高校图书馆室内环境防疫改造研究

邓宗极 赵桂玲 董京祥

摘    要：高校图书馆室内环境现状，存在明显防疫短板。文章基于防范传染性疫情为首要目标的室内环境改造，对病原体与环境的关系，图书馆防疫改造对象、重点、基本原则，尤其是空间环境、空气环境、新风导流、交通导流与引导读者聚散、风效环境定位读者空间位置等环境优化策略进行探讨，以减少师生交叉感染和集聚性传播的概率。

关键词：图书馆室内环境;空气环境;防疫改造

中图分类号：G647      文献标识码：A      文章编号：1002-4107（2021）10-0076-04

肆虐全球的新冠肺炎，与鼠疫、天花、SARS、埃博拉病毒等疫情一样，严重影响了人们的正常工作、生活和学习，并给人们生命财产造成巨大损失，已成为世界各国防控突发公共卫生事件的重中之重。由于新冠疫情仍然不断反复，人们也更加关注日常工作学习所处室内环境的疫情防控问题。高校是人员高度集中之地，尤其是作为信息中心和学研交流中心的图书馆，人流密度大、聚集性强，停留时间也更长，这就给图书馆的疫情防控提出了严峻挑战。如何在疫情防控常态化、在立足图书馆现有内部建筑环境的基础上，进行基于防范重大传染性疫情为首要目标的环境改造，减少师生交叉感染和集聚性传播的概率，已经成为高校图书馆必须着力解决的问题。

一、图书馆室内环境防疫改造述要

（一）病原体与室内环境防疫的关系

病原体是造成人类或动植物感染疾病的微生物，包括病毒、细菌及其重组、变异体等。病原体可以通过多种渠道传播。如新冠病毒的主要传播途径是飞沫和密切接触，并且在相对封闭的环境中存在经气溶胶传播的可能性[1]。携带病原体的飞沫在空气中失去水分，剩下蛋白质和病原体组成核即是生物气溶胶，气溶胶可以在空气中传播并具有传染性和致敏性[2]。遭病原体侵袭后是否发

病，取决于宿主自身免疫力强弱、病原体致病性高低和侵袭数量多少。可见防控由病原体导致疫情的传染，除提高自身免疫力和环境消毒外，还要降低病原体的环境浓度，减少人们在感染环境中的暴露時间。图书馆室内环境改造，就是通过调整图书馆室内空间的物理环境和生态环境，阻断病原体的传播途径，增强疫情防控的能效。

（二）防疫改造的对象与重点

室内环境防疫改造应根据图书馆实际状况、防疫要求和相应标准，围绕消除现存防疫缺项，创设功能相对合理、安全的阅览环境进行。一是空气环境。重点是与流行病学密切相关的自然风环境、机械风环境的调整和综合利用。二是空间形态。开敞空间，围合界面开口较多，空气流动性较大，如图书馆入口大厅、多功能厅、各个不同功能阅览室、演示演播室等。开敞空间是防控病原体传播的主要场所和环境改造的主体空间。封闭空间进出口受限，自然通风不良，包括无窗不通透的电梯间、过道、卫生间、书库等，是病原体驻留和传播的“危险空间”[3]，也是环境防疫改造的重点区域。密闭空间是密封且很少有人活动的空间环境，也称全封闭空间，如工具收纳间、垃圾暂放间、敷设管道和设施用房等，因为气、液体可能渗漏回流进入各个开口，存在气溶胶传播病原体的风险。

（三）防疫改造的基本原则

1.因地制宜，规划先行。切断传播途径、控制传染源、保护易感人群，是防疫改造的出发点和落脚点。必须一切从实际出发，统筹兼顾，制订详细改造计划，有组织、有步骤地进行。

2.科学规范，安全可靠。防疫改造涉及卫生、防疫、建筑、材料和配套设施的运维更新，科学技术领域多、专业性强，必须科学规范进行。我国已经颁布实施了诸多防控疫情和建筑安装行业法律法规，新冠疫情发生后，各级行政机关、行业也都制定和完善了属地防控措施，这些都是图书馆室内环境防疫改造的法规依据。

3.疫常兼备，查缺补漏。坚持改造与图书馆修缮相结合，与完善绿色建筑要求相结合。基础环境较好的图书馆重在查缺补漏，迅速提升防控标准和能力;设施老旧的图书馆，其室内修缮、设施更新应与防疫改造同步进行，力争一次改造满足疫情和常态化双需。

