浅谈公共卫生间通风方案设计

浅谈公共卫生间通风方案设计
发布时间：2021-06-29T05:54:52.615Z 来源：《建筑学研究前沿》2020年26期作者：范启能[导读] 公共卫生间是现代化公共建筑必备的配套房间，卫生间的空气质量直接影响使用者体验。

近二十年来公众越来越讲求使用体验，对公共卫生间的空气质量要求越来越高，因此本文探讨一下公共卫生间的通风方案设计，希望能够为改善公共环境提供帮助。

范启能
广东卓智设计工程有限公司广东佛山 528000
摘要：公共卫生间是现代化公共建筑必备的配套房间，卫生间的空气质量直接影响使用者体验。

近二十年来公众越来越讲求使用体验，对公共卫生间的空气质量要求越来越高，因此本文探讨一下公共卫生间的通风方案设计，希望能够为改善公共环境提供帮助。

关键词：公共建筑；卫生间；污染物浓度；通风设计
引言：国家经济水平的提高促进了建筑行业不断进行创新和优化，建筑行业最大的变化体现在将传统的冰冷建筑转换成了具有其他意义与价值的商品和产品，例如大型公共建筑目前在很多城市中都是作为标志和“脸面”而存在的。

正是由于建筑自身所代表的意义与性质的改变，促使建设企业对建筑使用者的使用体验尽最大限度的满足，而很多过往被人们忽略的问题便被重新重视起来，比如公共卫生间的空气质量问题。

一、公共卫生间的通风现状
附属式公共厕所的主要特点是人流量大，集中时段的使用率高；而建筑物中靠近外墙的建筑空间价值较高，建筑物内卫生间有时会布置在内部区域，且蹲位内部较为封闭；而独立式公共厕所虽然一般四周直通室外，但人流量大、使用率高。

随着使用频率增加，污染物气味、湿度会越来越大，使用者的使用体验就越来越差甚至影响身体健康；城市公共厕所还会滋生蚊虫、苍蝇等，甚至传播疾病，产生公共卫生问题，影响周边群众的工作生活。

设计者都会对按国家规范要求进行机械排风设计，将卫生间污染物气味及卫生间内的空气湿度降低，但是由于施工成本、后期设备的管理与维护等问题，最终导致通风效果并不理想，使用者的使用体验仍然很差。

二、公共卫生间内污染物成分及危害分析
在公开的研究资料中表明，在公共卫生间中污染物气味的主要成分包括硫化氢、甲硫醇、氨气以及粪臭素等。

这其中氨气是一种具有强烈刺激性气味的气体，这种气体不但具有难闻的味道会影响人们的嗅觉和心情，同时还会对人的皮肤、眼睛以及内部呼吸道造成一定的刺激和损害。

如果人们长时间处于氨气浓度较大的环境中，久而久之便会产生胸闷、头晕、恶心、以及味觉疲劳和嗅觉衰退等多种并发症状。

硫化氢是一种剧毒气体，这种气体本身带有一定的臭鸡蛋味，因此人们如果处于硫化氢气体的环境中，那么便很容易通过嗅觉来判断该气体的浓度。

大量吸入这种硫化氢气体会使人产生呼吸麻痹或心力衰竭等症状，严重时会致使人死亡。

另外如果公共卫生间长期处于密闭湿润的环境下，细菌的滋生率相较于其他公共场所也高很多，甚至2020年全球流行的新冠病毒能通过粪口传播，这些细菌、病毒和有害气体如果不及时稀释排走，对使用者的身体危害非常大，所以对公共厕所进行科学的设计显得尤为重要。

三、国内规范的要求
1、CJJ 14-2016《城市公共厕所设计标准》中的4．3．4 公共厕所的通风设计应符合下列规定：（1）应优先考虑自然通风，当自然通风不能满足要求时应增设机械通风。

通风量的计算应根据厕位数以坐位、蹲位不小于40m3／h、站位不小于20m3／h 和保证厕所间的通风换气频率5 次／h 分别进行计算，取其中大值为计算结果；（2）寒冷、严寒地区大、小便间宜设附墙垂直通风道；（3）机械通风的通风口位置应根据气流组织设计的结果布置；
而CJJ 14-2016《城市公共厕所设计标准》中的5．0．8 独立式公共厕所的通风设计应符合下列规定：（1）厕所的纵轴宜垂直于夏季主导风向，并应综合考虑太阳辐射及夏季暴雨袭击等因素；（2）门窗开启角度应增大，改善厕所的通风效果；（3）开设天窗时，宜在天窗外侧加设挡风板，保证通风效果；
2、GB/T 17217-1998《城市公共厕所卫生标准》
表3-1 城市公共厕所卫生标准值（厕所分类按CJJ 14执行）
3、GB 50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》中6.3.6（1）公共卫生间应设置机械排风系统，应采取措施保证卫生间对其他公共区域的负压；（2）公共卫生间采用机械通风时，其通风量宜按换气次数确定。

换气次数5-10次/h（条文说明）
四、公共卫生间通风方案设计
1、排风量的计算
规范要求的换气次数仅仅为一个范围，具体排风量应该按照实际情况计算且不小于规范要求。

