[發明專利]建筑物大空間公共場所有害物質的防護系統及方法

有效

• 申請號: 201010515139.1
• 申請日: 2010-10-12
• 公開（公告）號: CN101982704A
• 公開（公告）日: 2011-03-02
• 發明（設計）人: 陳寧;雅努什·闊金斯基
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學;雅努什·闊金斯基
• 主分類號: F24F3/16
• 分類號: F24F3/16
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 唐惠芬

技術領域

本發明涉及一種建筑物大空間公共場所有害物質的防護系統及方法，尤其適用于保護諸如醫院候診廳、大型商場、機場航站樓、火車站、地鐵站等具有大空間的建筑物室內人群免受空氣傳染性病菌/病毒引起的交叉傳染，以及來自恐怖攻擊或泄露引起的化學/生物物質的侵害。

背景技術

隨著城市化的發展，人們在建筑物內生活的時間日漸延長。據統計，在高度城市化的地區，人們平均每天在室內度過的時間超過80％，在汽車內為7％，只有5％在室外度過。

在當前建筑節能的背景下，人們不斷減少入室新風量以節約能源，加上各類新建筑氣密性的不斷改善，又使得室內空氣環境惡化，出現了“病態建筑綜合癥”(Sick?Building?Syndrome)。世界衛生組織估計有60％-70％的新建建筑是“病態建筑”，并且認為對大多數人的生活構成了威脅。

在病態建筑中，具有大空間的公共建筑的形勢尤為緊要。流行病學研究表明，在大空間公共建筑中，如醫院候診廳、大型商場、機場航站樓、火車站、地鐵站等區域，建筑空間廣大、人員密集，情況復雜，易于發生傳染病的交叉感染。近年來我國連續出現的SARS，H1N1等傳染性疾病的蔓延，都很大程度與公共建筑中的交叉感染有關。此外，隨著近年來國際恐怖主義的抬頭，一些襲擊也往往針對大型公共建筑物內的人群展開，例如2004年的東京地鐵沙林事件。這類人為污染的情況雖然出現幾率較小，但是一旦發生將對建筑物內公共安全構成最嚴重、最致命的威脅。

針對“病態建筑”的問題，國際上已經提出了免疫建筑技術的概念。該技術它集中了傳感器技術、計算機技術、建筑通風安全技術以及生化物質中和技術于一身，可以主動探測室內空氣中存在的有害病菌/病毒或者化學物質，并采取稀釋、活性炭吸附以及紫外線殺滅等手段加以反制，從而確保建筑物內部空氣的清潔，實現建筑的免疫。目前該技術已經處于實用化前期，在美國、加拿大已經有相對成熟的產品或原理樣機。

上述免疫建筑技術對于擁有大量小房間的建筑，如寫字樓、政府辦公樓等，較為有效。原因在于釋放的污染物傳播范圍有限，一旦傳感器探測到有害物質可以將污染控制在有限的區域內從而保護大多數的人群。

但是對于大空間公共建筑，上述系統就基本失效，因為有害物質在目前常用的建筑空調通風系統(HVAC)的吹送下(例如當前非常常見的上供上回通風模式)會分布到整個空間，此時即便有害物質被探測到，也已經很難采取有效的反制手段，至多采用加強換新風的手段加以稀釋，但是對于一些惡性傳染病毒/病菌、泄漏/人為投放的化學毒劑等很小的濃度就足以威脅人類的生命，稀釋并不能完全解決問題。

近年來在國內外范圍，置換通風技術得到了迅速的發展。該技術采用地板供風，可以將人體呼出的C0₂，微小帶菌液滴等垂直向上吹離人體，從而使人體吸入的空氣更加清潔，也能一定程度上減少病菌/病毒在人與人間相互傳染的概率。

需要指出的是，由人體呼吸、咳嗽、噴嚏等行為呼出人體的液滴直徑分布范圍可能從1微米以下到1000微米不等，置換通風可以有效吹除直徑約20微米以下的液滴，但對于20微米以上的液滴，尤其是1000微米左右的液滴就無能為力了。這些大液滴離開人體后將向地面墜落，同時逐漸干燥、破碎為固體顆粒，然后在置換通風向上的氣流吹送下再次到達人體呼吸區域。如果這些顆粒攜帶有病菌，勢必產生二次傳染。

此外，置換通風對人為化學武器襲擊的防范能力也非常有限。以2004年東京地鐵沙林事件的攻擊方式為例，恐怖分子將裝有劇毒化學品的容器投擲在地上，然后撤離。在此情況下，置換通風向上吹送風流正好將有毒氣體吹送到人的耳鼻喉區域。另一種針對置換通風系統更危險的攻擊方式是將液態揮發性化學毒劑直接傾倒在地板出風口里。此時有毒液體將會順著地板的出風口流到地板下方，進而在具有氣流分配功能的地板夾層里揮發，此種情況下，毒氣將布滿整個通風空間，具有極其危險的殺傷效果。

綜上所述，面對傳染性疾病和恐怖生化攻擊，在世界范圍內，現有技術無法很好地解決大空間公共建筑的免疫防護問題。面對大空間公共建筑嚴峻的安全形勢，急需開發出一種廉價、高效的防護技術。

發明內容

技術問題：本發明的目的是提供一種結構簡單，成本低，具有特殊功效的建筑物大空間公共場所有害物質的防護系統及方法。