吳玉玲
(安徽建筑大學(xué)建筑與規(guī)劃學(xué)院,安徽 合肥 230601)
近幾年,我國物流行業(yè)發(fā)展迅猛,倉儲設(shè)施建設(shè)量大幅增加,物流倉儲行業(yè)的環(huán)保節(jié)能問題受到廣泛關(guān)注。目前,大量物流倉儲空間因為不合理的熱環(huán)境,導(dǎo)致倉儲工作者的身心健康受損和相關(guān)能耗設(shè)備的使用頻率增加。因此,本文以合肥地區(qū)(夏熱冬冷地區(qū))某物流倉儲空間為主要研究對象,對其夏季熱環(huán)境現(xiàn)狀進行實地調(diào)研與分析,找到造成合肥地區(qū)物流倉儲空間夏季熱環(huán)境不合理的主要因素,為后期進一步優(yōu)化設(shè)計提供基礎(chǔ)。
通過資料收集和前期對物流倉儲空間調(diào)研走訪,了解到合肥地區(qū)物流倉儲空間主要以單層鋼結(jié)構(gòu)大跨度為主。實測選取的物流倉儲空間屬于單層鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu),具有一定的典型性,能對后期物流倉儲空間熱環(huán)境優(yōu)化設(shè)計提供重要的參考。
物流倉儲空間基本概況:單層,平面形式為矩形,結(jié)構(gòu)形式為大跨度鋼結(jié)構(gòu),經(jīng)實地測量,此空間長約116.1m,寬約32.15m,層高約為6.6m、室內(nèi)凈高約6.0m,裝卸區(qū)有4m寬的月臺區(qū),與室外地面高差近1.35m,圍護結(jié)構(gòu)的主要材料為彩鋼板。
1.2.1 測試儀器與物理參數(shù)
熱環(huán)境實測內(nèi)容包括室內(nèi)外相關(guān)參數(shù)的采集:①室外參數(shù) 室外太陽輻射強度、空氣溫度、空氣相對濕度、室外風(fēng)速;②室內(nèi)參數(shù) 空氣溫度、空氣相對濕度、空氣流速、黑球溫度。采用的設(shè)備及其參數(shù)如表1所示,實測之前按照ISO 7726標(biāo)準(zhǔn)要求進行調(diào)試儀器,測試點選取模擬人體站姿的高度安放。為保證實測數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需將試驗設(shè)備置于測試位置10min以上,待數(shù)據(jù)穩(wěn)定后再進行讀取。

表1 實測儀器設(shè)備信息
1.2.2 測試對象及布點
物流倉儲空間總體布點按照網(wǎng)格法,在主要的倉儲作業(yè)區(qū)縱向依次布置(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)1 組測點,橫向依次布置(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(2-1,2-2,2-3、2-4,2-5),(3-1,3-2,3-3,3-4,3-5),(4-1,4-2,4-3,4-4,4-5)4 組測布點,在辦公區(qū)布置了(5-1,5-3,5-5)1組測點(見圖 1)。

圖1 物流倉儲空間平面圖及儀器分布
1.2.3 測試方法
本次夏季物流倉儲空間熱環(huán)境的調(diào)查測試時間為8月2日,當(dāng)天室外天氣狀況較好,晴天多云,微風(fēng),最低溫度26℃,最高溫度35℃。測試時間選在相關(guān)工作人員上班時間段9:00—17:30,連續(xù)無間斷,每10min記錄1次室內(nèi)外溫度、濕度、風(fēng)速等相關(guān)數(shù)據(jù)。
本次測試共獲得1 104組室內(nèi)外樣本數(shù)據(jù),室內(nèi)外熱環(huán)境參數(shù)對比如表2,3所示。

表2 物流倉儲空間室內(nèi)實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計

表3 物流倉儲空間室外實測數(shù)據(jù)統(tǒng)計
綜合 1,2,3,4,5 組實測數(shù)據(jù),整體上與(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)典型組數(shù)據(jù)趨勢較為接近,本文以(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5),(1-1,2-1,3-1,4-1,5-1)2 組縱橫測點的溫度、濕度、風(fēng)速的數(shù)據(jù)進行詳細分析,如圖2,3所示。