夏季有运行空调的卫生间内部气温较低，就会导致气体扩散速度变慢，细菌繁殖速度也比较慢，空气湿度较低，此时换气次数可以根据使用率取一个较小数值；缺少空调系统的卫生间，换气次数应该取大一些。

《城市公共厕所设计标准》CJJ 14-2016中所用的计算公式V=n1*40+n2*20，在这个计算公式中，V代表的是卫生间内总的排风量，40和20分别代表坐便器和小便器的排风量，而n1和n2则代表着单个卫生间内座便器和小便器的个数。

笔者认为这种计算方法适合每个蹲位均设置一个独立排风口或独立排气扇的情况。

一般情况下卫生间的便器数量不多，而且因为成本的原因会采用顶排风形式，笔者认为这种情况下采用《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012的换气次数法确定会合理一些。

笔者一般对通风条件较好、污染物较少、空气湿度较低的公共卫生间采用换气次数10次/h计算；条件较差、清洁维护情况不频繁的采用15~20次/h计算。

因为卫生间面积一般较少，相差5~10次/h的换气次数对设备的影响不大，排风机功率增加非常少，但是使用者的使用体验相对会好很多。

2、排风口的位置以及气流组织设计
目前在大多数公共厕所的机械排风系统均采用的是顶排式结构，很多工程设计人员将排风口设置在了卫生间的穹顶，而在工作时则主要利用了负压原理来引入新鲜的空气达到排风的效果。

这种设计方案具有很大的美观性优势，和成本优势，维护也很方便；但这种气流组织，不能在源头上排走有害气体，使用者体验感相对较差。

为了避免厕格内有害气体浓度升高，对正在使用的人产生影响，笔者建议通过低位强制排风将便池内产生的有害气体直接排入排风管道排至室外，从源头上遏制了这些有毒气体在建筑内部的扩散。

3、设计和安装补风系统，优化气流组织
在厕格、厕所房间内的气流组织，在不同的设计方案下有不同的空气路径：1、顶排风时，排风口设置在厕格靠便器侧，厕格下部留缝进风（考虑隐私留缝不能太大），使空气流形成这样的路线：厕格外→使用者→便器→排风口→室外；当厕所便位为独立房间时，门下应设置进风百叶，保证空气流动。

2、下排风时，每个厕格在便器侧的墙上均设置一个排风口（排风扇），使污染物刚逃逸出便器范围就被捕获，排至室外，空气流形成这样的路线：厕格外→便器→排风口→室外；厕格或者厕所门均要设置措施，保证空气流动。

下排风的气流组织由于在低位进低位出，基本能保证有害气体不会污染到使用者，这种设计方案值得推广。

图4-3为笔者设计的一个公建靠近外墙的厕所，在门下设置隐私百叶，蹲位后设置低位排风扇，排风扇的安装空间能在置物台下，既方便了安装、优化室内空间，还能更好地优化厕格内气流组织，提高使用者体验。

几个厕格的排风管可以在置物台内部汇合，在卫生间的端头设置竖向风管拍至室外。

从整个卫生间考虑气流组织最理想的空气路径应该是：门口→小便区（男卫）→厕格→排风口→室外，卫生间门口一般设置成门洞的形式，如果有门则需要在门下设置比较大的百叶风口，使卫生间内的有害气体能够得到稀释。

一般情况下，这样的气流组织已经满足绝大部分的使用者，但是如果建设方有更高的要求时，考虑设置措施使卫生间更封闭，杜绝有害气体散发至卫生间意外的风险，再设置补风系统。

一般在设计补风系统的安装位置时，会将其安排在距离洗手池较远的位置，同时正对着洗手池，在风力较小的情况下也可以将补风口设置在洗漱台的正上方。

另外补风量的设置不宜超过排风量的80%，有特殊要求的可以适当增加排风量，以增加负压效果，防止有害气体逃逸。

图4-3：
4、排风系统的控制优化措施
公共卫生间的排风系统大多是以持续工作的方式，来维持封闭卫生间内的气体清洁，但是这种常开型排放系统会在工作时产生大量的能耗。

为了降低这种常开型排放系统的消耗量，相关建设工程设计人员可以通过引进新型控制器对排风系统的运行状况和时间进行有效控制。

例如目前市面上常见的VOC控制器便可以广泛地应用于公共卫生间的排风系统中，这种控制器通过变频操作的方式在不需要排风系统持续工作的情况下，降低排风的强度以及气体流量，使得公共卫生间的排风系统能够达到节能减排的效果。

还有可以用氨气检测装置等。

但是增加优化措施会导致投资成本、维护成本增加，市场根据不同项目的定位进行考虑选择。

结束语：综上所述，公共卫生间的有害气体排放状况，是关乎到国民身体健康以及生活体验的重要问题。

有关工程设计人员要进一步加强对排风系统和补风系统的优化设计，同时根据不同建筑物内部的结构和状况，提出科学有效的排风设计方案，维护好公共建筑物内卫生间的干净和整洁环境。

参考文献
[1]《城市公共厕所设计标准》CJJ 14-2016
[2]《城市公共厕所卫生标准》GB/T 17217-1998
[3]《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB 50736-2012。