病毒的生存能力。

笔者认为，如果感染者的呼出物中这些1～10 μm粒子以气云的形式出现在室内，飘浮在空中(气云是气液固的聚集多相流，肉眼也许看不见，可以想象类似于云雾一样浮在空中，滞留或随气流蔓延、飘移),就有可能产生一种新的传播方式——气云传播。气云说明病毒传播取决于粒子在空中悬浮与传输能力，而不仅仅是粒径。美国CDC也以“传播距离”来定义“飞沫传播”为在1.83 m内暴露于感染者呼出的较大飞沫或微粒中发生的传播，“空气传播”则是在1.83 m外暴露在可在空气中悬浮数小时的较小飞沫或微粒中发生的传播。表1分析了气云传播、飞沫传播与空气传播的不同特性。

表1 3种传播方式的特性 导出到EXCEL

 

 

	飞沫传播	气云传播	空气传播
形态	液滴	云雾状	悬浮在空气中形成气态分散体系
粒径范围	≥10 μm	1～10 μm	≤1 μm
气流跟随性	较差，在移动过程中下降	在气流推动下飘移	很好，还随湍流脉动横向扩散
病毒扩散性	没有扩散	扩散性差，可聚集	扩散性好，浓度下降快
可感染剂量	存在	有可能局部达到	整个空间内难以达到
传播距离	不到2 m	一般室内尺度范围内	远距离、长时间
产生条件	感染者直接呼出	在封闭、拥挤、通风不良、污染的场所	飞沫不断蒸发形成的液核气溶胶

 

 

 

3 气云传播机理与综合控制对策

如果新冠病毒除了飞沫传播、空气传播外，还存在气云传播方式的话，那么用气云传播来理解上述的不明超级传播的案例就可以得出较为合理的解释。如表1所述，只有气云可以局部聚集起感染剂量，速度很小的气流都可以推移飘浮在空中的气云，并随气流特点呈现出很强的方向性与随机性。如上述的第一个案例中上置的空调器送风是有限射流，送风速度很快下降，气流会发散，回风气流速度场消失更快，根本无法带动飞沫传播如此长的距离(见图1),如果是空气传播，传播面不会如此窄，方向性不会那么强。如第二个案例，老人唱歌发生的病菌量只有以气云状态才能横向传播那么远，扩散面那么大还能保持着可感染的剂量。如第三个案例，被感染者的座位与感染源无规律可寻，只有气云才能表现出如此强的传染随机性，而且最初感染者下车30 min后仍可传染他人，只有气云方式才可在车中滞留那么长时间。可见，气云理论上解决了上述案例的空气传播难以聚集起感染剂量，而飞沫无法长时间悬浮、远距离传播，传染的方向性强与随机性大等几大困惑点，也能解释其他出现的不明传播案例，可使控制思路变得清晰起来。

3.1 气云传播特性与暴露感染

感染与病毒数量和暴露时间相关。很明显，在室外不存在气云传播方式的情况下，就不可能出现令人困惑的传播场景。为什么在室内特定场合会聚集起病毒数量、达到暴露时间?对照表1,可以反证出气云传播的以下几个特点，才是气云的暴露感染的缘由，这无法简单用飞沫或空气传播来解释。

1) 气云能在空间局部保持最小感染剂量。

不像空气传播难以形成病毒的感染剂量，气云中含病毒粒子聚集在一起，不易扩散，存活时间可能更长。文献[11]报道“形成云的液滴寿命可以延长1 000倍，从几分之一秒延长到几分钟”。容易造成病毒量的局部积聚，也能较长时间、较远距离保持感染剂量。凡出现远距离传播案例大多是气云传播。

2) 气云可到达室内空间任何地点。

不像飞沫传播距离短，气云会被气流推动着在室内到处飘移，飘移的距离至少达到一般尺度的室内空间的任何地点。这对2 m的安全社交距离提出了挑战。

3) 气云的传播途径与方向性较为清晰。

不像飞沫传播，气云跟随气流性能好；又不像空气传播扩散性好、方向性差，气云随气流传播的途径与方向性清晰，如飘移到易感人群呼吸器官附近，就可能被吸入造成感染(见图4)。

