核心提要
1、下送上回的置换通风空调不会增加传播风险。因为即使有潜伏感染者，直吹人活动区域的送风，不仅及时稀释了刚呼出高活性含毒飞沫浓度，使周边人员暴露风险降低，而且上部回（排）风口区域负压，可引导含毒气体流向高空无人区，从而降低风险。若无该空调设备运行，周边人员暴露风险将陡增。
2、现有任何带回风的空调机组几乎不会增大传播风险。因为回风在上部形成的负压域对病毒释放源的天然吸引，含毒气流缓慢流经巨大无人空间的扩散稀释效应，再加之进入空调机组过滤器后的“口罩”过滤和加热器的升温灭活等“连环组合拳”，再次送到各空调末端，气流中的病毒浓度远远低于没有空调运行的情形。
3、调湿溶液机组理论上也可显著降低疫情传播风险。因为回（排）风携带的含毒飞沫核虽然容易融入盐雾液滴中，与被加热加湿的室外新风相遇，但因液滴的巨大表面张力病毒颗粒难以逃逸再进入新风；即使有痕量微粒被新风巻出，瞬间蒸发盐分浓缩，加之加热过程，更会加速病毒衰亡。
4、医学病毒实验证明，空调系统调控室内温湿度环境可有效降低传播风险。随着空气温度升高，雾化含毒飞沫的衰亡加快，动物之间的感染率降低；环境空气的相对湿度为40%~60%时，病毒的衰亡最快，动物之间的感染率也最低。因此空调系统对室内温湿度环境的调控，有利于降低疫情传播。
5、导致争议的主要原因是跨学科壁垒。唐先生跨界暖通专业领域探源新冠疫情传播，精神可嘉、勇气可佩。空调系统是否传播疫情是一个很大的命题，恐需依医学病毒实验才更令人信服，而这方面尚有大片知识盲区，姑妄之言，定有谬误。疫情肆虐背景下，原本按照常规设计的各类建筑在疫情期间如何运行调节或适应性改造，相关调控理论与方法值得探讨。
第一，下送上回的置换通风是否是西安疫情的根源？
唐先生质疑：“西安机场T3航站楼是国内唯一一个应用置换下送风技术的民用机场航站楼，也就是这个下送风回风结构，可能造成了西安机场出现最匪夷所思的病毒传播”。这个质疑问题的核心是，在同一个系统中（如T3航站楼候机厅）某点位若有潜伏期感染者，回风系统是否对周边人员增大感染风险？
要回答这个问题，必须明确辩论前提条件：疫情期间同一空间的所有人都是命运共同体；若发现一个潜伏感染者，其余的人都是高风险；探讨下送上回的置换通风运行是否让其余人被传播的风险增大（与没有空调相比）？
风口把温湿度适中、空气过滤净化处理好的空气直接吹到人的活动区域（如图1所示），优点是既舒适又节能。但受质疑的正是若存在一个潜伏感染者，送风直接吹向了人员活动区，被认为无异于投毒。对此，本人有不同的看法与唐先生和同行商榷。1）直吹的气流扰动有利降低风险。因为假设活动区有潜在感染者，空调吹来的送风可以增加空气的扰动，使病毒浓度迅速降低。这看似扩大了病毒波及范围，但同空间的人群属于防疫共同体，局部的病毒浓度大大降低，更有利于群体安全（有点类似高烟囱降低对城区影响）。2）空调气流有利于将感染者释放的含毒飞沫带向远离人员的排风口。因为在机场的大空间上部排（回）风口区域的压力最低，故气流从风口定向吹到座椅区域后动能几乎消耗殆尽,然后就会自发地向无人活动的上部区域汇集，部分回风再利用，部分排出（疫情期间可全部排出室外），充分利用闲置的高大空间稀释绝大部分病原体浓度。故总体上比没有空调时显著降低了感染风险。
类似地，卫生间中若设置有送风口（一般不设）和排风口，送风有利于第一时间稀释潜伏感染者释放的病毒浓度，并将人员活动区的温度升高、湿度调节到适中范围，有利于加速病毒的衰亡；而上部的排风口周围形成稳定的负压区，智慧地引导污浊气流流向排风口。因此，如厕人员感染新冠病毒的概率也是极低的。
图1 机场候机厅的下送上回（排）置换送风空调
第二，现有的带回风空气处理机组是否是增大传播风险？