二、图书馆室内环境防疫改造策略

（一）完善消毒、检测措施，强化病原体源头控制

消毒是图书馆环境防疫的重要组成部分，指通过物理、化学方法，对人员和环境进行预防或终末消毒。目前，消毒防控法规要求明确，方法完备具体，但实践中仍存在需要优化调整的薄弱环节。一是规范入馆检测、消毒操作。如某些高校图书馆读者入馆消毒、手持式体温检测不规范，入馆人数较多时，操作潦草现象时有发生。因此，图书馆应设置门式自动体温检测报警装置，手部消毒必须正反面喷洒到位，同时要指导读者正确佩戴口罩。二是完善洗、消设施。走廊、阅览区应放置消毒液并及时更换新液，所有洗手池处应备有洗手液、擦手纸巾或干手风机。使用自动出水龙头或有节水阀限水的龙头，要调整给水流量并延长给水时间，保证读者有足够时间规范洗手。三是加强空调和密闭空间的清洗消毒。对于必须开启集中空调通风系统的图书馆，应安装专用消毒装置，定期对重点部位、器件进行清洗、消毒;电梯间、垃圾间等密闭空间，责成专人定时进行消杀作业外，常用门、柜把手，升降梯按钮应定时更换覆膜并公布消毒信息，明确责任。

（二）改善设施运维，通畅新风和管道

1.通新风。通新风是通过自然和机械方法向室内空间送入新鲜空气，同时把污浊空气稀释、排出，从而控制疫病危害与传播的环境控制技术。

（1）提升自然通风能力。自然通风是利用风压和热压自动向室内输送新风，是抗疫过程中优化通风系统的首要选择。门窗通风是图书馆自然通风的主要形式，但由于疫情前多以集中空调为调风、调温手段，门窗长期关闭导致启闭不灵，风道阻塞，风帽停转，屋顶天窗、排气开口等被遮挡、启闭困难问题屡见不鲜，迫切需要提升自然通风能力。一是加强设施维护。维修疏通旧有进、出风口和风道设施，清除遮蔽物。根据不同地域实际情况，在出风口加装可调节防倒灌、防雨雪、防沙尘护罩，并确保包括屋顶通风窗洞在内的所有门窗、通风孔洞等启闭自如、运转顺畅。二是增流导流。积极利用本地自然条件，人为组织调控自然风的流动，利用风压、热压、机械辅助等手段优化建筑内部的自然通风环境。如利用“烟囱效应”来提高自然通风效率，可以收到事半功倍的效果。烟囱效应的本质是一种自发的空气流动现象，空气进出口高度差和室内外空气密度差越大时热压作用也越显著[4]。在通风欠佳的较大共享空间室外日照面墙体上，加装吸热良好、顶部启闭可控的拔风井，靠太阳能加热空气改变风、热压力，提高室内自然风流速、流量，满足原有自然通风不良或季节性窗洞封闭期的自然新风需要。采用这一策略的自然通风设计范例颇多，英国考文垂大学图书馆即是[5]。值得注意的是，利用热压形成的自然通风并不稳定，当室外温度低或风速高时，常常会发生空气回灌。解决办法是将烟囱的出口设于风压负压区，利用风压来加强烟囱效应，避免产生倒灌气流。在拔风井顶端加装无动力风机的做法，也可以解决这一问题，上海同济大学文远楼改造就应用了这种自然通风器[6]180。

（2）构建动力机械通风系统。建立健康环保的新风空调系统是科研人员的努力目标，并提供了若干新办法、新产品。如独立新风系统（DOAS）和全新风系统。DOAS系统通过风机和管道引入室外新风，经过过滤净化和热交换后送入室内，含有污染物的空气经过过滤净化和热交换后再由专门管道排出室外。由于该系统不采用回风，因而不会造成室内污染物的再次循环。全新风系统则全部采用室外新风，适用于图书馆这种人群密集和对室内洁净度要求较高的场所。新风经过多级过滤净化可以有效控制室内微生物总数[7]。目前，高校图书馆在改造现有通风系统上投入较大。一是运行混合通风系统。集中空调防疫指标先天不足，致使这种常规机械通风设施在新冠疫情流行期间被限制运行。但在疫情常态化防控时期，考虑寒暑极端天气之需，对于全新风运行，或关闭回风，或加装了净化消毒装置的空调设备可以控制使用，但建议关闭加湿功能，停用空气处理机组或新风机组湿膜加湿功能。需要注意的是，仍须同时运行自然通风系统，每天定时开窗换气至少3次，每次30分钟以上[8]。二是加装电动排风扇。在没有条件使用新风空调设备和自然通风不足时，可以在通风不良的空间加装电动排风扇，靠风机、风扇改善通风状况。特别是对有大面积幕墙屏蔽、外窗洞少或启闭不方便的室内空间，都可以加装电动排风系统加大新风换气量。加装排风扇应注意风道和排风口位置，确保新风来自室外未污染空气。严禁从机房、楼道和天棚吊顶取风，进风窗洞要求位置明显、适当，有利于室内形成穿堂风流。排风口最好设在屋顶，避免污染源经楼层外窗返流室内。所有改设的排风口，事先必须勘察论证，注意远离建筑的原有排烟道开口和卫生间、垃圾间、电梯井排风口，避免有害气体回灌。

