新冠病毒疫情的爆發，給世界人民做了一次關於病毒及其傳播的深度科普；病毒的氣溶膠傳播和復工高峰的到來也將空調系統推到了風口浪尖，《國家公共場合疫情防護指南》明確要求，公共場合中央空調如無消毒裝置，需關閉迴風系統。這帶來了消毒類產品的高光時刻，網絡上紫外線消毒產品更是被掃個精光，對紫外線能達到何種效果似乎不再是一個問題。但是，作為專業的技術人員，顯然我們應該瞭解的更多。
紫外線作為一種成熟的消毒技術，因其物理、綠色的特點倍受人們青睞，迄今為止，尚未發現任何細菌或病毒對紫外線有免疫力，但是紫外線消毒和普通化學藥劑消毒一樣，其最終消毒效果和劑量有直接關係；正所謂“拋開劑量談毒性那就是耍流氓”，細菌和病毒用這話來調侃我們同樣合適。本文將對紫外線照射劑量的定義、照射劑量選擇和紫外線系統配置要求進行簡要闡述。
1、紫外線照射劑量及計算
物理的殺菌方式由於其過程抽象，紫外線照射劑量（Dose，mJ/c㎡）計算也比較專業複雜，往往很少談及，而紫外線強度（Intensity, mW/c㎡），其概念和單位與紫外線燈管功率（W）單位比較接近，更為直觀且容易理解，常被誤認為紫外線殺菌效果的評判依據，試問5000m³/h的風量應該配多少功率的紫外線燈管呢？實際上這是一個劑量問題！劑量和強度，就好比距離和速度的關係。
紫外線照射劑量（Dose）為紫外線燈管的強度（Intensity）和接觸照射時間（t）乘積：
UV dose (mJ/c㎡）=Intensity（mW/c㎡）╳ t (s)
紫外線照射劑量才是決定最終殺菌效果唯一依據，從上面關係不難看出，即使燈管強度很低，只要照射時間足夠長，也能達到預定殺菌效果，反之亦然。
紫外線強度由燈管的功率、數量、尺寸以及離燈管的距離決定，可通過紫外線強度傳感器進行在線監測；接觸照射時間則需採用專業CFD流體軟件對空氣運動軌跡進行模擬；每條運動軌跡上紫外線照射劑量就是根據空氣在風管不同位置的紫外線強度分佈和接觸照射時間進行微積分運算得到，系統照射劑量正是這無數條運行軌跡的加權平均。
可見對紫外線空氣消毒系統而言，燈管和整流罩為一個有機整體，不可隨意改變設備的外形尺寸、燈管位置和功率，外形尺寸變化會影響空氣的運動軌跡，燈管位置和功率改變則影響紫外線強度分佈，任何改變都會導致系統設計劑量失真。
2、紫外線照射劑量的選擇
雖然細菌和病毒對紫外線都沒有免疫力，但其耐紫外線的能力有非常大的差別，專業上往往採用微生物D10值來反映不同細菌和病毒耐紫外線能力，即殺滅90%所需要紫外線照射劑量，下表列舉了空氣中常見的細菌和病毒D10值：
從上表可以看出，病毒耐紫外線的能力要高於細菌，從目前研究報道，冠狀病毒耐紫外線能力會稍高於腺病毒，系統選擇時應充分考慮殺滅對象和目的；因為中央空調回風系統為多次循環殺菌方式，建議紫外線系統單次照射劑量不低於控制對象的D10值。
3、紫外線系統配置要求
紫外線空氣消毒系統由整流罩、紫外線燈管、紫外線強度傳感器、溫度傳感器和控制系統幾個主要部分組成，每個部分在系統有效運行中都扮演不可或缺的作用。
1.整流罩：其主要功能用來限定空氣的運動軌跡和速度，確保空氣按照設計軌跡和速度通過紫外線燈管照射區。
2.紫外線強度傳感器：其為系統的眼睛，對紫外線燈管的發光強度和外部保護套管表面的汙染或老化進行實時監測，紫外線屬於不可見光，不能簡單用燈管發光與否來判斷紫外線系統是否正常工作。紫外線強度隨運行時間逐漸衰減，此間衰減最快的是紫外線部分，其次才是可見光，通常紫外線燈管強度衰減至初始強度80%時，燈管消毒意義已經不大，這個時點被稱為紫外線燈管壽命終點，目前高端燈管壽命可達到16000h；紫外線強度傳感器是運行期間判定燈管正常與否的唯一依據。
3.控制系統：控制系統是整套系統的心臟，根據系統風量大小實時調整紫外線系統運行功率，確保系統在設定照射劑量之上運行，應實時顯示監控紫外線照射強度，照射劑量和運行溫度，在紫外線劑量不足、燈管壽命終點或系統故障時及時發出報警信號。
4.溫度及風量傳感器：此為系統的保護裝置；紫外線在工作過程會產生熱量，如不及時散熱，會嚴重影響紫外線燈管壽命甚至損壞系統，因而紫外線消毒系統應與風閥或迴風系統聯動，在迴風開啟時自動啟動紫外線消毒系統，並根據風量大小自動調節紫外線系統運行功率；系統配置溫度傳感器和風量傳感器即為防止系統空燒或過度照射。
正確設計和選擇紫外線照射劑量，合理配置系統硬件，是確保其長期、有效運行的前提條件，只有如此才能讓抽象的消毒過程變得可以期待。
“病毒獵手”維爾特.伊恩.利普金說過，“人類最後一個敵人就是病毒”，病毒與人類共同進化數百萬年從未離開，只有靠全社會的共同努力，才能最大程度的降低病毒對人類的威脅！我們能做的，就是在自己專業的崗位上把工作做的更細緻一點，為大家也為每個小家！
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