空气调节机组由过滤器、表冷器、加热器、风机及送风、排风、新风和回风管道构成（见图2）。毫无疑问，新风、排风均可降低风险；前已述及送风总体也是降低风险的。本人认为，对于机场的大空间，即使全部开启回风循环运行，也不会增加机场大厅传播风险。因为：①回（排）风的运行使上部形成稳定的负压区，引导人员区的污浊气体向上流动、避免横向扩散影响周边人员，病原体释放点及周边病毒浓度迅速降低；② 向上缓慢流动有利于病毒向上部的无人空间充分扩散，到回风口区域的病毒浓度水平极低。比如咸阳T3航站楼建筑面积达10万㎡，若按10m高算，仅利用十分之一的上部空气，就可将PK854的6个无症状感染者呼出的潮气含毒浓度稀释万倍以上；③ 回风经过空气调节机组处理再送风，实际上也可降低风险。病毒是有生命的，刚从潜伏期感染者的口鼻喉释放出来时感染力最强，随时间推移呈指数关系降低；而空调送风第一时间降低其浓度，回风又Smart地引向上部的无人区，使其在危害最大时离开了人员集中的区域；在它向回风管道的悠闲“旅行”中，几分钟内病毒浓度可降低1~2个数量级。且在空调机组中，过滤器可把气流中粒径大、载毒多的飞沫核挡获，相当于给管路系统带了“口罩”，大大降低了风险，这已有大量实验依据。空调机组中有加热器配置，气流掠过加热表面时也会加速病毒衰亡【依据见后】。
因此，保守地说，对于同一机场大厅的时空伴随人员，现有的任何带回风的空调机组几乎不会增大传播风险。相反，若因恐惧关闭回风阀门，没有上部回风风压区的导流，释放的潜在病原体滞留2米以下区域，风险反而增加。
图2 回风空调机组示意图
第三，调湿溶液机组理论上增大传播风险吗？
唐驳虎先生认为新风调湿机组的“新风和回风都会与调湿溶液直接接触換热,新冠病毒理论上是可以在溶液里交換、短期存活，进而进入到新风管路里”，这个观点是成立的。但我认为，它也有利的一面。朱颖心教授已回应，我补充几点：①回（排）风携带着包括潜在含毒飞沫核的各种污染物进入罐体被雾化盐液喷淋冷却“洗澡”后排出室外，而室外低温新风被吸收了回（排）风余热、融入了潜在病毒颗粒的盐雾液滴加热升温。根据医学病毒实验，加温过程会加快液体中病毒的衰亡；②在升温加湿的盐液喷淋容器中，空气流速较低，粒径较大的盐液滴容易自然沉降，因液滴的巨大表面张力病毒颗粒难以逃逸再进入新风；即使有痕量微粒被新风巻出，瞬间蒸发盐分浓缩，加之加热过程，更会加速病毒衰亡。因此，调湿溶液机组理论上也可显著降低新冠的传播风险。
以下结合再病毒特性及医学病毒实验为前述观点提供依据。
第四，了解新冠病毒的特性，是讨论新冠疫情传播的基础
新冠是一种呼吸道病毒，通过感染者生命活动（说话、呼吸、咳嗽）释放到环境空气中和物体表面上。新冠病毒只能寄生在宿主体内，才能繁殖。新冠病毒是一种特殊的生命，没有细胞结构，直径约20~150nm。
新冠病毒必须有适合的水分、营养成分、盐分、酸碱度及温湿度条件才能存活，离开宿主后释放到空气中或表面，生存环境突变，微小到1个PM2.5颗粒相当于1.56万个0.1μm病毒的体积。
正因为单个病毒太过微小和脆弱，医学领域进行病毒在空气中或表面上的存活实验，均是以数万乃至数十万以上病毒浓度、足以观察病毒（群）特性变化规律的特殊条件下（偏离实际）开展，获得各种因素对病毒（群）随时间衰亡的影响规律。这些结果可能被媒体选择性报道，比如只强调数小时或数天后有无病毒，淡化病毒（群）风险随时间迅速衰减的规律。优点是可以引起公众对病毒危害的高度重视，缺点是可能引导公众形成片面认识。这是在疫情防控工程技术干预和社会管理干预策略走样，产生争辩的重要原因之一。
图3 空调系统输送的病毒和颗粒物大小关系
第五，新冠病毒的传播途径
一般认为，新冠病毒通过四种可能的方式传播：密切接触，近距离接触，媒介传播，气流远距离传播（争论的空调系统传播）。这是大家比较熟悉的。国际航班的旅客，如果100%与国内旅客隔离，就不存在前面三种传播方式，唯一可能就是连廊或通风空调系统的气流远距离传播，这是唐驳虎先生的正常推论，没错。但前提条件之一是空气中的病毒具有足够的感染活力；前提条件之二是100%的隔绝——不仅是人，还包括所有物品。这也是唐先生疫情推理的逻辑。
