周年勇，刘文博，刘齐助，高玉明，陈海飞

(常州大学 城市建设学院，江苏 常州 213164)

病毒在商场、写字楼、交通枢纽、高铁、飞机、邮轮等人员密集场所不仅仅是通过人与人进行传播的，还会通过空调系统中多空间之间的循环空气进行传播，如何避免病毒通过空调系统进行传播是暖通专业人员需要重视的关键问题[1-2]。

暖通空调作为建筑环境与能源应用工程专业(简称“建环”)的核心专业课程，主要涉及室内环境冷热湿负荷计算、空调及供暖系统、室内气流组织、建筑室内环境安全、通风除尘与净化技术等内容。该课程是建环专业学生学习暖通空调系统技术的关键课程之一，但传统的课程教育中关于疫情防控的教学内容及理念较少，有必要对暖通空调课程进行教学改革，使学生在空调系统设计中不仅需要考虑绿色节能的重要性，还需要考虑如何预防病毒扩散和降低病毒传播风险等热点问题。

1 疫情防控常态化背景下暖通空调系统的四个“变”

建环专业人员可以从空调送风方式、新风量大小、系统功能模块、机组装配方式这四个方面做出一系列改变，以满足疫情防控需要[3]。

1.1 空调送风方式的改变

在今后的空调通风系统设计中，应尽量保证各个房间都具备独立的回风系统且需要进行消毒处理，从而降低交叉感染的可能性。此外，新风口和排风口也是值得关注的对象。在设计排风口时应进行综合考虑，需避开空气动力阴影区、涡流区和人员活动区；空调新风系统的新风口应设在清洁的环境里并且直接从室外引入，避免排风系统与新风系统短路；集中收集排风并通过高效过滤器处理后进行高空排放。高效过滤器可以设置旁通管，无疫情时通过旁通管运行，疫情发生后可切换至高效过滤器运行模式。

1.2 新风量大小的改变

对现有空调系统而言，室内新风量主要是为了满足人们的卫生需求和维持室内正压，而且实际运行中为了节能降耗往往会选择最小新风量运行，地铁站、高铁站、机场等人员密集场所的新风量设计也偏小。为了满足防疫需求，需要改变空调系统的新风量设计，人员密集场所的新风量应大幅增加，其他公共场所应增加备用的新风系统，以满足防疫需求[4-5]。另外，换气次数的新风量确定方法还需要完善，大部分建筑应设置最小换气次数。

1.3 系统功能模块的改变

空调系统在夏季运行时，若室内存在潜热负荷，空调系统就会进行除湿，冷凝水则是除湿的产物。冷凝水一般汇聚在冷凝水盘中，并通过排水管排至室外。而在疫情期间，空调系统中的冷凝水可能会携带病菌，若排入市政排水系统或直接排放到室外就可能会造成病毒传播。对此，在排放冷凝水时，应集中收集冷凝水并经过消毒处理后排出。在没有冷凝水产生时，应避免冷凝水管道成为病毒的传播通道，必须人为将水注入冷凝水管起到水封的作用，以抑制病毒或污染的气溶胶进行扩散。加强空气过滤杀菌消毒，为人们提供更为洁净的空气也是较为有效的举措，比如在空调处理机组中增加紫外线杀菌的特殊功能段，利用波长为250～260 nm的发光谱线对室内空气及污染表面进行紫外线照射，以起到杀菌消毒的作用；在空调末端装置周围安装三甘醇蒸发器，将蒸汽与室内空气进行混合，定时对某些区域进行消杀；在空调的送排风系统中设置初效、中效、高效过滤器，通过加强对空气的过滤处理能力来保证空气的洁净度。

1.4 机组装配方式的改变

在疫情防控期间，火神山医院、方舱医院等防控场所的修建充分体现出了模块化设计的时效性和高效性[6-7]。模块化就是将产品的某些要素组合在一起，构成一个具有特定功能的子系统，将这个子系统作为通用性的模块与其他产品要素进行多种组合，构成新的系统，产生多种不同功能(或相同功能)、不同性能的系列产品。空调系统作为疫情防控场所中重要的一环，实现模块化设计是大势所趋，一方面，可以缩短产品的研发与制造周期，增加产品系列，提高产品质量，快速应对市场变化；另一方面，可以减少或消除对环境的不利影响，方便重用、升级、维修和产品废弃后的拆卸、回收和处理。

2 暖通空调课程的教学改革

从疫情防控常态化背景下暖通空调系统的一系列改变可以看出，要根据多元化、综合型工程科技人才的培养需求来对传统课程的设计模式和理念进行教学改革。

2.1 教学理念需要与时俱进

部分建环专业的科研人员和教师都习惯了将节能舒适作为空调系统设计的第一要素，而且系列评价指标也更偏向于能耗、温湿度等指标。一些教师在学生的课程设计或毕业设计答辩时会习惯性地问学生“你选择的空调系统相比其他方式是否更节能、更舒适？”，使得很多学生在展示自己的作品时也是较为注重节能指标，在设计医院类的空调系统时未能充分考虑到健康、防交叉感染等关键要素。

