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家庭廚房IAQ環境——數碼化測評

2022-12-04科學

「民以食為天」,烹飪和享受美食,一直是我們大眾日常生活的關註話題。居家生活中,廚房環境往往被提到比較少,印象中局促的廚房空間,做飯時嗆人的烹飪油煙易使人揮之不去,還有油膩的竈台,隆隆的吸油煙機雜訊,總使人不自覺的回避。

廚房的空氣質素到底怎麽樣?今年11月因為疫情次密接,筆者被要求居家隔離1周,全家4口人封閉生活在家裏。利用這個機會,正好有機會筆者親身做了一次廚房IAQ(Indoor Air Quality)環境線上測試 實驗,透視家庭廚房的日常空氣質素到底怎麽樣?

測試背景&方法

住宅廚房的面積約10m2,設有常規2個竈頭的燃氣竈具,炒菜烹飪時使用抽油煙機。廚房的通風外窗常開,在非使用時廚房門保持關閉。

本次在廚房竈台附近1m處的案台上,放置小型空氣質素監測儀 ,即時測量室內溫度、濕度、PM2.5、CO2、TVOC等環境參數。透過無線NB協定 傳輸數據訊號,數據全部傳輸到雲平台,即時顯示並可儲存和下載分析。

廚房IAQ環境監測場景

結果分析

1. PM2.5

透過一周的數據監測,如下看到廚房PM2.5環境的動態變化。可以發現,PM2.5是典型的廚房特征汙染物 ,每次烹飪炒菜期間(主要是中午、晚飯烹飪做飯時),廚房內油煙細顆粒物濃度呈脈沖式升高(本次環境測試儀 PM2.5的上限為500μg/m3),兩個做飯時段,廚房環境呈嚴重的顆粒物汙染。

檢視廚房間典型PM2.5日變化過程,可以發現中飯、晚飯炒菜炊事時段(~15mins),盡管油煙風機開啟,廚房房間仍然充滿油煙,房間內PM2.5嚴重汙染(>500μg/m3);當停止炒菜後,排風和外窗補風共同通風作用下,約15mins後,PM2.5降至50μg/m3(IAQ標準)限值以下。

每日做飯時,PM2.5濃度峰值濃度有顯著差異,這主要與做飯炒菜的強度存在差異。根據調研數據比較,川菜等爆炒烹飪方式PM2.5汙染強度高於一般家常菜蒸煮方式,家庭餐飲烹飪以清淡、少油為主時,廚房PM2.5濃度更低。對於早餐,當不使用竈具烹飪時,房間PM2.5濃度與環境濃度沒有差異。

2. TVOC

廚房油煙,除PM2.5細顆粒物外,還存在氣態的揮發性有機物(TVOC)。透過測試發現,廚房的TVOC環境變化較為復雜,並不與炊事過程完全一致,也不呈現典型的日變化特征,可能受到廚房存放食品、調料、配菜等儲存物幹擾;也可能由於廚房內建築和物品表面吸附的油性有機物 的慢性氣體揮發影響。

由於油煙是食物烹飪過程中揮發出的油脂,屬有機質及其加熱分解或裂解的產物,這種高濃度的油煙排放到空氣中後,其中的短鏈醛 、酮、酸、醇等有害氣體逐漸擴散,並伴隨空氣侵入人體呼吸道,進而引起身體不適。油煙的成份極為復雜,並與燃料類別、食品成份、烹飪時間、烹飪溫度、烹飪方式等因素有關。不同種類的食用油在高溫下的熱解產物多達200多種,主要有醛類、酮類、烴、脂肪酸、芳香族化合物及雜環化合物 等。

3. CO2

測試過程,發現廚房烹飪過程,環境CO2濃度與PM2.5變化具有一致性變化,即CO2濃度也迅速升高,從環境濃度450ppm,迅速升到2800~4000ppm。CO2濃度升高(室內CO2濃度限值要求1000ppm),出現CO2濃度升高,可判斷為燃氣烹飪過程,天然氣燃料燃燒產生的氧化反應生成。

廚房烹飪時,迅速升高的CO2濃度也需透過有效的通風來迅速稀釋。

4. 溫度/濕度

如圖,典型日的廚房環境溫濕度變化,均呈現因中飯、晚飯的烹飪過程引發的脈沖式 升高過程,直接引起房間溫度升高約1.6℃,濕度從65%升高至80%以上。廚房溫度下降過程,較濕度下降緩慢,可能是由於大量濕氣迅速在內墻和物體低溫表面結露 引起。

結語

廚房環境較住宅內其他功能房間,其空氣質素相對較差,經連續日變化動態測試 發現,烹飪過程可引起廚房環境的PM2.5、TVOC、CO2呈脈沖式顯著升高,對做飯人員的健康有潛在影響。

近年,中國推出【住宅廚房空氣汙染物控制的通風設計標準 】,重點考慮廚房通風需考慮烹飪過程引起的室內余熱、PM2.5等油煙汙染物濃度要求。同時,該標準也推薦設定汙染物監測與控制系統,從而滿足廚房環境的數碼化顯示,以及與廚房通風系統聯動等措施。

IAQ雲平台數據顯示