图4 疫情传播途径四种途径（远距离有争议）
第六，弄清空气中病毒的衰亡特性，才能明辨空调传播风险。
医学实验证据：空气中的病毒感染活力是随时间迅速衰亡的，也就是说，在不同时间节点的病毒，传播风险具有天壤之别。
公众和技术人员知道新冠病毒可以在空气中存活长达3小时以上，但却太不知道病毒从宿主释放后，不同时间节点的巨大差别。这主要是出于媒体好意的选择性报道。
大部分医学病毒衰亡或持久性实验采用高浓度病毒悬浮液雾化到旋转小鼓中，每隔一定时间取样，并对样品经过20±2小时孵化培养后测试的结果。比如，著名《新英格兰》杂志发表的一篇影响很大的论文，其实验条件交代非常清楚：新冠病毒悬浮液浓度10 5.25TCID50/mL，雾化的病毒液量50μL，旋转鼓体积仅40L（见图5）。
但公众媒体选择性报道，经过3个小时空气中还可以检测出高浓度的新冠病毒。实际上，样品孵化了20小时，即使这样雾化后第一次取样（5分钟）的浓度只相当于初始浓度的1/100（见图6）。
图5 病毒浓度随时间衰变（期刊）
图6 空气中病毒浓度随时间变化
【参考文献】：van Doremalen N, Bushmaker T,Morris DH, et al. Aerosol and Surface Stability of SARS-CoV-2 as Compared withSARS-CoV-1. The New England Journal of Medicine, 2020.
不对空气中取样进行孵化培养的实测结果也许接近真实一点。比如，《Emerging Microbes & Infections》杂志的一篇论文“介绍的实测结果”（见图7）。其实验条件是：新冠病毒悬浮液浓度2.28X106TCID50/mL，雾化的病毒液量50μL，旋转鼓体积仅40L。没有经过孵化处理，雾化后第一次取样（5分钟）的浓度只相当于初始浓度的1/20万。
图7 空气中病毒浓度随时间衰亡（不孵化）
医学实验证明：释放放到空气中的病毒，由于生存环境的剧烈变化，其浓度及活力会随时间迅速衰减！不同时间节点的病毒的感染力是有天壤之别的。若从疫情防控全局看，这也许是更加重要的实验结果。对于咸阳机场的情形，PK854航班乘客中最终的病例数仅6例，在机场逗留的时段属于无症状者，呼出的病毒载量浓度比实验条件低1~2个数量级，释放到机场巨大的空间环境中，稀释扩散后空气中的病毒浓度更会大大降低；加之漂移或通风到1000米以外的国内区需要数分钟或数十分钟的自然衰亡，参考病毒实验结果，其传播风险至多为呼出时的1/20万。因此，在阐述空调置换送风末端、回风空调机组及溶液调湿机组的传播风险时，融入了新冠病原体释放后的空间运动轨迹+时间变化轨迹的新观点。
【参考文献】Sophie J. Smither, Lin S.Eastaugh, James S. Findlay & Mark S. Lever (2020) Experimental aerosolsurvival of SARS-CoV-2 in artificial saliva and tissue culture media at mediumand high humidity, Emerging Microbes & Infections, 9:1, 1415-1417, DOI: 10.1080/22221751.2020.1777906
第七，医学“气动投毒”实验证明：成功需要条件
由于伦理限制，国际上不允许开展真人“气动投毒”实验，一般均是利用实验动物进行。如，每次将N只小鼠放在一个密闭的长*宽*高为80*60*160cm的环境小室中，用不同浓度的病毒液雾化成1~5μm微粒模拟飞沫，让动物们在毒雾中暴露600秒然后通风20分钟，以后每天或隔天检测小鼠鼻洗液病毒浓度。结果表明：1）、当病毒浓度≤104pfu时，两组实验动物都没有被感染；2）浓度≥106pfu时，两组实验动物都被感染，第二天鼻洗液浓度在106~7pfu/mL之间。