图4 气云传播模拟^[10]  下载原图

 

4) 气云的传播面较窄。

不像空气传播面那么大，弥漫在整个空间中，气云的传播面较窄，即使感染者邻近人员，或处于气流流动方向的人员，只要气云没有到达其呼吸器官，或没有足够的剂量也不会被感染。这增加了被感染的随机性。

5) 气云悬浮面高度合适。

在3 m左右层高的空间，形成的气云悬浮面的高度基本上处于人站立的呼吸带，传染的风险也大。在低于2.5 m层高的空间，形成的气云悬浮面的高度基本上处于人坐姿的呼吸带。如果是高于4 m层高的空间，发生气云传染的风险就会小多了。

6) 气云的暴露时间较长。

不像偶尔打喷嚏、咳嗽直接喷发的大量飞沫，人员绝大多数时间是正常呼吸与说话，发出的小液滴在一定条件下形成气云，长时间蔓延、缭绕在空中，也有可能因气流涡流而滞留在室内局部，增加了室内人员的暴露时间。

以上气云传播的几个特点凸显了传播的不确定性、暴露感染的随机性，对传统的感染防控理论，如安全的社交距离、个人防护、暴露时间、被感染的风险或概率等均提出了挑战。

3.2 控制气云传播的综合对策

如上所述，与其说控制新冠病毒在室内空气传播，不如说是控制气云传播。基于以上新冠病毒传播分析，针对性提出以下3个控制途径。

1) 避免产生气云是最根本的办法，或者说，破坏气云生成条件。如减少发生量(如室内人员戴口罩，控制人员密度，室内气流使飞沫尽快沉降),保持室内良好通风(稀释室内污染，避免室内湿度积累),用通风气流尽快迫使其沉降下来并从下排(回)风口排出。

2) 一旦形成气云，这种传播的不确定性与感染随机性似乎使人难以控制。其实，阻断气云传播的最简单办法是避免或消除室内出现水平的横向气流(如图1所示),尽快将气云排出去。在餐馆、茶室、咖啡店、商店、会议室、办公室等公共场所一般不要采用分体空调器、多联机或风机盘管机组。宜推荐可上送下回的空调末端机组。

3) 消除气云传播的最简单办法是用外力将气云打散，通风气流会不断扰乱或打散气云。只要感染性颗粒分散开来，浓度下降，就不具有传染性了。将室内相对湿度降到40%～50%也是个控制途径，只是能耗较大。当然，全室消毒灭菌是最有效的，是终极措施，不要频繁采用。

以上控制加大通风量、加强稀释、避免污染集聚，上送下回气流、避免横向气流，控制温湿度的对策与目前防控对策是完全一致的，而且更有针对性。

从疫情中防控新冠病毒的思路来说有些像制药、医疗的环境控制，但又与生物洁净技术不同，可以借鉴制药、医疗控制理念来说明与舒适性空调的差异(见表2)。

针对新冠病毒特性与传播途径，参照表2中控制思路的差异，避免从空调常识理解或逻辑推理，举以下几个例子，对空调系统防控对策及关注点作一说明。

1) 整体控制还是关键点控制。空调控制习惯于从整体、从大局上考虑问题，如从整个空间去控制空调的温湿度、二氧化碳浓度等参数。感染控制着重细节、关注关键点的控制，针对传染源特性切断传染途径。即便是送、回风口布置的细节，也值得防控关注。舒适性空调对回风口位置不太重视，与空调工位送风相反，关键点控制更推荐采用集中送风工位排(回)风的方式。对于感染控制来说，无数案例表明细节决定感控的成败。

2) 全室稀释还是就地沉降。舒适性空调最大的污染物是二氧化碳。室内有人就会产生二氧化碳，是面发生源。一般场所室内的病菌只是万一出现的COVID-19患者呼出，是点发生源，且近距离传播。因此控制措施不能像控制二氧化碳那样用新风稀释多少倍对全室进行稀释来控制点传染，也不能仅靠二氧化碳传感器控制新风量。COVID-19患者呼出的飞沫可直接传染邻近者，不会等待着去稀释。病菌一旦呼出应该尽快让它就地沉降以阻断传播。就地沉降是减少暴露的最有效措施。用全室多少倍的稀释风量来控制点污染不仅能耗大，而且效果差。

