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高铁站房候车大厅公共卫生间通风系统设计探讨

发表时间：2021/5/10 来源：《建筑科技》2020年10月下作者：尹贻亭

[导读] 高铁站房候车大厅的公共卫生间是高铁站房使用功能的重要场所，通风系统是保障卫生间空气环境的重要设施。本文介绍了公共卫生间通风系统的设计原则要求、通风量计算、设备选择等，主要是针对卫生间低位排风系统设计，其排风管道、排风口的设计要点进行分析探讨，结合本人在实际工作中设计的高铁站房工程，总结出候车大厅公共卫生间通风系统设计要点及注意事项，给予高铁站房工程设计人员一定的指导作用。

北京中铁工程设计咨询集团有限公司尹贻亭 100055

摘要：高铁站房候车大厅的公共卫生间是高铁站房使用功能的重要场所，通风系统是保障卫生间空气环境的重要设施。本文介绍了公共卫生间通风系统的设计原则要求、通风量计算、设备选择等，主要是针对卫生间低位排风系统设计，其排风管道、排风口的设计要点进行分析探讨，结合本人在实际工作中设计的高铁站房工程，总结出候车大厅公共卫生间通风系统设计要点及注意事项，给予高铁站房工程设计人员一定的指导作用。
关键词：高铁站房；公共卫生间；低位排风；通风
        引言
        随着社会经济的快速发展，高铁站房作为城市的交通枢纽，其候车大厅具有人群密度高、聚集人数多的特点，其公共卫生间作为高铁站房必备的建筑功能，卫生间内主要污染物为氨气和硫化氢气体，其中氨气有强烈的气味，对人的皮肤、呼吸道和眼睛易造成刺激。对于卫生间通风系统，需合理设计气流组织，对改善其内部空气环境，提升旅客旅行品质和舒适性有重大意义。
        1公共卫生间通风系统设计要求：
        卫生间应保持室内为负压，一般采用机械排风、自然补风的通风形式。卫生间通风系统设计过程中，其室内气流组织、通风量计算、通风设备选择等，是保证卫生间室内环境达到理想效果的重要环节，应给予足够的重视。
        1.1气流组织形式
        卫生间机械通风系统的排风形式一般为上排式，即通过房间顶部设排气扇或者排风口排除室内污染气体，考虑到排风量大小的因素，高铁站房候车大厅公共卫生间一般采用设置排风机结合排风口的系统形式。近几年，国内外开始应用在大便器侧面设置低位局部排风，直接排出有害气体，尽可能防止污染气体扩散至气体区域。结果显示，其卫生间污染物浓度低于顶部排风时污染物的浓度，污染物的扩散范围明显减小。因此，在卫生间通风系统设计时，宜在每个大便器处设置低位排风口，对有害气体实施就近排放，及时将产生的有害气体排出，避免有害气体的扩散。
        1.2通风量计算
        保证卫生间足够的通风量，是满足其卫生条件、降低各种有害气体浓度的基本要求。根据《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50736的要求，公共卫生间应设置机械排风系统，其通风量宜按换气次数确定，换气次数要求为5～10次／h。根据《铁路旅客车站设计规范》TB10100的要求，公共卫生间应设置机械排风系统，其换气次数要求为15～20次／h。
        根据以上国家标准规范和国家铁路建设主管审查意见，结合已建高铁站房运行效果，并考虑候车大厅的运行模式、节能运行要求，候车大厅室内环境控制运行模式主要为空调季和非空调季，在满足卫生间通风量要求的前提下，尽可能降低通风量，以免能源浪费。综上所述，候车大厅公共卫生间通风量计算，空调季通风换气次数为15次/h，非空调季通风换气次数为20次/h。
        针对卫生间高、低位排风系统，其高位排风与低位排风通风量多少及分配比例，现无相关国家规范和标准的规定。根据相关人员研究和污染源产生位置等方面的考虑，低位排风通风量应大于高位排风通风量。在实际设计过程中，应尽可能加大低位排风通风量，理论设计时，建议低位与高位排风通风量的比例为6:4，但需结合低位排风口大小、排风管设置、卫生器具数量等多方面综合考虑，个人认为不必硬性要求低位排风通风量大于高位排风通风量。
        结合实际高铁站房工程案例，因建筑布局不同，卫生间在相同建筑面积情况下，因其布置卫生器具数量不同、房间吊顶（按密实吊顶考虑）高度不同，其计算的高、低位排风的通风量不同。即使吊顶高度相同，其高、低位排风通风量也会存在差异，本文以建筑面积为100㎡的公共卫生间为例，通风换气次数按20次/h考虑，根据卫生器具数量布置不同、房间吊顶高度不同为约束条件进行通风量比较分析。

