基于热环境测试的移动公共卫生间环境质量试验研究

刘高艺 赵怡婉 门静舒 何亚玲 白杨 李瑞鑫

摘 要：移动公共卫生间在目前城市人口密集区应用较为广泛，但民众使用体验普遍较差。为探明现有可移动公共卫生间环境质量影响因素，本文以郑州地区为例，选取三个正常使用的典型移动公共卫生间作为研究对象，对其单体室内热环境进行短周期实测与环境质量评价，分析了不同外扰对公共卫生间热环境与空气品质的影响规律，总结不同通风模式与移动公共卫生间臭味强度之间的关系，旨在为未来移动公共卫生间的优化设计提供理论依据。

关键词：移动公共卫生间;通风;热环境;环境质量

中图分类号：TU834 文献标识码：A 文章编号：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

近年来，随着我国城市化进程的加速，城市人口急剧增多，固定式公共卫生间已无法满足分散人群，尤其是非常规人流密度下的使用需求，移动公共卫生间应运而生。目前的城市公共卫生间主要分为固定式与活动式两种，其中，活动式公共卫生间因给排水设施受限、机械通风不足普遍存在卫生环境恶劣，“重入轻出”等问题，严重降低人们的如厕幸福感。

欧阳运滔[1]对成都移动厕所进行调查发现，使用者普遍因厕所异味“望厕兴叹”。黄莉[2]通过对移动厕所用户需求进行调研分析发现，民众认为最需要改进的部分就是卫生问题和通风问题。王世凤等人[3]对连云港公共卫生间的卫生状况进行调查同样发现，公共卫生间卫生质量差，恶臭气体弥散严重，存在健康隐患。王伯诚[4]从城市公共厕所的现状出发，对城市公共厕所规划-建筑设计-细节设计层面展开研究。童金义[5]提出了一种新的除臭技术，利用超声波雾化的原理，设计了一套新的除臭设备。李程等人[6]采用Airpak软件对世博卫生间室内污染物浓度及热环境进行模拟，并通过改变通风方式、换气次数、排风口高度等方式，对比了不同模拟工况下污染物的浓度。

通过对国内研究现状进行分析可知，现有研究多局限于公共卫生间的规划布局与卫生设施状况改善，而基于狭小封闭空间对适宜性空气品质的要求，对公共卫生间内热环境及气流组织的研究与数学分析较少，尤其是对移动公共卫生间内封闭狭小空间的环境分析与空气质量劣化机理鲜有提及，而这无疑阻碍了文明城市建设以及公共卫生事业的发展。本研究拟通过试驗的方法，对移动公共卫生间在内外环境耦合扰动下的环境质量展开研究，基于对现有移动公共卫生间室内温湿度变量的分析，总结移动公共卫生间室内温度与臭味强度变化规律。

2 研究对象与方法

调研发现，目前郑州市内组合式移动公共卫生间使用较为普遍。因此，笔者选取了三个具有代表性的人口密集区的组合式移动公共卫生间作为研究对象。三组被测对象分别为A、B、C。对象A位于莲花街，对象B位于郑州火车站，对象C位于马寨。研究对象概况如表1所示。

试验测试采用FLUKE 971温度、湿度仪采集试验对象室内、室外空气温度和湿度数据，利用FLUKE VT02热红外仪采集天花板、壁面、地面等温度数据。室外温湿度数据采集阶段，为避免太阳直射，选择在背阴处完成，室内空气温湿度选择在距离地面1.5m处测量。此外，为了减少室外环境的影响，保证大门封闭。数据采集自2018年8月24日至2018年8月26日上午09：30持续到傍晚17：50，数据记录间隔为20min。测试期间，公共卫生间处于正常使用阶段，以达到对移动公共卫生间室内温湿度与热感觉更真实的评价与比较。

3 数据分析

3.1 测试对象环境温度分析

对象A的测试时间为2018年8月24日;对象B的测试时间为2018年8月25日;对象C的测试时间为2018年8月26日。根据《城市公共厕所卫生标准》（GB/T 17217—1998）[7]，对于一类水冲式公共厕所，厕室温度不低于14℃，厕室湿度不高于80%;对于2类水冲式公共厕所，厕室温度不低于10℃，厕室湿度不高于80%。实测对象室内外空气温度对比见图1。

由图1可知，夏季移动公共卫生间室内温度始终高于室外，室内最高温度在12：10可达35.5℃，在09：30或17：30降至最低，每组对象室内外温度均表现为相近的变化趋势。可见，太阳辐射作用对室内温度变化影响较大。对象A因无组团阴影，在室外综合温度影响下具有较高的温度表现。

3.2 测试对象环境湿度分析

实测对象室内外空气湿度对比见图2。

从图2可知，夏季三组移动公共卫生间室内相对湿度变化与室外保持一致，这说明现有通风作用可较好调节室内外相对湿度差。然而，受使用频率的影响，室内相对湿度瞬时波动明显。对温湿度数据叠加分析可发现，对象A室内热环境表现为持续高温高湿，这说明组团阴影率与机械通风可明显降低室内温湿度以提升环境品质，自然通风表现不佳。考虑三个对象结构相似，围护结构材料热物性相同，这也从侧面说明围护结构的热工性能表现较差，对降低室内温湿度波幅不利。

3.3 对象环境温度的垂直分层分析

3.4 测试对象臭味强度

本文对移动公共卫生间室内臭味强度的评价主要基于人体嗅觉的主观打分，参与打分的8人均为在校大学生，男女人数对等且身体健康，嗅觉灵敏。评价过程中，去掉最高分和最低分后取平均值，且与实测时间节点同步完成。臭味强度采用6级强度表示法，1级为无气味;2级为能够确定气味性质的较弱气味;3级为很容易闻到的明显气味;4级为较强的气味;5级为很强的气味;当臭味强度超过3级时，即认为大气已受到恶臭污染。实测对象的臭味强度对比如图5所示。

4 结论

通过本文的研究发现，虽然三组试验对象的室内温湿度普遍高于室外且表现不佳，但仍基本符合现行城市公共厕所卫生标准。本文对臭味强度的主观评价显示出室内污染物挥发快浓度高，随着温度的升高，污染物分子运动加剧。现有移动公共卫生间通风构造虽然能满足最小通风量，但无法有效降低室内温湿度条件以控制臭味强度，不能满足文明城市建设背景下民众对环境质量的要求。基于移动公共卫生间的特殊性，建议采用以自然通风为主、机械通风为辅的复合通风方式，如利用太阳能烟囱与拔风效应建立复合通风体系，采取上送下分的散排风形式等改善气流组织设计。

参考文献：

[1]欧陽运滔.移动厕所内部优化设计研究[D].成都：西南交通大学，2015.

[2]黄莉.新型移动公厕设计研究[D].成都：西南交通大学，2018.

[3]王世凤，陶玉清，仝彩霞.公共卫生间返臭问题及应对措施[J].住宅与房地产，2017（21）：156.

[4]王伯城.城市公共厕所建筑设计研究[D].西安：西安建筑科技大学，2006.

[5]童金义.一种公厕除臭技术研究[J].环境研究与监测，2008（4）：63-66.

[6]李程，王如竹，陆紫生，等.公共卫生间通风气流组织及室内环境研究[C]//中国制冷学会2009年学术年会论文集.2009.

[7]全国爱国卫生运动委员会.城市公共厕所卫生标准：GB/T 17217—1998[S].北京：中国标准出版社，1998.