动物实验表明，成功“气动投毒”需要充分必要条件：一是毒雾的浓度足够大，二是投毒时间足够长。因为动物自身具有免疫能力，且毒液雾化到空气后，其活性迅速衰减，故毒雾接种成功所需的病毒浓度远远高于鼻腔点滴的浓度。但与动物实验完全不同，机场T3航站楼属于高大空间，乘客中数量有限的几个潜伏感染者，呼出飞沫的病毒载量本不太高，释放在高大的机场空间中迅速扩散，传播风险会大大降低。因此，即使空调风管将这种低病毒浓度的空气从国际厅输送到几百米外的国内厅，随时间自然衰亡后还可成功“投毒”，将是不可思议的奇迹，何况国际厅与国内厅采用一套空调系统有违专业常识。医学科学实验可以指明疫情溯源的方向。
图8 不同病毒雾化浓度时小鼠感染情况
【参考文献】Mubareka, etal, Transmission ofInfluenza Virus via Aerosols and Fomites in the Guinea Pig Model, The Journalof Infectious Diseases 2009:199 (15 March) ● 859
第八，空调加温、调湿运行可降低疫情风险的医学实验证据
在冬季，空调对室内环境调控功能有：1）提高室内空气温度，2）调节相对湿度。空调系统在实现这些功能过程中是否增加了传播风险？医学病毒实验可以告诉我们答案。
大量医学实验证明：提高环境温度，空气中的病毒衰亡更快（图9），动物之间的感染率越低（图10）。调节环境相对湿度适中水平，空气中的病毒衰亡也更快（图11），动物之间的感染率也越低（图12）。因此，医学实验证明，空调末端的升温调湿功能，有利于灭活感染者释放到环境中的病毒，降低动物之间的感染概率；人在舒适环境中身体更健康、心情更愉悦，免疫力更强（图13）。
此外，该医学实验也可证明，当回风流过空调机组的加热器或风机盘管表面时，气流中的潜在病毒衰亡更快。
医学实验给暖通领域的启示是：新风虽可稀释病毒浓度，但过度的通风若使室内温度降低过多，不仅影响人员舒适健康，增大疫情防控风险，而且能耗剧增，乃至供暖系统不堪负荷而瘫痪。
图9 室内温度升高病毒衰亡加快
图10 室内温度升高动物间感染率降低
图11 对湿度适中时病毒衰亡最快
图12 相对湿度适中时动物间感染率最小
图13 越舒适的环境，人的免疫力指标越高【胡松涛】
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第九，空调系统过滤设备有利防疫的实验证据
空调系统还有一个重要功能是加装过滤器或净化器改善空气品质，在实现这些功能过程中是否增加病毒传播风险？仍须从实验才能找到答案。
有研究表明，感染者咳嗽带出的飞沫液滴虽然小粒径的数量多，但数量少的大粒径粒子带出的液体总体积远高于小飞沫，感染风险更大（图14）；而过滤器不管等级高低，对大粒径颗粒物的捕获效率都比较高，故即使空调机组中的粗中效过滤器也可发挥一定的正面作用（图15）。
图14 咳嗽呼出飞沫颗粒数量及体积随粒径变化
图15 过滤效率随颗粒直径变化
【56】Chen,Wenzhao, Nan Zhang, Jianjian Wei, Hui-Ling Yen, and Yuguo Li. Short-rangeAirborne Route Dominates Exposure of Respiratory Infection during CloseContact. Building and Environment 176 (2020): Building and Environment, June2020, Vol.176. Web.
