嚴寒地區(qū)某教學區(qū)域廚房空氣品質(zhì)優(yōu)化建議

韓 晨

（沈陽建筑大學，遼寧 沈陽 110168）

0 引言

影響商業(yè)廚房環(huán)境的主要因素包括廚房煙氣污染物、室內(nèi)熱源散熱、空調(diào)空腹效果等因素[1]。烹飪油煙成分復雜，對人體的危害是多方面的，包括對免疫系統(tǒng)和肝功能的影響、致癌性、致突變性以及生殖毒性等[2]。因此，廚房合理的通風方式和送排風位置的布置對營造舒適的室內(nèi)環(huán)境和提高能源利用效率至關(guān)重要[3]。本文將結(jié)合實際案例，對商業(yè)廚房如何改善室內(nèi)的空氣品質(zhì)同時又能達到節(jié)能的目的進行重點研究。

1 案例工程基本情況

案例工程是位于嚴寒地區(qū)的高校，為了方便周圍的師生及其他工作人員就餐，將其中一個處于教學區(qū)域的辦公室改造為同時具有餐廳和小型商業(yè)廚房的復合型食堂。其中商業(yè)廚房占地面積約為55m2，餐廳占地面積約為110m2。商業(yè)廚房長約9.6m，為東西走向；寬約5.1m，為南北走向；門在南側(cè)，而外窗在北側(cè)。食物的熱加工制作區(qū)域靠近外窗。同時為了方便師生選擇菜品，在廚房的中間部分有一個面積約為9m2的恒溫臺，周圍分別有儲存柜、蒸柜、冰箱、洗菜池、矮湯爐。具體設(shè)備及布置見表1。

表1 設(shè)備及布置情況

2 廚房現(xiàn)狀分析

自然通風包括室外的風速、風向以及溫度、濕度等，如果掌握不好，容易發(fā)生油煙倒灌或使室內(nèi)其他物理參數(shù)發(fā)生改變的情況。由于教學區(qū)域的廚房主要是為教師及學生服務的，所以廚房的工作時間較為固定和集中，因此會出現(xiàn)短時間內(nèi)產(chǎn)生大量污染物，而較小的廚房面積容易出現(xiàn)污染物無法及時排除的情況，同時廚房內(nèi)的油煙并沒有很好的被排煙罩吸走，廚房室內(nèi)的VOCs值接近范圍值的上限。當蒸柜被長時間使用的時候，廚房室內(nèi)的含濕量比較大，甚至部分區(qū)域的濕度已經(jīng)達到了95%，而室內(nèi)空氣質(zhì)量標準對室內(nèi)相對濕度的要求是在冬季采暖時為30%～60%、夏季空調(diào)時為40%～80%，雖然沒有對過渡季節(jié)的相關(guān)要求，但通過對冬季采暖和夏季空調(diào)兩種工況的相對濕度的要求也可以判斷，相對濕度達到95%是不符合室內(nèi)空氣質(zhì)量標準的。室溫條件下，相對濕度控制的變化范圍宜選定在40%～60%，有利于提高室內(nèi)空氣質(zhì)量[4]。

當空氣相對濕度保持在40%～70%的范圍內(nèi)時，空氣流動速度的大小對人體熱舒適性有較顯著的影響。高溫環(huán)境中，若空氣相對濕度大于70%，常常會使人體感覺到熱不舒適，若低于30%，也會引起人體的熱不舒適[5]。另外，在工作人員工作時，由于工作時需要長時間靠近炊具，且廚房面積較小，沒有像其他大型商業(yè)廚房那樣有一定的功能分區(qū)，廚房內(nèi)的溫度從縱向上看，變化幅度比較大，而頭部與腳部的溫度差得太多也會讓工作人員產(chǎn)生不舒服的感覺。而溫度上的變化，完全依靠排煙罩機械排風幾乎是不可能的，因此需要加入一些其他的通風方式，并同時保證送風溫差的大小，防止溫差過大，導致工作人員在風口附近工作時感到不適[6]。在過渡季節(jié)，室外的溫度脫離了冬季的寒冷，也沒有達到夏季的燥熱，此時室外的空氣是非常適合作為新風引入室內(nèi)代替一部分的機械通風從而達到節(jié)約能源利用的目的。根據(jù)《飲食建筑設(shè)計標準》（JGJ 64-2017）的有關(guān)廚房區(qū)域的通風系統(tǒng)的規(guī)定，廚房加工制作區(qū)域宜維持5~10Pa的負壓值，用來防止油煙等污染物擴散至餐廳及其他公共區(qū)域[7]。而通過調(diào)查該教學區(qū)域改造廚房發(fā)現(xiàn)，在需要集中大量加工制作食物的時候，廚房外的走廊以及附近的區(qū)域都會“飯香四溢”，因此，可以初步判斷，此時廚房內(nèi)部的壓力值沒有形成負壓。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于需要為師生提供選擇菜品時的便利，廚房門長時間處于完全開啟的狀態(tài)，因此會有大量的廚房污染物通過門擴散至走廊甚至是教學區(qū)的其他區(qū)域。如何讓廚房在工作時處于負壓狀態(tài)使污染物不會外溢至其他區(qū)域也是一個非常關(guān)鍵的問題。

