基于熱環境測試的移動公共衛生間環境質量試驗研究

劉高藝 趙怡婉 門靜舒 何亞玲 白楊 李瑞鑫

摘 要：移動公共衛生間在目前城市人口密集區應用較為廣泛，但民眾使用體驗普遍較差。為探明現有可移動公共衛生間環境質量影響因素，本文以鄭州地區為例，選取三個正常使用的典型移動公共衛生間作為研究對象，對其單體室內熱環境進行短周期實測與環境質量評價，分析了不同外擾對公共衛生間熱環境與空氣品質的影響規律，總結不同通風模式與移動公共衛生間臭味強度之間的關系，旨在為未來移動公共衛生間的優化設計提供理論依據。

關鍵詞：移動公共衛生間;通風;熱環境;環境質量

中圖分類號：TU834 文獻標識碼：A 文章編號：1003-5168（2019）05-0113-03

Abstract： Mobile toilets are used widely in cities and some populated areas currently. However， the users’ reflection is not so good indeed. In order to figure out the factors that influence the environment quality of mobile toilets， in this paper， three topical mobile toilets with regular service were selected as research objects in Zhengzhou area with measurement and assessment of indoor thermal environment in a short period. Therefore， different disturbance influencing the indoor thermal environment and air quality had been analyzed， the relation between different modes of ventilation and odor intensity were summarized. The result of this research provides theoretical foundation for improvement of mobile toilets design in the future.

Keywords： mobile toilets;ventilation;thermal environment; environment quality

1 研究背景

近年來，隨著我國城市化進程的加速，城市人口急劇增多，固定式公共衛生間已無法滿足分散人群，尤其是非常規人流密度下的使用需求，移動公共衛生間應運而生。目前的城市公共衛生間主要分為固定式與活動式兩種，其中，活動式公共衛生間因給排水設施受限、機械通風不足普遍存在衛生環境惡劣，“重入輕出”等問題，嚴重降低人們的如廁幸福感。

歐陽運滔[1]對成都移動廁所進行調查發現，使用者普遍因廁所異味“望廁興嘆”。黃莉[2]通過對移動廁所用戶需求進行調研分析發現，民眾認為最需要改進的部分就是衛生問題和通風問題。王世鳳等人[3]對連云港公共衛生間的衛生狀況進行調查同樣發現，公共衛生間衛生質量差，惡臭氣體彌散嚴重，存在健康隱患。王伯誠[4]從城市公共廁所的現狀出發，對城市公共廁所規劃-建筑設計-細節設計層面展開研究。童金義[5]提出了一種新的除臭技術，利用超聲波霧化的原理，設計了一套新的除臭設備。李程等人[6]采用Airpak軟件對世博衛生間室內污染物濃度及熱環境進行模擬，并通過改變通風方式、換氣次數、排風口高度等方式，對比了不同模擬工況下污染物的濃度。

通過對國內研究現狀進行分析可知，現有研究多局限于公共衛生間的規劃布局與衛生設施狀況改善，而基于狹小封閉空間對適宜性空氣品質的要求，對公共衛生間內熱環境及氣流組織的研究與數學分析較少，尤其是對移動公共衛生間內封閉狹小空間的環境分析與空氣質量劣化機理鮮有提及，而這無疑阻礙了文明城市建設以及公共衛生事業的發展。本研究擬通過試驗的方法，對移動公共衛生間在內外環境耦合擾動下的環境質量展開研究，基于對現有移動公共衛生間室內溫濕度變量的分析，總結移動公共衛生間室內溫度與臭味強度變化規律。

2 研究對象與方法

調研發現，目前鄭州市內組合式移動公共衛生間使用較為普遍。因此，筆者選取了三個具有代表性的人口密集區的組合式移動公共衛生間作為研究對象。三組被測對象分別為A、B、C。對象A位于蓮花街，對象B位于鄭州火車站，對象C位于馬寨。研究對象概況如表1所示。

