薛聰 郭瑜
摘 要:通風(fēng),其根本目的在于改善室內(nèi)的空氣條件,保證人的健康,按作用原理可分為機(jī)械通風(fēng)和自然通風(fēng)。燃燒產(chǎn)物產(chǎn)生的污染在我國住宅廚房中是一個相當(dāng)嚴(yán)重的問題,目前我國常用的家用燃料有液化氣、煤氣、煤等。做飯過程中產(chǎn)生的污染是我國室內(nèi)污染的主要污染源之一。與此同時,新建筑材料和裝飾材料的應(yīng)用也給室內(nèi)帶來諸如甲醛和氨污染等空氣污染問題。
關(guān)鍵詞:住宅;室內(nèi)通風(fēng)換氣;及設(shè)計(jì)影響因素研究
1 住宅通風(fēng)換氣系統(tǒng)調(diào)研狀況
通過統(tǒng)計(jì)收回的包括16個城鎮(zhèn)區(qū)域在內(nèi)的144戶通風(fēng)換氣系統(tǒng)住戶問卷調(diào)查表,得到問卷調(diào)查樣本數(shù)1985個,測試樣本數(shù)164個。調(diào)查內(nèi)容包括兩部分:居住者主觀感受和通風(fēng)換氣系統(tǒng)調(diào)查。居住者主觀感受部分主要調(diào)查居民對室內(nèi)空氣品質(zhì)及通風(fēng)現(xiàn)狀的滿意程度;通風(fēng)換氣系統(tǒng)調(diào)查部分主要了解目前住宅不同季節(jié)窗戶的開啟時間、開啟面積、窗戶形式以及廚房衛(wèi)生間內(nèi)吸油煙機(jī)和排氣扇的普及情況。測試內(nèi)容包括甲醛、氨、二氧化硫、二氧化碳、新風(fēng)量和換氣率。
1.1 住宅實(shí)態(tài)調(diào)查住戶問卷表統(tǒng)計(jì)結(jié)果
(1)住宅的通風(fēng)換氣系統(tǒng)多采用自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)相結(jié)合的模式。住宅實(shí)態(tài)調(diào)查住戶問卷表統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,主臥室開有窗戶的比例為98.0%,安裝有機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)的比例為7.1%;廚房開有窗戶的比例為45.5%,安裝換氣扇的比例為15.7%,安裝吸油煙機(jī)的比例為35.1%;衛(wèi)生間開有窗戶的比例為60%,安裝換氣扇的比例為28.4%
(2)在有陽臺的住戶中,陽臺封閉的現(xiàn)象也十分普遍,比例高達(dá)64%。這對居住空間的采光和通風(fēng)有一定影響。
(3)采用推拉窗的比例為53%,采用平開窗的比例為46%。平開窗通風(fēng)效果優(yōu)于推拉窗,平開窗可以較推拉窗獲得高的通風(fēng)能力,尤其在偏離夏季主導(dǎo)風(fēng)向的朝向。
(4)安裝有吸油煙機(jī)的住宅中,采用風(fēng)管直排的比例為82%,采用共用豎向排氣道的比例為18%。水平直排方式居民可以避免風(fēng)道占用有效面積及樓層間的“串味”現(xiàn)象
1.2 住宅室內(nèi)環(huán)境污染現(xiàn)狀
室內(nèi)空氣污染物測試結(jié)果表明,既有住宅室內(nèi)空氣中燃燒產(chǎn)物污染較為嚴(yán)重。新建住宅的室內(nèi)裝修污染物較為嚴(yán)重。一些住宅由于廚房通風(fēng)不足造成室內(nèi)一氧化碳和二氧化硫濃度較高。
2 住宅自然通風(fēng)設(shè)計(jì)影響因素分析及試驗(yàn)
2.1 住宅自然通風(fēng)設(shè)計(jì)影響因素分析
戶內(nèi)平面設(shè)計(jì)和開窗設(shè)計(jì)對自然通風(fēng)有較大影響。建筑通風(fēng)主要是通過開設(shè)窗口、洞口,或設(shè)置垂直向、水平向通風(fēng)道,使室內(nèi)污濁空氣自然地或者通過機(jī)械強(qiáng)制排出室外,凈化室內(nèi)空氣或?qū)崿F(xiàn)室內(nèi)空氣零污染。夏季可以通過建筑的合理空間組合、調(diào)整門窗洞口位置、利用建筑構(gòu)件導(dǎo)風(fēng)等處理手法,使建筑內(nèi)形成良好的穿堂風(fēng),達(dá)到降溫的目的。建筑師要善于利用自然通風(fēng)原理,合理進(jìn)行建筑物的總體布局和設(shè)計(jì)建筑物的門窗,并采取必要的技術(shù)措施,使通風(fēng)成為改善室內(nèi)熱環(huán)境的有利因素。建筑朝向、間距、布局等影響自然通風(fēng)。另外,居民開窗大小、相對位置、窗戶式樣構(gòu)造也有一定影響,窗戶的開啟有擋風(fēng)或?qū)эL(fēng)作用,裝置當(dāng),則能增加室內(nèi)通風(fēng)效果。屋頂?shù)男螤钣绊懯彝怙L(fēng)壓,從而影響自然通風(fēng)效果。選取位于寒冷地區(qū)、嚴(yán)寒地區(qū)、夏熱冬冷地區(qū)、夏熱冬暖地區(qū)、溫和地區(qū)的一系列住宅的典型平面圖,對其室內(nèi)通風(fēng)現(xiàn)狀及存在問題進(jìn)行分析,得出以下結(jié)論。
