小戶型廚房煙灶一體機環保優化設計研究

■馬廣韜 敖 宇

(沈陽建筑大學設計藝術學院，遼寧沈陽 110168)

小戶型廚房煙灶一體機環保優化設計研究

■馬廣韜 敖 宇

(沈陽建筑大學設計藝術學院，遼寧沈陽 110168)

本文分析了目前我國市場上煙機主要類別，并指出小戶型家庭廚房煙灶設備在使用中存在的問題。進而通過化學方法，利用紫外線分解油煙，實現煙灶內部空氣的凈化與循環。在此基礎上，探索提高油煙分解率的方法，并總結小戶型家庭特點及需求，設計出能夠避免污染公共大氣環境的環保優化型煙灶一體機。

廚房設計；家居環境；室內設計；小戶型；煙灶一體機

引言：廚房是室內的一個核心污染源，烹制過程中所產生的油煙氣以及廚房中燃料燃燒釋放的氣體中，含有大量的無機、有機氣體污染物（C O、P AHs、VOCs、氮化物、硫化物等）[1]，這些氣體大都具有腐蝕性和毒性，長期接觸可能導致“三致”（致癌、致突變、致畸形）[2]。而我國目前越來越多的小戶型住宅傾向于開放型廚房設計，開敞的視覺感受雖然能夠有效地消弱空間的狹小感，但開放和聯通的空間也使人們難逃油煙困擾。一部分油煙在室內擴散，其余的油煙通常被直接排到室外，這些有害氣體在一定程度上會對公共大氣環境造成污染。本文將針對小戶型煙灶一體機，就環保優化提出設計方案。

1 小戶型廚房特點分析

1.1 市場及企業狀況

隨著人民生活水平的提高，生活品質越來越受到關注，熱水器、洗碗機、微波爐、烤箱、電冰箱、電磁爐、消毒柜等一系列家電進入了廚房，使現代廚房集清洗、速解、烹飪、儲存、保鮮等多項功能于一體[3]。據統計，目前我國城鎮居民住宅的室內煤氣設備擁有率在60%以上，這就為凈化廚房環境與完善廚房設備奠定了良好基礎。就市場而言，這也為我國廚房設備生產企業提供了一個良好的發展機遇，無論是廚房成套設備，還是與設備配套的小型廚房電器產品，都將擁有相當數量的市場需求[4]。

小戶型廚房也有自身的特點，主要體現為空間較小，很多迷你公寓甚至沒有獨立廚房，而是與客廳甚至臥室整合在一起。對于這種情況，全款套的廚房設備不免會造成擁擠和混亂。操作空間擁擠不僅影響使用者的烹飪操作，也會影響其使用感受。空間狹小易導致凌亂，使用者會因找不到要使用的工具而煩惱，從而影響烹飪的心情[5]。因此如何使廚房中的櫥柜、廚電、燃氣灶具以及上下水系統等有機地結合在一起，并根據不同客戶的具體需求，按照安全、方便、合理、科學的原則進行整體配置等問題，相關企業正在探索中。

1.2 小戶型用戶人群特點

當今中國社會，很多工薪階層的居民特別是年輕人群，在選擇住房時考慮到高房價，則更多傾向于選擇小戶型、經濟型住宅，如迷你公寓、商務公寓、白領公寓等小戶型住宅商品[6]。以往的廚房設計以及設備的設計大都是針對大中型住宅的廚房，并不適用于小戶型廚房，對于小戶型廚房，需要根據其自身特點以及主要的適用人群來進行設計[7]。

這些年輕人中，租房一族和新婚夫妻占比重較大。租房一族看重便捷性，尤其對于家居設備，最好具有靈活性，模塊化，便于安裝等特點；新婚夫妻重視幸福感，往往注重家居設備的美觀。

