场景化技术解决方案，多维度升级的更优解

——基于住宅厨房环境耦合效应的吸油烟机排烟效率优化研究

中国饮食文化中，如高温煎炒这样的烹饪习惯十分普遍，这让住宅厨房的油烟污染成了影响居民健康和居住体验的核心问题。浙江玉立电器有限公司是深耕厨电行业40多年的本土企业，在服务长三角地区用户的过程中发现，虽然当下吸油烟机的风量、风压等参数指标有所上升，但仍有32%的用户反馈排烟效果不太好。由此可知，85%的问题并非产品性能缺陷，而是厨房环境与产品的适配性不足。
本文根据浙江地区的气候特点——如夏季吹东南季风、冬季刮西北季风这类情况，以及当地住宅高层密集、几乎都用公共烟道的建筑特征，再结合玉立电器的用户回访记录和实际工程中的经验，从建筑、产品和用户三方协同的角度去研究，探索出不同环境之间的相互作用是如何影响排烟效率的，并推出一系列实际可行的调整办法，为厨电行业的场景化技术升级奠定良好基础，为相关实践提供参考。

厨房油烟产生与扩散的动力学机理

油烟的热物理特性。

平时家里做饭常用的植物油，如豆油、菜籽油这类，与动物油比如猪油相比较，在高温环境里的状态变化过程存在明显不同：当油温升到50℃—100℃时，油面会出现水汽蒸发的情况；一旦油温到270℃，油里的高沸点成分汽化后，会出现“青烟”；温度超过270℃，油里的低沸点成分就会裂解，生出粒径在0.1~50μm的油滴气溶胶，这种气溶胶扩散能力比较强，吸附性也高，这就是油烟污染的核心来源。

根据玉立电器实验室做的热成分测试数据，油烟靠热浮力带动的上升速度能达到0.3m/s—0.8m/s。要是没有外界因素干扰，它会呈“下小上大”的倒圆锥形态慢慢向上升。如果当下厨房有横向气流，如开窗通风、人员走动带起的风，油烟的扩散形态就会扭曲，让吸油烟机的捕获效率下降40%。

环境耦合下的油烟扩散规律。

油烟在扩散的过程中，会受到“热浮力驱动－环境气流干扰－建筑阻力约束”这三重作用的共同影响，各作用的具体机制如下：

1.依靠热浮力驱动：

油烟和冷空气之间有密度差，这会产生让油烟向上走的动力，在封闭的厨房里，这种动力能稳住一条持续上升的通道。由此可知，对捕获油烟的工作有一定帮助；

2.环境气流带来的干扰：

浙江地区夏季多吹南风、冬季多刮北风，由此可知，如南北通透这类户型，很容易形成“过堂风”。如果横向风速能达到0.5m/s，会干扰油烟的上升通道，造成油烟逃逸；

3.建筑阻力约束：

做饭高峰时段，高层住宅的公共烟道常会因为集中排烟，出现比较明显的压力骤增，使得油烟无法顺畅排出。因此，老旧小区的烟道若存在漏风、管径不够大等问题，进一步增大排烟阻力。

浙江地区用户环境对排烟效率的影响因子分析

建筑布局因子。

我们采取浙江玉立电器服务的杭州、宁波、余姚等地用户来做研究样本，就这一研究的分类环节来说，按楼层高度把样本分成了三类，如低层（1-6层）、中层（7-15层）、高层（16层以上）。实际检测结果显示，不同楼层的排烟影响特征明显不同：

第一，低层住户：

家里接入的公共烟道压力比较低。不过，这类住户很容易受到地面障碍物的干扰，如楼栋间距不够大形成的“巷子风”，就会出现射流引射的情况，因此，油烟逃逸率达到了35%。

第二，中间层级：

这类用户对应的公共烟道，压力波动最大。早高峰时段，排烟阻力比平峰期有所上升，足足高出2.3倍。普通的定频吸油烟机，排烟效率降到了58%。

第三，高层用户：

这类用户家里的公共烟道压力相对稳定，不过外界的风速较高，如10层以上的楼层风速能达到3m/s，开着侧窗通风的时候，很容易出现“侧风干扰”的情况，油烟的扩散范围较比平时高出2倍。

厨房结构因子。

在对120户浙江当地用户的厨房户型做了仔细分析之后，我们发现有两类典型的结构问题，对排烟效率的影响比较明显：

第一，补风路径出现紊乱。

当下不少家庭选择开放式厨房，或是和客厅打通的户型里，补风会直接从灶台的正前方灌进来。形成的横向气流，会把原本向上飘散的油烟的通道给切断，打乱油烟的正常排出路径。玉立电器做的实测数据显示，这种场景的排烟效率比封闭厨房要低27%；