在疫情防控常态化背景下，要对暖通空调课程的教学理念进行改革，将“健康防疫、节能舒适”作为新时代建环专业的教学理念和暖通空调的设计理念。例如，将“做中学”理念引入到暖通空调的理论课程教学中，一方面，能够让学生根据课程教学的进度将教师在课堂上所讲授的内容应用于实际的工程设计中，另一方面，解决后续课程设计总体时间紧张的问题。在讲授建筑冷热负荷的计算方法这部分内容时，教师要提前安排好课程设计任务的时间，让学生可以结合课程设计中所选择的具体建筑来进行具体的负荷计算，加深对所学内容的理解，让学生有种获得感。在进行教学改革之前，一些专业课成绩很好的学生在建筑冷热负荷计算方面花费了较长的时间。经过了解后得知，他们并不是不清楚该如何计算，而是由于以前没有亲自做过，许多计算用数据都需要查找规范并仔细阅读相关说明。进行教改之后，学生有充足的时间去理解消化这些内容，在专业理论课程学习阶段就能够完成繁琐的计算任务，减轻了课程设计阶段的压力[8]。

2.2 教学内容需要优化更新

病毒会通过空气中的飞沫进行传播，需要对室内空气进行深度过滤和杀菌消毒。受人才培养要求、课程学时、专业教师这些因素的影响，建环专业在开展专业课教学时往往会将空气洁净技术类课程作为选修课，一些学生还没有充分意识到对室内环境进行污染控制和杀菌消毒的重要性。在疫情防控常态化背景下，需要对暖通空调课程的教学内容进行优化，让学生的知识体系具有综合性、系统性。(1)适当补充关于空气洁净技术的内容，如深度过滤技术、消杀技术、吸附技术、有害气体去除技术；(2)在介绍暖通空调各项技术的应用场合时，补充关于地铁、高铁、轮船等人员密集场所的空调系统知识，点评现有技术对疫情防控产生的影响；(3)在课程设计环节，需要增设关于疫情防控的选题内容。

2.3 教学方法需要丰富多彩

建环专业的教学方法多以讲授法、讨论法、直观演示法、练习法为主，不利于充分调动学生的积极性，需要进一步丰富教学方法，使知识的传递手段多样化。在“大众创业、万众创新”的时代背景下，创新创业教育与专业教育一样，在卓越工程师培养中具有越来越重要的作用，可以将双创教育融入专业教育，打造专创融合的实践教学方式，一方面是为了满足新工科人才培养需求，另一方面是促进学生接纳更多的新生事物。可以在项目式教学法的基础上融入创新创业的元素，如提出典型场所的空调系统设计需求(含防疫需求)，让学生们分组设计方案并上台进行演示，组员要从技术、经济、能耗等多方面对方案进行点评。从教学效果上来看，课堂气氛较为活跃，学生们的参与度较高，融入创新创业元素的项目式教学法收到了良好的教学反馈。同时，要鼓励学生积极参加各级创新创业大赛，对自己的作品进行检验和宣传，激发学生的创新热情，这对提高创新创业教育的针对性、时代性、实效性和强化大学生的创新精神、创业意识和创新创业能力都具有积极的促进作用。学生可申报学校的创客实践项目，通过多种途径与渠道来培养自身的创新能力和工程实践能力，并由教师对学生完成的项目进行指导，验收创新创业项目的成果。

在启发式教学中，针对病毒在空调系统中的可能传播途径，要启发学生运用在暖通空调课程中学到的专业知识对现有空调系统进行改进，并指导学生将提出的改进方案转化成发明专利，使学生在收获知识、运用知识的同时还能够收获学术成果。这一联动模式能够为学生就业和考研提供较大助力。

2.4 考核评价需要综合化、多元化

近年来，高校教育考核评价的外延不断扩大，内涵也在不断被深化。在创新创业理念的引导下，以导师制教学模式为例，将班级分成4个讨论组，让同学们对某办公大楼进行空调系统设计，要求同学们不仅要考虑冷热运行工况，更需要考虑如何防疫。讨论组一的设计方案是风机盘管加独立新风的运行方式，能够有效避免房间之间的交叉感染；讨论组二的设计方案是采用多联机空调系统并配备独立新风系统；讨论组三的设计方案是全空气集中送回风系统，并对回风进行深度过滤及消毒处理；讨论组四的设计方案是在讨论组三的基础上在过滤消毒段增设了旁通支路，降低了非疫情工况下的能耗。同学们分组上台进行演示，并让其他组作为客户公司对其进行点评。另外，为了激励同学们，还可以专门设置0.5个学分的创新创业课程学分，并将导师的打分作为暖通空调课程期末成绩的一部分。这种综合化、多元化的考核评价方式能够提高学生的积极性，使学生灵活应用所学知识解决问题，在创业中学知识，在辩论中求成长。

3 结语

基于疫情防控常态化背景下的切实需求，对暖通空调课程进行了教学改革，从教学理念、教学内容、教学方法、考核评价这几方面提出了一系列的建议。从实施效果来看，学生反馈良好，学习积极性较高，能够适应技术发展的大趋势，能够解决实际工程问题，符合新时代本科专业人才培养需求。