(1)從寒冷地區(qū)冬季的室內(nèi)熱環(huán)境要求來看,建筑朝向應(yīng)盡量爭取南北朝向。建筑朝向的選擇涉及當(dāng)?shù)貧夂驐l件、地理環(huán)境、建筑用地情況等,必須全面考慮。選擇的總原則是:在節(jié)約用地的前提下,要滿足冬季能爭取較多的日照,夏季避免過多的日照,并有利于自然通風(fēng)的要求。
(2)為爭取風(fēng)壓通風(fēng)應(yīng)使戶型內(nèi)有開在不同風(fēng)壓外立面上的外窗。外窗之間盡可能減少串聯(lián)內(nèi)開口個數(shù)。當(dāng)戶型無法實(shí)現(xiàn)在風(fēng)壓不同的外立面開窗時,也可以考慮通過改變建筑外立面的形狀,造成外立面風(fēng)壓差以形成風(fēng)壓通風(fēng)。
(3)適當(dāng)利用熱壓通風(fēng),存在解決倒灌現(xiàn)象的問題。房間的門窗開口位置不當(dāng),污染物質(zhì)不能排至室外的情況下,在熱壓作用下會導(dǎo)致污染物倒灌至其他房間。
(4)建筑的進(jìn)深影響通風(fēng)效果。進(jìn)深較大的建筑,如進(jìn)深方向存在多個空間劃分,而且通風(fēng)線路上的進(jìn)出風(fēng)口的開口面積相差懸殊,同時有許多遮擋,總體形成較大的通風(fēng)阻力,在平面布置中應(yīng)盡量避免。
(5)進(jìn)出風(fēng)口的開口面積影響通風(fēng)效果。開口面積的大小既對室內(nèi)流場分布的大小有影響,同時也對室內(nèi)空氣流速有影響。開口面積大時,流場分布大,氣流速度較?。豢s小開口面積,流速增加,但流場分布縮小。通風(fēng)線路上的出風(fēng)口的開口面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于進(jìn)風(fēng)口時,總體會形成較大的通風(fēng)阻力。
2.2 住宅自然通風(fēng)試驗(yàn)
通過采用示蹤氣體法研究住宅自然通風(fēng)。示蹤氣體測量法可以預(yù)測建筑通風(fēng)量和空氣分布情況。常用以下兩種測量方法:定濃度法和衰減法。所謂定濃度法,就是在測試期間,保持所有測試房間的示蹤氣體濃度不變,改變示蹤氣體注射量,它可用來處理驅(qū)動力發(fā)生改變的通風(fēng)問題,如滲透問題和自然通風(fēng);而衰減法指向測試房間注入一定量的示蹤氣體,隨著通風(fēng)量的增加,示蹤氣體的濃度成衰減趨勢。在自然通風(fēng)中可用該方法來測量自然通風(fēng)量。如用示蹤氣體N2O,SF6,N2測量交叉自然通風(fēng)的通風(fēng)量。
2.2.1 開窗面積對換氣次數(shù)的影響
由表1分析可知,B1和C1的室內(nèi)空氣體積相當(dāng),但換氣次數(shù)相差較遠(yuǎn),說明室內(nèi)空氣體積跟房間的換氣次數(shù)并沒有直接聯(lián)系,門窗封閉時的換氣率主要與門窗數(shù)量及其密封性有關(guān)。分析A3、B1、C1的開窗面積及門窗開啟時所測的換氣次數(shù)可知,隨著窗面積的增大,換氣次數(shù)提高。但由A3和C1的結(jié)果比較可以發(fā)現(xiàn),當(dāng)窗的面積增大到一定程度以后,對提高換氣次數(shù)并沒有很大作用。
2.2.2 室內(nèi)不同點(diǎn)的換氣均勻性
換氣均勻性是評價自然通風(fēng)提高室內(nèi)空氣品質(zhì)效果的重要方面。因此需要研究各種自然通風(fēng)條件下室內(nèi)不同點(diǎn)的換氣均勻性。
窗的位置對換氣次數(shù)有顯著影響,窗的位置越靠近房間的中間,換氣次數(shù)越大,而且對房間內(nèi)不同點(diǎn)的換氣的均勻性有很大影響。門窗的相對位置對換氣次數(shù)的影響非常顯著,門窗的距離越遠(yuǎn),換氣次數(shù)越大。當(dāng)內(nèi)門打開時,換氣次數(shù)大大提高,可以認(rèn)為門窗的開啟加強(qiáng)了室內(nèi)外溫差引起的對流換熱,從而增大了室內(nèi)外的空氣交換。
3 結(jié)語
我國幅員遼闊,居民住宅一般在過渡季節(jié)采用自然通風(fēng),而在夏季和冬季,采用完全機(jī)械通風(fēng)系統(tǒng)(如安裝臥室空調(diào),在衛(wèi)生間和廚房安裝排風(fēng)扇和抽油煙機(jī)),這實(shí)際上也是一種混合通風(fēng)模式。室外空氣質(zhì)量相對較好的地區(qū),適合采用機(jī)械通風(fēng)輔助自然通風(fēng)的混合通風(fēng)方式解決住宅室內(nèi)污染問題。
參考文獻(xiàn):
[1] 王燁,武弋.冬季自然通風(fēng)對住宅室內(nèi)空氣品質(zhì)的改善性能評價[J].安全與環(huán)境學(xué)報,2008(5):104~108.