通风换气保障厨房的空气质量.doc

通风换气保障厨房的空气质量燃气用具绝大多数都是在室内使用，其燃烧产物一般均直接排放在室内空气中，这些产物（即烟气）主要成分为二氧化碳和水蒸气，当燃烧不完全时，还有少量的一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物生成，加之烹饪时所生成的油烟，使室内空气变得污浊不堪。在使用燃具的室内，这些产物使室内空气含氧量下降，有害物质含量增加，污染墙壁和其它物品的表面，严重时将会造成人员中毒。据卫生部门的调查统计，长期在这种环境中生活的人，其患呼吸道及其它疾病的比例比常人高50%。因此，研究燃具的排烟问题，对保障人民群众的身体健康极为重要，本文拟就这个问题作一简单探讨。一、一氧化碳（CO）一氧化碳是燃具烟气中对人体危害最大的有毒气体，它通过人体呼吸道吸入，与血液中的血红蛋白结合，取代氧而生成一氧化碳血红素，从而使人因缺氧窒息而死亡。各种浓度的一氧化碳对人体的影响如下：表1各种浓度的一氧化碳对人体的影响浓度（ppm） 对人体的影响100 最大允许值200 2-3小时轻微头痛400 1-2小时头痛、恶心800 45分钟痉挛，2小时昏迷1600 20分钟痉挛，2小时死亡2400 15分钟痉挛，1小时死亡3200 5分钟痉挛，半小时死亡6400 10分钟死亡从上表可以看出，空气中一氧化碳含量一旦超过800ppm，便会使人痉挛（即失去自我控制活动能力，无力阻止环境的进一步恶化，从而导致昏迷、死亡的危险）。所以对正常人来讲，室内一氧化碳浓度800ppm是一个重要界限值，超过此值，即成为有中毒危险的环境。而800ppm的浓度在什么情况下可以达到呢？据测定，在一个容积为12m3（即面积为4m2）的厨房内关闭门窗，一台普通的双眼灶（指烟气指标合乎国家标准的产品，即烟气中一氧化碳含量折算为剩空气系数=1时，不大于0.05%，其热负荷约为20MJ/h），连续使用65分钟就可使定内一氧化碳含量达到800ppm，而如果在同样的房间内使用一台老式的，出水量为5升/分钟的直排式热水器，则只需要11分钟就可达到此值。这说明，一氧化碳极限值在通风不良的情况下，很容易达到。而在冬天关闭门窗洗澡的大有人在，因此每年都有使用燃气热水器不当而死亡的报道，而一氧化碳中毒就是主要原因。从另一个角度考虑，我们还作了另一个对比试验。对一台严重超标的直排式热水器（烟气中一氧化碳含量超过国家标准一倍，即=1时，CO=0.1%），装在一间通风良好的房间内运行，房间容积仅为4m3（即面积约为1.3m2），连续运行1小时，室内一氧化碳含量一直未超过60ppm，这样的室内空气环境是比较安全的，完全符合室内卫生标准。为什么有“致使缺陷”的热水器长时间运行不会使室内环境卫生条件恶化，而“合格”的燃具在密闭的室内却会产生使人丧命的问题？这显然是通风换气这个关键条件所决定的。因此，日本的燃气热水器标准中严格规定：直排式热水器的安装房间内，必须要装换气扇，以保证通风换气。当然这样说，决不是认为燃具的制造质量无关紧要，而是说明：通风良好是保证室内空气卫星质量的决定性条件（哪怕其中装的燃具排烟质量是不合格的）。一般要求，室内一氧化碳含量不大于24ppm（0.0024%），为达到此标准，对于使用燃具的房间，其最好的办法是加强通风换气，但通风量应掌握适当。通风量如果过大，会使室内形成较强的空气流，使人感到不舒服，而且有可能影响燃具火焰的正常燃烧。如果在冬天，通风量过大会使室内温度降低过大。通风量过大，还会增大机械动力消耗并使机械噪音加大，又会造成新的污染源。通风量如果过小，则达不到通风换气的目的。为掌握合适的通风量，应进行适当的计算，下面我们以一个使用天然气的厨房为例，来计算其合适的通风量。房间空间高3m，面积为4m2，厨房内使用普通双眼灶一台及燃气烤箱灶一台。双眼灶每小时耗天然气0.6m3，其烟气中一氧化碳最大浓度为500ppm（0.05%）；燃气烤箱每小时耗天然气1.2m3，烟气中一氧化碳最大浓度为300ppm（0.03%）。