表2 致病菌防控思路与通风空调控制思路的差异 导出到EXCEL

 

 

	空调控制思路	致病菌控制思路
控制思路	参数控制(温湿度、污染物浓度)	风险控制(降低污染或感染风险)
控制点	全室稀释，关注全室平均浓度	关键点控制(针对感染途径，如呼吸道)
气流分布	允许多种气流分布	上送下回气流，病菌就地沉降排出
暴露时间	没要求	尽量减少暴露时间
控制	数值控制(如温湿度控制精度)	量级控制(感染剂量，不是个数差异)
调控	滞后调节控制(如当温湿度传感器检测到偏差再进行调节)	预先设限防控(预先调控，如制药设置警戒限、纠偏限与行动限)
新风	新风是最大的热、湿与尘埃负荷来源，一般采用最小新风量，从节能角度考虑在过渡季变新风量运行	新风不含致病菌，是清洁的，有益于疫情控制，条件合适时越多越好。希望恒压差变新风量运行，维持室内外压差不变
过滤	重视新风过滤	更重视回风过滤
纠偏时间	一般不要求或不设定偏差调控时间	重视动态污染自净时间(纠偏时间)
送风量	允许变风量、按需通风、间歇通风	一般采用定风量运行
配置设备	一般要求	冗余度较高
压差控制	一般要求不高	控制不同区域间有序的压力梯度
个人要求	无要求	重视个人防护，增强免疫力

 

 

 

3) 阻隔除菌还是适当滤菌。新风中无致病菌，新风过滤主要是除尘。万一室内有致病菌，从逻辑推理回风过滤是主要的，理应能完全阻隔致病菌进入系统。但是高效HEPA过滤器阻力很高，对于民用建筑来说难以实现，或者说无可实施性。室内空间有限，呼出的飞沫不可能在短时间内蒸发为小粒径的液核，回风过滤主要还是去除大粒径的飞沫。控制目标是不让致病菌在空间积累，选择回风过滤要兼顾除菌效率与阻力。GB 51039—2014《综合医院建筑设计规范》第7.1.11条规定：集中式空调系统和风机盘管机组的回风口必须设初阻力小于50 Pa、微生物一次通过率不大于10%和颗粒物一次计重通过率不大于5%的过滤设备。该过滤效率应该是合适的，设置在回风口是合理的^[12]。这与美国ASHRAE推荐回风过滤等级不低于MERV13是一个道理。对于气云来说，用空气过滤不仅可滤除一些颗粒物，更重要的是可以打散气云，使气云不能在系统中维持。

4) 防范集中式空调系统还是防范分散式空调。从常识上理解服务于多个空间的集中式空调系统，只要有一个空间出现病菌就会传播到多个空间。疫情一开始集中式空调就被重点防范，对分散式空调却是网开一面。一般公共场所，万一出现COVID-19患者，室内空气被吸入空调系统，经过风机高速旋转加压，通过多级过滤、不同热湿处理的部件，以及新风的混合稀释等，在送风中不可能还维持着感染剂量。即便室内有气云，集中式空调系统服务于多个房间，也不可能造成交叉感染。疫情至今没有发生一例由集中式空调引起的大规模感染事件。而餐馆、酒吧、公交车、娱乐等场所的分散式空调如分体空调、风机盘管机组、多联机等，上侧送上回的气流模式，会在室内出现水平横向气流，推移气云四处飘移(见图4)。疫情中在分散式空调空间倒不时出现一些聚集性感染事件，也是典型的气云传播的场所。