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第十，最简单的证据：12月4日PK854疫情与通风空调系统无关
唐驳虎先生对12月4日PK854 航班导致的疫情扩散研究推断：“时间相重合，同在机场，空间阻隔、人员不通，基因测序铁证之下，只有远距投送的风踏管道，才能解釋得通西安与东莞病毒传播链条”。
但另有关媒体报道，仅PK854 航班在2021年内6 度被熔断，累计发现41 例确诊病例，其中有三次确诊病例≥6人（如图16所示），还有其他国际航班被熔断。那么这些航班都会发生疫情，甚至更大的疫情。因为同一个航站楼，同一个空调系统，同一个置换通风空调，同一套长距离送风管，为什么没有多次发生这次规模的疫情大传播呢？显然，推断机场空调系统证据不充分。
图16 PK854在2021年内多次发生疫情
西安疫情究竟是什么原因导致扩散？我认为须从病原体释放的源头思考。航班乘客中的潜伏感染者呼出飞沫或喷出唾痰液体到环境空气中，或物体表面上，越早被易感个体吸入，或触摸带入体内，感染的风险越大。漂浮在空气中、被空调风管输送的飞沫核，数量虽多但体积占比小，加之随时间迅速衰亡，传播风险很低。故西安疫情大概率是通过近距离或物体表面媒介传播。人员及物流是随机性最大的，几百入境乘客、数千大厅逗留者在相对宽松的防疫形势下，很难调查清楚行为轨迹。因为连转运乘客的大巴车时间都有不确定性“一种说法是约傍晚18点开始离开，另一种说法是直到晚上21点甚至23点才离开机场。”，更复杂的人行为轨迹是难以准确弄清的。
第十一，透过现象看争论本质
新冠疫情防控涉及医学、工程技术、公卫管理、政策干预及信息传播方方面面。正如清华大学张寅平教授所说，“学科间的‘墙壁’往往成为认知世界和改造世界的主要障碍”。信息传播可能导致专业之间、专业与媒体、媒体与公众的误导。如在特定条件下开展的医学实验，被媒体选择性报道后，就开可能被技术人员接受为常识，被疫情防控部门作为政策依据，被公众接受为行为调节的遵循。专业期刊及媒体强调创新、“high lights”，公众媒体强新闻性，为吸睛、“总有媚众的倾向”，可能误导公众；同样，专业媒体也可能误导专业外人士，这皆因专业壁垒所致。
确实，“任何人都不可能是任何领域的专家，同时任何专家基本上都只熟悉自己专精的领域”。每个专业都有自己的研究套路和表达方式，必须有人跨过专业，才能逐渐突破壁垒。唐先生跨学科思考空调系统设计的潜在问题，值得钦佩。本人跨界学习医学领域知识与套路，现炒现卖，试图提出用病毒生存与传播环境学的思路解释本人疑惑，在医学专家看来也可能谬误百出，在本专业看来也可能略显另类。“科学研究求真理，学术争论找原因”，欢迎大家批评指正。
也许您不赞成我的观点，请允许我表达西安疫情之谜思
我吹过你刚吹出的风，或牵过你温柔的手，这才算相拥；
我走过一段与你时空相伴的路，这才算相逢；
否则，只是“听闻远方有你”。
作者：四川大学 龙恩深
