吳玉玲
(安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,安徽 合肥 230601)
近幾年,我國(guó)物流行業(yè)發(fā)展迅猛,倉(cāng)儲(chǔ)設(shè)施建設(shè)量大幅增加,物流倉(cāng)儲(chǔ)行業(yè)的環(huán)保節(jié)能問題受到廣泛關(guān)注。目前,大量物流倉(cāng)儲(chǔ)空間因?yàn)椴缓侠淼臒岘h(huán)境,導(dǎo)致倉(cāng)儲(chǔ)工作者的身心健康受損和相關(guān)能耗設(shè)備的使用頻率增加。因此,本文以合肥地區(qū)(夏熱冬冷地區(qū))某物流倉(cāng)儲(chǔ)空間為主要研究對(duì)象,對(duì)其夏季熱環(huán)境現(xiàn)狀進(jìn)行實(shí)地調(diào)研與分析,找到造成合肥地區(qū)物流倉(cāng)儲(chǔ)空間夏季熱環(huán)境不合理的主要因素,為后期進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)提供基礎(chǔ)。
通過(guò)資料收集和前期對(duì)物流倉(cāng)儲(chǔ)空間調(diào)研走訪,了解到合肥地區(qū)物流倉(cāng)儲(chǔ)空間主要以單層鋼結(jié)構(gòu)大跨度為主。實(shí)測(cè)選取的物流倉(cāng)儲(chǔ)空間屬于單層鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu),具有一定的典型性,能對(duì)后期物流倉(cāng)儲(chǔ)空間熱環(huán)境優(yōu)化設(shè)計(jì)提供重要的參考。
物流倉(cāng)儲(chǔ)空間基本概況:?jiǎn)螌樱矫嫘问綖榫匦?,結(jié)構(gòu)形式為大跨度鋼結(jié)構(gòu),經(jīng)實(shí)地測(cè)量,此空間長(zhǎng)約116.1m,寬約32.15m,層高約為6.6m、室內(nèi)凈高約6.0m,裝卸區(qū)有4m寬的月臺(tái)區(qū),與室外地面高差近1.35m,圍護(hù)結(jié)構(gòu)的主要材料為彩鋼板。
1.2.1 測(cè)試儀器與物理參數(shù)
熱環(huán)境實(shí)測(cè)內(nèi)容包括室內(nèi)外相關(guān)參數(shù)的采集:①室外參數(shù) 室外太陽(yáng)輻射強(qiáng)度、空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、室外風(fēng)速;②室內(nèi)參數(shù) 空氣溫度、空氣相對(duì)濕度、空氣流速、黑球溫度。采用的設(shè)備及其參數(shù)如表1所示,實(shí)測(cè)之前按照ISO 7726標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行調(diào)試儀器,測(cè)試點(diǎn)選取模擬人體站姿的高度安放。為保證實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需將試驗(yàn)設(shè)備置于測(cè)試位置10min以上,待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進(jìn)行讀取。
表1 實(shí)測(cè)儀器設(shè)備信息
1.2.2 測(cè)試對(duì)象及布點(diǎn)
物流倉(cāng)儲(chǔ)空間總體布點(diǎn)按照網(wǎng)格法,在主要的倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)區(qū)縱向依次布置(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)1 組測(cè)點(diǎn),橫向依次布置(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(2-1,2-2,2-3、2-4,2-5),(3-1,3-2,3-3,3-4,3-5),(4-1,4-2,4-3,4-4,4-5)4 組測(cè)布點(diǎn),在辦公區(qū)布置了(5-1,5-3,5-5)1組測(cè)點(diǎn)(見圖 1)。
圖1 物流倉(cāng)儲(chǔ)空間平面圖及儀器分布
1.2.3 測(cè)試方法
本次夏季物流倉(cāng)儲(chǔ)空間熱環(huán)境的調(diào)查測(cè)試時(shí)間為8月2日,當(dāng)天室外天氣狀況較好,晴天多云,微風(fēng),最低溫度26℃,最高溫度35℃。測(cè)試時(shí)間選在相關(guān)工作人員上班時(shí)間段9:00—17:30,連續(xù)無(wú)間斷,每10min記錄1次室內(nèi)外溫度、濕度、風(fēng)速等相關(guān)數(shù)據(jù)。
本次測(cè)試共獲得1 104組室內(nèi)外樣本數(shù)據(jù),室內(nèi)外熱環(huán)境參數(shù)對(duì)比如表2,3所示。
表2 物流倉(cāng)儲(chǔ)空間室內(nèi)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
表3 物流倉(cāng)儲(chǔ)空間室外實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
綜合 1,2,3,4,5 組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),整體上與(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)典型組數(shù)據(jù)趨勢(shì)較為接近,本文以(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)2 組縱橫測(cè)點(diǎn)的溫度、濕度、風(fēng)速的數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)分析,如圖2,3所示。