試驗測試采用FLUKE 971溫度、濕度儀采集試驗對象室內、室外空氣溫度和濕度數據，利用FLUKE VT02熱紅外儀采集天花板、壁面、地面等溫度數據。室外溫濕度數據采集階段，為避免太陽直射，選擇在背陰處完成，室內空氣溫濕度選擇在距離地面1.5m處測量。此外，為了減少室外環境的影響，保證大門封閉。數據采集自2018年8月24日至2018年8月26日上午09：30持續到傍晚17：50，數據記錄間隔為20min。測試期間，公共衛生間處于正常使用階段，以達到對移動公共衛生間室內溫濕度與熱感覺更真實的評價與比較。

3 數據分析

3.1 測試對象環境溫度分析

對象A的測試時間為2018年8月24日;對象B的測試時間為2018年8月25日;對象C的測試時間為2018年8月26日。根據《城市公共廁所衛生標準》（GB/T 17217—1998）[7]，對于一類水沖式公共廁所，廁室溫度不低于14℃，廁室濕度不高于80%;對于2類水沖式公共廁所，廁室溫度不低于10℃，廁室濕度不高于80%。實測對象室內外空氣溫度對比見圖1。

由圖1可知，夏季移動公共衛生間室內溫度始終高于室外，室內最高溫度在12：10可達35.5℃，在09：30或17：30降至最低，每組對象室內外溫度均表現為相近的變化趨勢?？梢姡栞椛渥饔脤κ覂葴囟茸兓绊戄^大。對象A因無組團陰影，在室外綜合溫度影響下具有較高的溫度表現。

3.2 測試對象環境濕度分析

實測對象室內外空氣濕度對比見圖2。

從圖2可知，夏季三組移動公共衛生間室內相對濕度變化與室外保持一致，這說明現有通風作用可較好調節室內外相對濕度差。然而，受使用頻率的影響，室內相對濕度瞬時波動明顯。對溫濕度數據疊加分析可發現，對象A室內熱環境表現為持續高溫高濕，這說明組團陰影率與機械通風可明顯降低室內溫濕度以提升環境品質，自然通風表現不佳?？紤]三個對象結構相似，圍護結構材料熱物性相同，這也從側面說明圍護結構的熱工性能表現較差，對降低室內溫濕度波幅不利。

3.3 對象環境溫度的垂直分層分析

3.4 測試對象臭味強度

本文對移動公共衛生間室內臭味強度的評價主要基于人體嗅覺的主觀打分，參與打分的8人均為在校大學生，男女人數對等且身體健康，嗅覺靈敏。評價過程中，去掉最高分和最低分后取平均值，且與實測時間節點同步完成。臭味強度采用6級強度表示法，1級為無氣味;2級為能夠確定氣味性質的較弱氣味;3級為很容易聞到的明顯氣味;4級為較強的氣味;5級為很強的氣味;當臭味強度超過3級時，即認為大氣已受到惡臭污染。實測對象的臭味強度對比如圖5所示。

4 結論

通過本文的研究發現，雖然三組試驗對象的室內溫濕度普遍高于室外且表現不佳，但仍基本符合現行城市公共廁所衛生標準。本文對臭味強度的主觀評價顯示出室內污染物揮發快濃度高，隨著溫度的升高，污染物分子運動加劇?，F有移動公共衛生間通風構造雖然能滿足最小通風量，但無法有效降低室內溫濕度條件以控制臭味強度，不能滿足文明城市建設背景下民眾對環境質量的要求。基于移動公共衛生間的特殊性，建議采用以自然通風為主、機械通風為輔的復合通風方式，如利用太陽能煙囪與拔風效應建立復合通風體系，采取上送下分的散排風形式等改善氣流組織設計。

參考文獻：

[1]歐陽運滔.移動廁所內部優化設計研究[D].成都：西南交通大學，2015.

[2]黃莉.新型移動公廁設計研究[D].成都：西南交通大學，2018.

[3]王世鳳，陶玉清，仝彩霞.公共衛生間返臭問題及應對措施[J].住宅與房地產，2017（21）：156.

[4]王伯城.城市公共廁所建筑設計研究[D].西安：西安建筑科技大學，2006.

[5]童金義.一種公廁除臭技術研究[J].環境研究與監測，2008（4）：63-66.

[6]李程，王如竹，陸紫生，等.公共衛生間通風氣流組織及室內環境研究[C]//中國制冷學會2009年學術年會論文集.2009.

[7]全國愛國衛生運動委員會.城市公共廁所衛生標準：GB/T 17217—1998[S].北京：中國標準出版社，1998.