圖 2 1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 測點溫度、濕度、風(fēng)速對比

圖 3 1-1,2-1,3-1,4-1,5-1 測點溫度、濕度、風(fēng)速對比
2.1.1 空氣溫度
溫度對比分析可以看出,室內(nèi)最高溫度34.9℃、最低溫度28.5℃、平均溫度29.8℃,室外最高溫度35.7℃、最低溫度30.7℃,室內(nèi)外溫度都相對保持在29~36℃。因測試時間為9:00—17:30,夏季這個時間段太陽輻射相對較強,溫度始終保持在較高水平。室內(nèi)外溫差保持在1℃左右。
由圖 2a 溫度對比可知,(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5)測點總體趨勢與室外溫度保持一致。9:00—12:30時段,溫度呈現(xiàn)上升趨勢;在14:30左右達到最高點;14:30以后,溫度呈現(xiàn)緩慢下降趨勢。9:00—12:00 時段,(1-1,1-2,1-3,1-4,1-5)測點溫度依次遞減,其中,1-1處的溫度最高,1-5處的溫度最低;15:00—17:00時段,1-5處溫度出現(xiàn)了較大變化,總體溫度高于(1-1,1-2,1-3,1-4)測點處溫度。這說明由于朝向不同,物流倉儲空間不同方向的圍護結(jié)構(gòu)受到太陽輻射也有很大不同。因此,在9:00—12:00時段,隨著東向室外太陽輻射與溫度的上升,東側(cè)墻體受到很強的輻射,導(dǎo)致靠近東側(cè)墻1-1點的溫度上升很快,溫度最高。15:00—17:00時段,室外太陽輻射轉(zhuǎn)向西側(cè),導(dǎo)致1-5處的溫度比其他點高。
從圖3a來看,5-1處溫度最高、4-1處溫度最低。這是由于5-1處在南面墻體,4-1處于北側(cè)墻體,幾乎沒受到太陽輻射。2-1處溫度高于1-1處溫度,主要是由于2-1處周圍貨架眾多,貨物密集,庫門與相鄰庫門間隔距離較遠,且開啟頻率較低,空間積聚的熱量很難快速散去。由于3-1處貨架相對較少些,臨近的庫門開口較多,其溫度低于1-1處。
2.1.2 空氣濕度
濕度對比分析:總體上室外濕度變化較大,最高值為86.4%,最低值為60.0%;室內(nèi)濕度相對比較穩(wěn)定,基本保持在53.0%~68.0%,總體上上午的濕度較下午的濕度高些。人體舒適的濕度范圍為45%~65%,由于室內(nèi)氣溫總體維持在30℃左右,外墻鮮少開窗,貨物堆積較多,因此會稍感悶熱。
2.1.3 空氣流速
風(fēng)速對比分析:測試日室外呈現(xiàn)微風(fēng)狀態(tài),風(fēng)速為1.2~6.5m/s范圍內(nèi)波動,主要為東南風(fēng)向。室內(nèi)的風(fēng)速與室外相比,整體呈現(xiàn)很大的衰減,在接近庫門處,貨架風(fēng)速較大,在1.0~-4.8m/s,而更大范圍的物流倉儲空間風(fēng)速為0~0.1m/s,處于無風(fēng)狀態(tài)。
接近庫門開口處風(fēng)速也有一定的不同,如圖3c來看:整體3-1處風(fēng)速高于4-1,5-1處,由于主要風(fēng)向為東南風(fēng),3-1處附近庫門開口較多,室外風(fēng)可以進入室內(nèi)。1-1處風(fēng)速高于3-1處風(fēng)速,主要由于1-1處貨物堆積較3-1處較少,接近辦公區(qū),人員活動頻繁,庫門開啟較為頻繁。
整體倉儲空間開窗較少,屋頂有少量天窗且不開啟,主要用于自然采光,只有庫門作為主要的通風(fēng)開口。由圖3c1-1,1-2,1-3,1-4,1-5 測點風(fēng)速對比可知:靠近庫門的1-1處風(fēng)速較大,而1-3,1-4,1-5測點整體風(fēng)速在0~2m/s,偏小,主要原因可能是因為倉儲空間的進深過大,眾多高層貨架的布置,通風(fēng)開口較少。
通過對實測倉儲空間的工作人員進行問卷調(diào)查,完成有效問卷105份(男性73%、女性27%)。通過問卷分析,在舒適感覺上,64.3%的受訪人員表示溫度過高,室內(nèi)不透風(fēng);21.4%的受訪人員表示溫濕度適中,但透氣性較差;14.3%受訪人員表示溫濕度適中,透氣性良好。
通過對合肥市物流倉儲空間夏季熱環(huán)境的調(diào)研及實測,對獲得的熱環(huán)境相關(guān)數(shù)據(jù)進行分析,得出如下結(jié)論并提出相應(yīng)策略。
1)物流倉儲空間夏季熱環(huán)境整體舒適度較差,主要體現(xiàn)為室內(nèi)溫度過高,大面積的倉儲空間處于不透風(fēng)狀態(tài)。大部分倉儲建議后期可通過增加適量的通風(fēng)口、加大倉儲空間自然通風(fēng)的效果,改善室內(nèi)熱環(huán)境。
2)整體的濕度基本維持在50%~70%,較為適宜,符合人體熱舒適性的要求。
3)大部分倉儲工作者對現(xiàn)有熱環(huán)境不滿,期望溫度在23~25℃,并具有良好的通風(fēng)。