（3）改造重点空间通风环境。一是封闭空间——电梯间。为加大电梯间通风能力，有研究人员提出“正压共用”解决思路。正压共用是基于现有建筑防烟加压系统，与电梯井道送风系统共用送风管道及其设施，利用建筑防烟系统的正压送风，使电梯系统的空气保持一定的正压梯度，实现电梯间空气流通[9]。考虑人员流动是电梯病原体的来源之一，用电梯井机械排风和轿厢排风结合的通风方案，安全性要相对较高，施工费用和难度也会有所降低。二是开敞空间——中庭。图书馆中庭通常采用大面积玻璃围护结构，温室效应、烟囱效应明显。但在自然风下，这两点却往往使夏、冬两季极端工作情况下的运行效能事与愿违。有研究人员提出中庭顶部采用可开启百叶窗设计，并对开窗大小及位置进行相应的调整，使空气龄可望控制在40秒以下 [10]。还有研究人员提出外环境与必要的技术措施结合形成诱导通风策略，在太阳能烟囱的上部安装太阳能集热器，如英国诺丁汉大学朱比丽分校的“风塔”“风斗”结合式通风，使中庭的风、热效率得到较大提升[6]190-191。

2.通管道。广义上的图书馆建筑敷设管道，包括给排水管道、消防喷淋管道、强弱电缆管道及其配套构件等。这些敷设管道、设施如果管理不到位，就有可能成为病原体驻留和传播的渠道。当年香港淘大花园因U型水槽问题造成病毒传播，教训深刻。因此，要加强对建筑敷设管道及功能构件的维修养护，有隐患的要及时更换。尤其注意卫生间下水管道中U型管、防火喷淋设施等有水、潮湿部位管网设施的养护，确保不堵、不漏、通畅运行。

（三）拓展引导渠道，合理组织气流、人流

1.引导空气流向。多样的门窗开口类型，左右了气流在室内的流动状态。在自然风状态下，穿堂型开口的室内通风良好，不需改造;错位型、侧穿型开口，与穿堂型开口相类似，如房间较小，通风良好，也不需改造;如果房间进深较大，或原设计开口偏少、偏小，室内空气环境满足不了防疫通风换气的需要，建议适当加开若干进、排风口;正排型、逆排型和侧过型开口，往往在建造时就无法设置理想的进、排风开口，后期改造也相当困难。建议在进风口对面维护结构上，设置有动力通顶机械排风口。同时，要注意门窗剖面的相对位置、开口大小对气流速度、分布和气流场的影响[6]184。

2.引导交通分流。一是引导交通流线。通过物理手段，在交通枢纽、主要通道采用移动围栏和引导标识相结合的办法，对读者的行进路线做流向引导。基本策略是以读者目的地为进入导向，撤销导引台、等候座位区，拓宽交通流线空间，加设双线隔离带。交通流线一律单向，右进左出，进出围栏间隔1米，读者流动过程中不碰头、不交叉。二是分散楼梯间人流。对拥有两处以上电梯间，或四部以上电梯的图书馆，可按楼层高低分设专梯，或者两处步梯上下分设，也可去高区楼层乘电梯，去低区楼层走步梯。三是综合服务场所人员分流。为减少总服务台读者聚集，将可以分流的服务项目，如部分书刊、视听资料、过刊等外借服务，转移到相应功能区办理。完善线上线下结合的服务模式，避免线下出现人员拥挤、聚集现象。总服务台平面布局呈马蹄形，服务人员取送图书乘专用电梯，通过软隔断廊道与总服务台相通，读者通道和馆员通道不相互交叉。

3.分流易感读者。任何病原体都有易感人群。通常的易感人群是老人、儿童和免疫力低下者。经常在高校图书馆进行长时间科学研究的，有许多是年龄较大的教授、学者。他们与年轻教师共用普通阅览室，对保护易感人群十分不利。因此，在改造中可以为老年学者开辟“专家研究

室”，并提供有独立隔断办公桌及电脑、书架、储物柜等的办公设备。空间布局上可将专家研究室置于自然通风、光照好，相对静谧的较高楼层，拉开与其他读者的距离。

三、图书馆室内环境防疫改造设计取向

（一）组合家具限定读者距离

在防疫过程中，一些读者常常不遵守图书馆隔位入座的规定，造成防疫隐患。利用移动桌椅重新组合，可以快速变换位置，并按防疫要求设定座位的空间距离，形成读者间距的物理限定，疫情结束可快速恢复原位，方便快捷。