1.3 調研分析

1.3.1 廚房現狀與使用意愿

調研中，人們對廚房的總體滿意度偏低：僅有1 1%受訪者滿意當前的廚房狀況，30%被調查者表示非常不滿意當前的廚房狀況，另59%的被調研者認為一般，各方面仍存在較多問題（如圖1調研數據）。

調研中，都市人當前的廚房平均面積約為7.2m2，如果按照其平均住宅建筑面積為94.79m2來算以達到我國小康住宅面積標準。但隨著人們經濟水平與生活水平的提高，廚房設備不斷增加，廚具、廚柜的不合理布局和設計無形中造成空間的浪費，導致廚房面積小是當前人們普遍認為的問題。

1.3.2 廚房電器及設備情況

城市居民住宅廚房設備與電器擁有情況：排油煙機、電飯鍋、電冰箱、飲水機為絕大多數用戶必備的廚房配置，而配有熱水器、微波爐、電磁爐、消毒柜的廚房空間也占有一定數量。隨著新建住宅空間功能劃分更加的科學化、合理化，廚房設備更加專業化，各種廚電廚具也都將歸納到各自的專有空間內，而不再擠占有限的烹飪空間。

同時，人們對廚房設備的安全性也非常重視。就烹飪爐灶方面，26%的受訪居民選擇有自動報警的爐灶，而近20%的人選擇無明火的電磁爐。

2 煙機分類與使用效果分析

2.1 抽油煙機的分類與選擇

目前市場上的抽油煙機主要分為三類：歐式煙機、中式煙機和側吸式煙機。

2.1.1 歐式煙機

歐式煙機體積小、質量輕、造型美觀、易于懸掛，但排煙率低，適合西餐烹飪或開火次數少的家庭使用（如圖2）。

中式煙機是針對中國家庭烹飪習慣造成大量油煙的現象，在歐式煙機的基礎上，進行的改進設計。中式煙機的集煙罩較深，因此也叫深型煙機。中式煙機的特點是排煙率高，造

型能搭配不同家居風格的廚房設計，比較適合中國家庭使用。（如圖3）

■圖2 歐式煙機

■圖3 中式煙機

■圖4 側吸式煙機

■圖6 操作圖

■圖1-1 在廚房中進行的工作

■圖1-2 都市住宅廚房存在的問題

■圖5 原理圖

■圖1-3 希望改善的內容

■圖7 效果圖

2.1.3 側吸式煙機

側吸式煙機是較晚出現的煙機類型，其造型美觀時尚，頗受年輕購買者的喜愛。（如圖4）側吸式煙機的吸煙口距灶面較近，因此有較好的吸煙效果。但由于沒有集煙罩，盡管其排風速度很大，油煙還是會從邊緣溢出，其控煙效果稍遜于中式煙機。目前，各煙機公司企業都在就如何提高吸煙速度、吸煙面傾斜角度的科學性、控煙效果等問題探索側吸式煙機的新產品開發。由此也衍生出下吸式煙灶和側吸式煙灶一體機等新產品。

2.2 普通煙機使用效果分析

歐式煙機和側吸式煙機沒有集煙罩，但側吸式煙機距灶面較近，吸煙效果優于歐式煙機；中式煙機距離灶面較遠，但其具有一定深度的集煙罩能夠有效地收集并控制油煙。根據實驗顯示，當排風量增加到一定程度，再提高排風速度，排煙效果也無明顯改變，因此排風速度不是影響排煙效果的根本因素。

當在理想狀態下，排風扇旋轉會產生空氣負壓，排煙速度一旦大于油煙產生速度，即使煙機沒有集煙罩、與灶面距離較遠，也可以將油煙全部排出。但現實的廚房并不是封閉的空間，即便如K型廚房，也會有從門縫、窗縫等進入的補入風，加之人在廚房的行為操作對空氣流場產生的干擾，使上升熱氣流產生偏斜。根據調查顯示，風機的有效半徑一般在400mm，而實際的熱氣流直徑很大，當上升氣流中心與煙機吸口中心偏離后，油煙將會有很大一部分順罩沿外溢。