1、只用燃气灶时其计算式为：V0=19.8VfVgVfVg（0.05%-0.0024%）0.0024%式中：V0通风量（m3/h）；Vf燃气理论烟气量（m3/m3）；Vg燃气耗量（m3/h）。理论烟气量就是根据燃烧反应方程式计算出的每立方米燃气完全燃烧后所生成的烟气量，当然这只是理论数值，实际数值应稍大。对天然气而言，这个数值为10.52m3（烟气）/m3（燃气）。代入上式，V0=19.810.520.6=124.9（m3/h）即：为稀释此室内的一氧化碳，需每小时通风换气124.9m3，即可达到卫生标准。2、只用烤箱灶时其通风量为：V0=11.5VfVgVfVg（0.03%-0.0024%）0.0024%式中符号同上，则V0=11.510.521.2=145.2（m3/h）3、两者同时使用，V0=124.9+145.2=270.1（m3/h）二、二氧化碳（CO2）烟气中二氧化碳含量比较大，特别是一些含碳量较高的燃气，如液化石油气等。二氧化碳本身是无毒的，但当其浓度较大时，也会使不舒服。它对人体的影响见下表。CO2含量（%） 对人体的影响0.07 正常、无影响0.1 通常的允许值0.20.5 相当不良0.5 最不良45 呼吸急促、缺氧、长期有危险8 10分钟后呼吸困难、缺氧引起障碍18 致命注：空气中二氧化碳含量为0.03%一般取0.5%作为二氧化碳的最高允许含量，其通风量为：V0=150Vco2VgVco2Vg0.5%-0.03%式中，V0通风量（m3/h）；Vco2燃烧1m3燃气所生成的二氧化碳量（m3/m3），此值对天然气而言为1；Vg燃气耗量（m3/h）。1、只用双眼灶时V0=15010.6=90（m3/h）2、只用烤箱灶时V0=15011.2=180（m3/h）3、两者同时使用，其通风量为：V0=90180=270（m3/h）三、水蒸气（H2O）根据燃烧反应化学方程式，燃气燃烧后要产生大量的水分，这些水分一般以气体状态出现，冷凝后就会变成水。据计算，1m3天然气完全燃烧后要生成1m3二氧化碳和2m3的水蒸气，1m3丙烷气（C3H8），完全燃烧后要生成3m3二氧化碳和4m3的水蒸气，而1m3丁烷气（C4H10），完全燃烧后要生成4m3二氧化碳和5m3的水蒸气（丙烷和丁烷是液化石油气中的主要成分）。燃烧后的烟气在室内扩散，其中的水蒸气遇到冷的物品就会在其表面凝结成水，这就是厨房里潮湿的原因；炒菜时生成的油烟和燃气燃烧不完全的产物等吸附在物体上就会感到油腻腻的，这也就是使用燃气的厨房为什么总是湿漉漉、油腻腻的原因。为了避免出现这种情况，就必须把这些废烟气排出去，通入新鲜空气，其风量与所使用的燃烧成分有关。仍以上述天然气厨房为例，其通风量由下式决定：V0=1000Vg1（din-dout）式中：V0通风换气量（m3/h）；燃烧1m3燃气时所生成的水蒸气量，对天然气而言，此值为1560g/m3；Vg燃气耗量（m3/h）；din室内空气含湿量（g/m3），对一般房间，室内温度为1215时，相对湿度以60%计；dout室外空气含湿量（g/m3）；空气的容重（kg/m3）；1水蒸气扩散入室内空间的系数（若只考虑排除由于燃具所生成的水蒸气，1=0.6；若考虑排除室内全部水蒸气，1=1.0）。例如：当室外温度为-17.8、相对湿度为90%、室内温度为18.3、露点温度为5.5时，代入上式可得（计算过程从略）：1、只用双眼灶时V0=234（m3/h）2、只用烤箱灶时V0=468（m3/h）3、两者同时使用，其通风量为：V0=234+468=702（m3/h）由以上计算可以看出，由于燃烧所生成的烟气中，排除水蒸气所需的通风换气量最大的（由于燃气种类不同或温、湿度条件差异，也可能有少数例外），一般我们就取它的值为计算通风量，只要排湿通风量能达到，其它一氧化碳或二氧化碳的稀释通风量也就自然达到了。上述例子，排湿通风量达702m3/h，这个换气量怎样能害到呢？其