圖 2 1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 測(cè)點(diǎn)溫度、濕度、風(fēng)速對(duì)比
圖 3 1-1,2-1,3-1,4-1,5-1 測(cè)點(diǎn)溫度、濕度、風(fēng)速對(duì)比
2.1.1 空氣溫度
溫度對(duì)比分析可以看出,室內(nèi)最高溫度34.9℃、最低溫度28.5℃、平均溫度29.8℃,室外最高溫度35.7℃、最低溫度30.7℃,室內(nèi)外溫度都相對(duì)保持在29~36℃。因測(cè)試時(shí)間為9:00—17:30,夏季這個(gè)時(shí)間段太陽(yáng)輻射相對(duì)較強(qiáng),溫度始終保持在較高水平。室內(nèi)外溫差保持在1℃左右。
由圖 2a 溫度對(duì)比可知,(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5)測(cè)點(diǎn)總體趨勢(shì)與室外溫度保持一致。9:00—12:30時(shí)段,溫度呈現(xiàn)上升趨勢(shì);在14:30左右達(dá)到最高點(diǎn);14:30以后,溫度呈現(xiàn)緩慢下降趨勢(shì)。9:00—12:00 時(shí)段,(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5)測(cè)點(diǎn)溫度依次遞減,其中,1-1處的溫度最高,1-5處的溫度最低;15:00—17:00時(shí)段,1-5處溫度出現(xiàn)了較大變化,總體溫度高于(1-1,1-2,1-3,1-4)測(cè)點(diǎn)處溫度。這說(shuō)明由于朝向不同,物流倉(cāng)儲(chǔ)空間不同方向的圍護(hù)結(jié)構(gòu)受到太陽(yáng)輻射也有很大不同。因此,在9:00—12:00時(shí)段,隨著東向室外太陽(yáng)輻射與溫度的上升,東側(cè)墻體受到很強(qiáng)的輻射,導(dǎo)致靠近東側(cè)墻1-1點(diǎn)的溫度上升很快,溫度最高。15:00—17:00時(shí)段,室外太陽(yáng)輻射轉(zhuǎn)向西側(cè),導(dǎo)致1-5處的溫度比其他點(diǎn)高。
從圖3a來(lái)看,5-1處溫度最高、4-1處溫度最低。這是由于5-1處在南面墻體,4-1處于北側(cè)墻體,幾乎沒受到太陽(yáng)輻射。2-1處溫度高于1-1處溫度,主要是由于2-1處周圍貨架眾多,貨物密集,庫(kù)門與相鄰庫(kù)門間隔距離較遠(yuǎn),且開啟頻率較低,空間積聚的熱量很難快速散去。由于3-1處貨架相對(duì)較少些,臨近的庫(kù)門開口較多,其溫度低于1-1處。
2.1.2 空氣濕度
濕度對(duì)比分析:總體上室外濕度變化較大,最高值為86.4%,最低值為60.0%;室內(nèi)濕度相對(duì)比較穩(wěn)定,基本保持在53.0%~68.0%,總體上上午的濕度較下午的濕度高些。人體舒適的濕度范圍為45%~65%,由于室內(nèi)氣溫總體維持在30℃左右,外墻鮮少開窗,貨物堆積較多,因此會(huì)稍感悶熱。
2.1.3 空氣流速
風(fēng)速對(duì)比分析:測(cè)試日室外呈現(xiàn)微風(fēng)狀態(tài),風(fēng)速為1.2~6.5m/s范圍內(nèi)波動(dòng),主要為東南風(fēng)向。室內(nèi)的風(fēng)速與室外相比,整體呈現(xiàn)很大的衰減,在接近庫(kù)門處,貨架風(fēng)速較大,在1.0~-4.8m/s,而更大范圍的物流倉(cāng)儲(chǔ)空間風(fēng)速為0~0.1m/s,處于無(wú)風(fēng)狀態(tài)。
接近庫(kù)門開口處風(fēng)速也有一定的不同,如圖3c來(lái)看:整體3-1處風(fēng)速高于4-1,5-1處,由于主要風(fēng)向?yàn)闁|南風(fēng),3-1處附近庫(kù)門開口較多,室外風(fēng)可以進(jìn)入室內(nèi)。1-1處風(fēng)速高于3-1處風(fēng)速,主要由于1-1處貨物堆積較3-1處較少,接近辦公區(qū),人員活動(dòng)頻繁,庫(kù)門開啟較為頻繁。
整體倉(cāng)儲(chǔ)空間開窗較少,屋頂有少量天窗且不開啟,主要用于自然采光,只有庫(kù)門作為主要的通風(fēng)開口。由圖3c1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 測(cè)點(diǎn)風(fēng)速對(duì)比可知:靠近庫(kù)門的1-1處風(fēng)速較大,而1-3,1-4,1-5測(cè)點(diǎn)整體風(fēng)速在0~2m/s,偏小,主要原因可能是因?yàn)閭}(cāng)儲(chǔ)空間的進(jìn)深過(guò)大,眾多高層貨架的布置,通風(fēng)開口較少。
通過(guò)對(duì)實(shí)測(cè)倉(cāng)儲(chǔ)空間的工作人員進(jìn)行問卷調(diào)查,完成有效問卷105份(男性73%、女性27%)。通過(guò)問卷分析,在舒適感覺上,64.3%的受訪人員表示溫度過(guò)高,室內(nèi)不透風(fēng);21.4%的受訪人員表示溫濕度適中,但透氣性較差;14.3%受訪人員表示溫濕度適中,透氣性良好。
通過(guò)對(duì)合肥市物流倉(cāng)儲(chǔ)空間夏季熱環(huán)境的調(diào)研及實(shí)測(cè),對(duì)獲得的熱環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,得出如下結(jié)論并提出相應(yīng)策略。
1)物流倉(cāng)儲(chǔ)空間夏季熱環(huán)境整體舒適度較差,主要體現(xiàn)為室內(nèi)溫度過(guò)高,大面積的倉(cāng)儲(chǔ)空間處于不透風(fēng)狀態(tài)。大部分倉(cāng)儲(chǔ)建議后期可通過(guò)增加適量的通風(fēng)口、加大倉(cāng)儲(chǔ)空間自然通風(fēng)的效果,改善室內(nèi)熱環(huán)境。
2)整體的濕度基本維持在50%~70%,較為適宜,符合人體熱舒適性的要求。
3)大部分倉(cāng)儲(chǔ)工作者對(duì)現(xiàn)有熱環(huán)境不滿,期望溫度在23~25℃,并具有良好的通風(fēng)。