（二）多元调整开敞空间布局

1.风效环境定位读者空间位置。由于室外风向和房屋门窗开口位置不同，新风在同一空间形成的风效环境也不同。风效环境有层流风效和紊流风效之分。层流风效是新风相对充足、具有良好流动性的空气环境;紊流风效是新旧风流紊乱涡漩的空气环境。在较大的功能空间内，因为空气流通状况不同而存在许多不同区块的风效小环境，因此读者阅览区应尽量设在层流风效环境中，而书架等藏书区应置于紊流风效环境中（如下图所示）。图书馆主层核心区是人员集散的中心，功能多，人员活动频繁、密集，也是风效环境调控的重點和难点。建议将主层核心区设置在自然通风较好的主入口层，尤其要将交通枢纽和总服务区设置于层流风效环境良好的前厅。阅览时间较长的研读类功能用房，如上述各类专题研究室、个性化阅览室等，可布置在较高的楼层，根据每个楼层的不同风效环境分布状况，将读者位置分成若干区、组，调整到相应的层流风效环境当中。

2.围合结构界定室内空间功能。细化学科、专业类别用房。目前采用移动家具、绿植、板材饰物、柔性隔断等方法，在开敞的大空间围设有明显特色、座位可控的小型功能用房势在必行。建议校级图书馆重点设置不同学科阅览室，专业学院图书馆重点设置不同专业阅览室，不仅方便专业读者查阅学科资料，对减轻大型阅览室读者聚集压力也至关重要。设计手法是在开敞大空间中，创造布局灵活、空间通透、界限模糊、相对开放的阅览空间序列，并且围合形式多样，使不同功能空间的围合界面根据疫情变化快速改变，提高图书馆防控疫情的适应弹性[11]。

（三）重视密闭空间及其周边环境安全控制

图书馆室内密闭空间环境包括空间自身的小环境和所处周边大环境。一是要加强检测检修，防止管道沟渠塌陷，电缆、电线护管腐蚀、损毁，杜绝跑、冒、滴、漏现象发生。二是维修密闭空间的围护结构，确保封闭良好且开口启闭自如。三是加强周边大环境整治力度，重视垃圾暂存间环境控制，确保没有废水、废气等污染物外溢现象。坚决杜绝卫生间（盥洗间）与垃圾间合用现象。

图书馆室内环境防疫改造，涉及诸多科学技术领域和读者生命财产安全，情况复杂，责任重大，因此要有健全有力的组织管理机制，有稳定的经费来源保障，有长远的规划和科学专业的室内环境设计、施工队伍。改造过程应主次有序、科学规范、保障有力。改造力求与图书馆绿色建筑建设结合。从物理层面提升防疫抗疫层次和能力的同时，保持室内自然生态、文化生态和艺术生态环境的平衡与和谐。改造力求与室内设施更新换代相结合。对老旧的空间布局、环境装饰和设施设备，可按防疫要求进行修缮、修复或升级换代，提升防疫效果，促进人、财、物资源的有效利用。改造力求与环境消杀防控、读者行为防控相结合。以新冠疫情为代表的突发公共卫生事件的防控已进入常态化，广大师生员工要不断提高保护环境和防控疾病意识，养成良好的卫生习惯，遵守防疫行为规范，共同创建高校防疫抗疫的内在人文生态大环境，全面提升图书馆室内环境防疫改造的综合效益。

（注：高利、赵元洪也参与了本文写作。）

参考文献：

[1]赵锂，潘云钢，刘鹏.《办公建筑应对“新型冠状病毒”运行管理应急措施指南》编制解读[J].建设科技，2020（6）：16.

[2]王莲，马金珠，贺泓.室内生物气溶胶消杀措施及启示[J].环境工程学报，2020（7）：1170.

[3]张婧，徐蕾.疫情防控中高校室内空间环境安全防护策略研究[J].成才之路，2020（30）：14.

[4]张亚琴.基于烟囱效应的地下空间竖井通风系统特性研究[D].成都：西南交通大学，2018.

[5]曹瑞华.基于室内空气品质提升的中小学教学空间模

式优化研究——以陕西地区中小学校为例[D].西安：西安建筑科技大学，2019.

[6]孙宇.北方高校教学楼适应性改造研究——节能优化与整合策略[D].上海：同济大学，2008.

[7]肖栋天，石发恩.通风空调环境中微生物气溶胶污染及其防治[J].环境科学与技术，2017（8）：146.

[8]王贺，段许峰，张旭.新冠肺炎（NCP）疫情防控期间集中空调通风系统运行技术建议[J].中国建筑金属结构，2020（3）：45.

[9]范奉和，李启文，廖志强.新冠肺炎疫情之下的电梯通风技术研究[J].中国电梯，2020（8）：26.

[10]李浩冰，奚雪垠，贾爽，等.软件模拟分析辅助绿色建筑方案创作初探[J].建筑技艺，2011（11/12）：75.

[11]韓培，袁泉.后疫情时代办公建筑空间环境健康设计研究[J].当代建筑，2020（11）：126.

■ 编辑∕陈晶