5) 气流均匀分布还是气流遏制。空调系统注重温湿度等参数均匀分布，室外的新风不断与室内空气混合、稀释，理论上讲病毒浓度就不断地下降，但从另一角度分析分布过程的细节，也许在客观上会助力病菌传播。因此气流分布的方向才是关键，换气量只有在合适气流组织下才能发挥效应。这就是为什么医疗、制药、电子等净化空间强调采用上送下回的气流组织，就是充分发挥气流遏制作用，使局部污染尽快沉降，减少飘移、扩散，大大缩短暴露时间。对于动态污染，气流遏制比均匀分布更重要。集中式空调系统容易做到上送下回气流分布，而分散式空调末端机组集空气处理与气流分布于一身，难以做到，需要另辟蹊径解决这一问题。

6) 防范送风还是防范渗漏。从室内污染经空调系统由送风再进入室内引发污染，称为间接污染。从常识来讲室内病菌从空调系统中送出，这是最可怕的事情。且不要说病毒不可能在集中式空调系统中传播，即使能传播，只要送风口或回风口设置有效的空气过滤器就难以输出。从净化工程角度来讲，现在的施工与验收体系，几乎很少有因风口过滤器及其安装出现问题而引起的渗漏污染事件。而盲目增加新风量，不考虑压差控制，使得区域内有序梯度压差失控，室内污染(病毒)气流直接渗漏出去，在区域内乱窜，造成污染(感染)事件常常发生。这种由室内污染直接渗漏出去造成的污染称为直接污染，才是更可怕的，乱窜的渗漏气流使人无法预测感染发生地。这就是为什么中外医院建设标准或规范对关键医疗科室送风末端过滤器要求并不高，却强调区域有序梯度压差控制的缘由。

7) 间歇运行还是连续运行。也许担心空调系统传播病毒，常常要求空调系统间歇运行。即空调运行一段时间后停机，再进行自然通风或机械通风。要求每日通风2～3次，每次不少于30 min。大量新风直接进入破坏了室内舒适环境。却不知空调造成的舒适环境也是抗疫措施，研究发现新冠病毒在低温或高温下依旧保持着强大的传染力，而在室温22～25 ℃、相对湿度50%～60%环境中活性最低(见图5),失活率很高^[13]。大量新风直接进入还破坏了不同空间之间的压差平衡，造成渗漏气流乱窜。因此，只要空调系统合规，不仅应使空调系统连续运行，还应要求提前开机、延迟关机。稳定的受控环境才是疫情常态化防控的需求。

图5 新冠病毒存活率与温湿度的关系^[13]  下载原图

 

8) 防范通风空调系统还是关注通风空调气流。新冠病毒全球迅速蔓延的恐慌引发了对新冠病毒通过通风空调系统传播的臆想，疫情期间不断有人对通风空调系统检测、实验研究、理论推测。有人在医院回风窗板、回风管道及暖通空调系统的过滤器上发现了病毒的RNA,但仅检测到病毒RNA并不意味着病毒能够传播疾病^[14]。文献[13]使用一种新的空气采样方法，在通风良好、过滤和紫外线消毒(距离患者1.83 m(6 ft))的COVID-19患者病房内发现了活病毒颗粒，然而检测到的活病毒浓度被认为太低，不足以引起疾病传播。常识推测一个空间出现新冠病毒似乎会通过通风空调系统感染所有服务的空间，如果从专业角度分析，进入系统的新冠病毒会被所有服务空间的回风所稀释，加上新风，使得所有服务空间的送风中病毒浓度远远低于新冠病毒感染浓度。发生的超级聚集性感染案例都不是由送风，而是由不当气流所引发的。因此，美国CDC网站“建筑通风”网页上显示“虽然特定空间内的空气流动可能有助于该空间内的人之间传播疾病，但迄今没有明确的证据表明活病毒通过暖通空调系统传播，从而导致同一系统服务的其他空间的人感染疾病。”^[15]

综上所述，疫情时期空调系统的对策，应是针对新冠病毒特性与传播途径提出相应防控措施，提高空调空间的防疫能力，强调防控措施合规、合适、合理为宜^[12],在万一出现COVID-19患者时减轻或避免发生交叉感染。新冠病毒不可能从室外空气传入，也不像霉菌、细菌在自然环境中到处都有(可以采用工程措施去防止其定植、繁殖与传播),病毒只可能由患者带入。即使再强大的防范措施，一旦确认空调服务区域内出现COVID-19患者或疑似患者就必须立即关闭场所，及时报告属地卫生防疫机构紧急处置、疫情评估、彻底清洗消毒。