        由上表可以得出，按每个低位排风口承担较大排风量为200m3/h时，建筑面积相同，因吊顶高度、卫生器具数量的不同，其高、低位排风量比例有一定差异，也难以实现低位排风量大于高位排风量的要求，所以只强调增加低位排风量，会对建筑做法、装饰要求有一定影响，应统筹考虑，尽可能增加低位排风量。
        1.3通风设备选择
        通风系统设计中，通风机的选择非常重要。通风机应满足所需的阻力和通风量，且应尽可能选取噪声低的通风设备。
        候车大厅公共卫生间排风机根据通风量、运行模式要求，一般选用双速风机，空调季低速运行，非空调季高速运行，在保证室内空气通风效果的前提下，兼顾节能运行。同时，考虑到排风机的设置位置，有条件时尽可能设置于屋面，无条件时可设置于卫生间吊顶内，为减少通风系统对房间噪声的影响，建议通风机选用柜式离心风机箱。
        2高、低位排风系统设计探讨
        常规卫生间通风系统设计，基本采用高位排风的方式，施工安装相对容易。针对低位排风系统，其对通风管道、通风口的设置有一定要求和难度，并应结合实际房间内卫生洁具布置，本文着重针对低位排风系统设计节点进行分析。
        2.1低位排风口设计
        低位排风系统排风口设置于房间的下部，卫生间器具主要为小便器和大便器（含坐便器和蹲便器），因不同使用功能器具不同，排风口的位置有一定差异。低位排风口的形式，一般选用常规单层百叶风口，考虑到美观性，单层百叶风口的尺寸规格也有一定差异，坐便器处一般选择正方形风口，小便器处根据装饰做法不同选用正方形或者长方形风口。风口大小、设置高度、布置位置等对低位排风系统的设计至关重要。
        根据实际工程应用，建议每个低位排风口的风量为100~200m3/h，每个排风口的长宽尺寸不大于200mm，结合卫生器具本身高度、器具给水感应器设置位置、装饰美观要求等，大便器排风口中心标高建议距地600~1000mm，小便器排风口中心标高建议距地1200~1400mm。
        2.2低位排风管道设计
        排风管道的设计是低位排风系统设计的难点，考虑装饰美观性要求，排风管道需暗装敷设，排风管道主风管至低位排风口会出现竖向风管的问题。结合实际工程应用，连接低位排风口的排风支管，应用较多的有以下两种做法：
        （1）排风支管在卫生器具后墙内布置
        此做法是在墙体墙槽内敷设，因每个排风支管对应一个低位排风口，为了减少排风支管占用墙体和装饰美观性的施工问题，每个器具处的低位排风口排风量不宜过大，否则排风支管尺寸较大。但是此做法需在卫生器具上方突出一个小平台，用于设置排风口，平台高度一般不低于120mm，宽度建议不小于200mm。考虑到实际安装的方便性和安装位置，竖向排风支管一般选用UPVC塑料管，受管材规格限制和排风口通风量的大小，一般选用φ110的规格，根据规范中对通风管道内空气流速的要求，低位排风口的通风量按150m3/h计算，最大不应超过200m3/h。
        （2）卫生器具后设置专用土建通风空腔
        为了排风支管的安装方便，在器具后设置专用土建通风空腔，空腔的高度可根据装饰美观性砌筑至一定高度、吊顶高度或者顶板处。
        1）空腔高度砌筑至吊顶下一定高度时，空腔的宽度建议250~300mm，需在土建空腔内设置排风管道，在器具适当位置设置百叶风口，此做法需在墙体角落处设置竖向的排风支干管，接至排风主干管，竖向排风支干管应考虑其做法的美观性，且占用一定的空间，需根据连接器具数量、排风总量计算得出，对装饰美观有一定的要求。
        2）空腔高度砌筑至吊顶或顶板处，此做法对设置排风支管较为便利。可每个低位排风口单独设置排风支管，空腔的宽度建议150~200mm；也可设置排风支干管，连接多处排风口后连接至吊顶内排风主干管，空腔的宽度建议250~300mm。因做法不同，空腔所需宽度不一致。
        以上低位排风系统排风管道的设计做法，需综合考虑，既要考虑建筑的美观性，又要考虑通风系统的可实施性，在不影响整体建筑功能使用的前提下，尽量做到低位排风系统的最优化设计。
        3低位排风系统设计注意事项：
        （1）应结合卫生器具的布置，合理计算排风量，兼顾排风口的规格、数量，不应为了增加低位排风量，忽视建筑功能使用和施工问题。
        （2）应考虑空调季和非空调季的节能因素，选用双速排风机，为减小室内噪音，建议选择柜式离心风机箱。
        （3）不论采用何种连接方式，不应利用土建风道直接作为通风管道，土建风道内应内衬风管，避免风道漏风和增加通风系统的阻力，影响排风系统的使用效果。
        （4）低位排风口的尺寸、设置位置应兼顾建筑美观性，建议采用正方形，尺寸不宜大于200×200mm，排风口的高度尽可能设置在污染源附近。
        （5）应做好高、低位排风量平衡措施，增设必要的风量调节阀，保证高、低位排风按设计要求运行，才能达到良好的通风效果。
        4结语
        本文针对候车大厅公共卫生间通风系统设计进行分析，特别是针对卫生间的低位排风系统设计进行详细介绍，并给出以下建议性设计要求：
        （1）为尽可能满足节能运行的最大效益，公共卫生间机械排风机选用双速风机，按空调季和非空调季2种工况运行。
        （2）统筹考虑建筑做法、装饰等各专业要求，合理设置低位排风系统，避免过重要求低位排风量大于高位排风量，而影响卫生间的使用品质。
        （3）应合理布置高、低位排风系统风管设计，并做好风量平衡，特别是低位排风系统的排风管、排风口的设置，在满足使用功能的前提下，尽量兼顾美观。
参考文献
[1]赵金罡、于靖华等.某铁路旅客站房卫生问排风系统优化设计研究.洁净与空调技术CC＆AC，2019年9月，第3期。
[2]《铁路旅客车站设计规范》（TB 10100-2018）.中国铁道出版社。