3 優(yōu)化措施

為保證廚房室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下盡可能減少能耗，根據(jù)教學區(qū)域辦公室改造為廚房的特點以及嚴寒地區(qū)過渡季節(jié)的氣候特點，提出參考性優(yōu)化措施。

（1）根據(jù)國家相關(guān)標準《室內(nèi)空氣質(zhì)量標準》（GB/T 18883-2002）有關(guān)自然通風的相關(guān)要求，自然通風進風口應遠離污染源3m以上。因此，如果采用自然通風的方式，灶臺的位置應有所調(diào)整，可以將灶臺搬至與外窗處于垂直線距離超過3m的區(qū)域范圍中，這樣開啟外窗后室外空氣也不會將污染物吹向室內(nèi)的其他區(qū)域。另外，如果室外的溫度和風速有可能影響室內(nèi)空氣品質(zhì)時，可以選擇有規(guī)律地間斷開啟外窗，并配合排煙罩機械排風，也可以將室內(nèi)空氣品質(zhì)維持在一個較好的情況，但是此種情況下需要加大排煙罩的工作時間，所以能耗也隨之增加。而當室外的風向不利于排出污染物時，可以選擇改變外窗的開啟角度，以達到自然通風的效果。同時，在室外風速以及溫度適宜的情況下，可以適當?shù)靥岣叽皯舻拈_啟時間，加強自然通風，以代替機械通風。

（2）需要大量制作食物的時候可以考慮將廚房門關(guān)閉，有效減少油煙等污染物擴散至廚房外部的走廊甚至是其他區(qū)域，如果對師生選擇菜品時帶來了一定的不便，可以選擇將廚房內(nèi)部進行分區(qū)，將熱加工區(qū)域單獨劃分出去，并形成一個相對獨立的空間，也可以保證油煙不會大量擴散至其他區(qū)域。而如果廚房內(nèi)部面積過小且物品擺放較多不適合進行區(qū)域劃分，也可以將做好的菜品移至廚房邊緣或者是廚房外部，例如將其中靠近走廊的非承重墻中間砸出一個小的空間,然后將其做成一個足夠?qū)挼暮銣嘏_，將菜品擺放至恒溫臺，在廚房門關(guān)閉的情況下，不耽誤師生們挑選美食，同時與門比起來，窗口的面積比較小，也可以減少油煙等污染物的擴散。另外，排煙罩在使用一段時間后，應及時清理排煙罩內(nèi)部的油漬，以防煙機內(nèi)部的排放口積攢過多的油污，遇熱后還會揮發(fā)產(chǎn)生一些有害物質(zhì)，污染大氣環(huán)境。如果排煙罩使用了較長時間，內(nèi)部煙機已出現(xiàn)老化甚至損壞，則最好及時更換新的排煙罩。由于該教學區(qū)域辦公室改造為廚房的特點是在某一集中的時間段工作量較大，因此，在選擇排煙罩時，應選擇功率較高排煙效果比較好的排煙罩。在過渡性季節(jié)，室外的空氣會比較適合直接通入室內(nèi)，因此建議在廚房進入工作時間段之前先將窗戶打開一段時間，進來一些新鮮的空氣以降低廚房室內(nèi)的空氣齡。在結(jié)束了相對集中的食物熱加工過程后，可以將外窗打開，增加自然通風的強度，在保證室內(nèi)空氣品質(zhì)的前提下，以最低的能耗將室內(nèi)的污染物排至室外。而針對某一時間段蒸柜長時間使用導致室內(nèi)相對濕度不符合空氣質(zhì)量要求的情況，也建議適當開啟外窗，提高自然通風的強度，將室內(nèi)的蒸汽迅速排至室外。若此時室外的溫度偏低，可以選擇減少外窗開啟的時間或者是外窗開啟的面積，同樣也可以達到降低室內(nèi)相對濕度的目的。

4 結(jié)束語

廚房油煙帶給人的危害是不能忽視的，因此應盡可能地保證其制作過程中對工作人員和周圍環(huán)境的影響降至一個較低的水平。尤其是一些由其他房間改造后的廚房，如果其原有結(jié)構(gòu)不適合當廚房，則要結(jié)合當?shù)丶竟?jié)特點，包括室外溫度、濕度等氣象參數(shù)，通過合理增加自然通風、機械通風或者混合通風等方式，在盡量減少能耗的同時改善室內(nèi)的空氣質(zhì)量，給廚房內(nèi)的工作人員提供一個舒適健康的工作環(huán)境。