3 優化設計研究

3.1 環保的優化設計原理

廚房油煙是由多種對人體十分有害的氣體混合而成的膠化物，如果所有用戶都把油煙直接排放到室外，也會對空氣環境造成污染。為了避免有害氣體直接排放到室外，可采取空氣循環系統設計[8]。即將產生的油煙氣體進行過濾、凈化，變成對人無害的干凈的空氣，再排回室內。

對于類方形蜂窩夾芯，有：θ=0°，h=2l，于是可得設等效單元在yoz面內的剪切模量為Gcyz，則等效單元的總變形能為：

紫外線對油煙有分解凈化的功能。利用高能UVc紫外線光束可以分解空氣中的氧分子，產生游離氧，即活性氧。游離氧因其所攜正負電子不平衡，需與氧分子結合，產生臭氧。

UVc(184.9nm)＋O2-----O*+O*(活性氧)

O*+O2----O3 (臭氧)

臭氧對油煙及其氣味有很強的清除效果，對有機物具有極強的氧化作用。利用特制的高能UVc雙波長紫外線光束照射有害油煙，改變油脂分子結構，使高分子化合物降解成低分子化合物（微量粉末）（圖5）。

3.2 細節設計分析

（1）用戶需求指出，需要安裝方便，避免在墻壁等鉆孔，外形美觀，能保持室內整潔；

（2）要具有較高的控煙效率，以免污染到DK和LDK型廚房的大片空間；

（3）具有一定的抗污性，易清潔，能有效保證周圍環境的清潔；

（4）體積小，收納能力強，節省空間。

3.3 優化設計方案

最終優化設計方案，請看圖6、7。

4 結論

（1）煙灶一體機安裝便捷，避免鉆眼等對墻體的損壞，適用于小戶型家庭和租房一族；

（2）紫外線分解油煙可實現一體機內部空氣循環，增加濾網層數可有效延長油煙在紫外線中的暴露時間，使分解更加徹底；

（3）實現了煙灶一體機內部油煙凈化，空氣循環，避免了對公共大氣環境的污染，實現了煙灶一體機的環保優化。

（責任編輯：賀 輝）

[1]楊開明.住宅廚房的環境污染及其通風排煙措施[J].四川工業學院學報，2001,20(4):39-41.

[2]姜安璽.空氣污染控制[M].北京:化學工業出版社，2003.

[3]馬廣韜,吳瑕,鄭妍.住宅整體廚房人性化設計初探[J].沈陽建筑大學學報(社會科學版),2011(7).

[4]YANG DESIGN.針對中國用戶的廚房設計策略[J].家具，2012(4).

[5]潘杰.中國廚房功能需求解析[J].商業文化(上半月)，2011 (11).

[6]丁文裴,許柏鳴.小戶型廚房家具設計研究[J].家具與室內裝飾,2013,(05):56-57.

[7]嚴文娟,楊雄勇.以皮阿諾櫥柜為例的中式整體廚房系統設計研究[D].湖南:湖南大學,2011

[8]寒天香,王逢瑚.室內空氣的凈化技術[J].家具與室內裝飾,2004,(10):81-83.

Design and Research of Environmental Optimization of Large-sized Apartment Kitchen Smoke Machine

Ma Guangtao & Ao Yu

This paper analyzes the market of our country machine at present main categories, and points out the existing in application of the large-sized apartment kitchen smoke stove equipment problems. Through the chemical reaction, decomposition fumes using ultraviolet light, air circulation inside the kitchen smoke. On this basis, to explore the methods to improve the decomposition rate of fume, and summarize the family characteristics and requirements of large-sized apartment design optimization, environmental protection type kitchen smoke machine can avoid the pollution of atmospheric environment of the public.

Kitchen Design; Home Furnishing Environment; Interior Design; Large-sized Apartment; Kitchen Smoke Machine

TS664.01

A

1006-8260(2014)11-0020-02