后疫情时期非医疗机构空调系统的防控对策目的是什么?控制目标菌是什么?如仍是防控新冠病毒传播，除了疫苗外，戴口罩、社交距离与手消毒是最有效的措施，每个人(包括COVID-19患者)能做到这一点胜过各种空调控制措施。如果控制目标是一般意义上的防控病菌交叉感染，则在GB 51039—2014《综合医院建筑设计规范》中就已进行了考虑^[16],可以采用一般医疗环境控制常用的“合理换气、上送下回气流分布与回风合适过滤”这三大措施，多年来被实践证明是经济、低耗、有效、成熟的。如有条件采用恒压差变新风量空调运行也是可行的。相对而言，应该更加关注空调系统控制水源性微生物污染(军团病、加湿器热病等经空调系统传播的多是水源性病菌)及空调系统二次污染^[17]。

4 结语

本文依据疫情中不明典型案例来探讨新冠病毒的传播方式，认为这是机遇，不要简单地以不明案例佐证空气传播。病毒只有在整个传输过程中保持其感染力才有可能发生空气传播。空气传播病毒扩散性很好，又难以维持感染剂量。空气传播是有条件的，在人数较多、通风不佳的有限空间内不时发生的聚集性感染，大多是气云传播，使人困惑的超级传播案例均可以用气云传播理论得出合理的解释，也得到认可^[18]。这使得控制思路变得清晰，对于病毒空气传播，破坏生成条件是最佳的抗疫对策，而不是靠消毒灭菌。但气云这种传播的不确定性与感染随机性又对传统的感染防控理论与对策提出了挑战，是防控的新课题。

目前我们已经摆脱了对新冠病毒全球迅速蔓延的恐慌，病毒不时出现变异，客观地动态评估所采用的防控对策与COVID-19不同传播方式的贡献率，笔者认为对于非医疗的公共建筑应同时采用多层次防控措施，从个人防护到整体防控。推广一般医疗环境的防控措施，合规的新风量、合理的气流组织、合适的回风过滤器。这些技术成熟、能耗不高、费用不大、可实施性强，也被疫情防控所证实。总之，基于新冠病毒传播方式循证的分析，才能使防控对策更合规、合适、合理^[13]。

参考文献

[1] 世界卫生组织.严重急性呼吸综合征-冠状病毒-2(SARS-CoV-2)的传播：对感染预防措施的影响[EB/OL].[2020-09-16].https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/333114/WHO-2019-nCoV-Sci_Brief-Transmission_modes-2020.3-chi.pdf

[2] MORAWSKA L,MILTON D K.It is time to address airborne transmission of COVID-19[J/OL].Clinical Infectious Diseases,2020(6).[2020-09-16].https://doi.org/10.1093/cid/ciaa939

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作者简介：沈晋明，男，1946年10月生，博士研究生，教授200092上海市四平路1239号同济大学暖通空调教研室E-mail:jinming＿shen@163.com;

收稿日期：2021-04-06

基金：国家重点研发计划项目“洁净空调厂房的节能设计与关键技术设备研究”(编号：2018YFC0705205);

Discuss transmission modes of SARS-CoV-2 and its prevention and control countermeasures

Shen Jinming Liu Yanmin

Tongji University

Abstract：

Analyses the transmission mode of SARS-CoV-2 based on the typical confusing cases in the epidemic. Considers that there should be a mode of aerosol cloud transmission between droplet transmission and air transmission. If using the aerosol cloud transmission theory to analyse various cases in the epidemic, a reasonable explanation can be drawn. The new mode of transmission will put forward new requirements on intervention measures and personal protection. Therefore, puts forward the corresponding prevention and control countermeasures and focus points.

Keyword：

SARS-CoV-2; transmission mode; aerosol cloud; prevention and control countermeasure; focus point;

 

Received： 2021-04-06