第二，空间尺度失衡。

当厨房的面积超过12㎡时，空间里的空气流通量会变得更大，油烟扩散的时间也变得更长。由此可知，吸油烟机能拢住油烟的范围在1.2m×0.8m范围，无法完全覆盖整个烹饪区域，这会让油烟逃逸的概率明显上升。

用户行为因子。

浙江当地用户的日常烹饪习惯以及做饭时的通风行为，对排烟效率的影响比较明显，主要从两个方面体现出来：

一是，烹饪方式方面：

如浙菜中，煎、炸这类高温烹饪方式占比45%，产生的油烟比蒸、煮这类烹饪方式要高3倍左右，对吸油烟机的瞬时风压要求较高；

二是，通风习惯方面：

夏季时，多数用户都会开窗通风，可南风顺着通风窗口刮进来，会在南北通透的厨房里面形成一股射流引射的气流，使得油烟往客厅那边扩散；冬季，用户多会把门窗都关上，厨房负压太大的话，就会让吸油烟机出现“倒灌”现象。

基于“缓进快出”的排烟效率优化策略

根据浙江玉立电器已有的技术积累，以及通过对用户实际使用场景特征的研究，我们制定出一套“缓进快出”的系统调整方案。其中，我们针对控制补风速度以及排烟能力做了调整，这样能更好地将油烟捕获并排出。我们从产品端、建筑端着手推进，再逐步覆盖到用户端，持续优化排烟效率。

产品端：自适应性能升级。

对于浙江地区的环境特点，如潮湿多盐雾、夏季高温这类情况，玉立电器对现有产品做了迭代调整，核心技术升级措施如下：

第一，变频风压调控方案：

主要适配公共烟道压力的变频风机。它能随时留意烟道内部的阻力变化情况，随时调整风压——风压的范围大概在200Pa——800Pa之间。如对于中层用户的使用场景，这款风机的排烟效率相比起定频机型，提升32%。由此可知，这样的调整效果还算明显；

第二，智能拢烟结构：

我们主要对侧吸式机型的拢烟板角度做了调整，从15°改为22°，再配上热感应探头自动调节开合幅度，如在开放式厨房这种场景里，油烟捕获率可以上升至91%；

第三，补风协同设计：

我们设计了一款带底部补风功能的集成灶产品，把补风速度定在0.2～0.3m/s的范围里，这样就能有效避开横向气流带来的干扰。同时，我们还对风道做了降噪调整，把补风时产生的噪声压到了45dB以下。

建筑端：厨房布局优化。

对于新建住宅和存量改造这两类场景，我们整理了一些适配浙江地区的厨房设计与改造相关建议：

第一，补风路径的调整：

在这一点上，建议将厨房补风从灶台侧后方引入，路径长度在1.5m以上，另外安装导流板，进一步降低气流速度，防止因气流不稳出现射流引射的情况；

第二，老旧小区烟道的改造升级：

对老旧小区的公共烟道做了扩容处理，把管径从160mm改至200mm，并安装止逆阀，避免油烟往家里倒灌。如玉立电器在余姚的某个老旧小区做过这类改造项目，用户对排烟效果的满意度有比较明显的上升，幅度达到47%；

第三，空间尺度的把控：

给当下新建住宅的厨房提个建议，面积最好别超过10㎡，而且要用封闭设计，如果想要开放式的厨房布局，需要安装玻璃隔断或者局部围挡，进一步缩小油烟扩散的范围。

用户端：场景化使用指导。

根据浙江地区的气候条件和户型特点，玉立电器给当地用户做了贴合实际情况的使用指南，帮助大家规范日常使用习惯，让排烟效果有所提高：

第一，夏季遇上南风天：

关闭家里南北通透的门窗，只打开厨房的侧窗，或是用上油烟机自带的补风功能，这样就能避开过堂风的干扰；

第二，冬季刮北风：

可以打开厨房门或者留条门缝来补风，避免厨房负压太大出现油烟倒灌的情况。

第三，高峰时段做饭：

做饭时需要提前1分钟打开油烟机，做完饭别急着关，多等2分钟再关掉，依靠余压排出残留的油烟，能在一定程度上降低公共烟道压力波动带来的影响。

工程验证与效果分析

为了进一步验证实际工程效果，浙江玉立电器在杭州、宁波挑选50户代表性用户，开展为期3个月的跟踪测试，依据测试结果可知，这套策略的调整效果比较明显。

1.排烟效率显著提升：

如采用变频风压调控和智能拢烟结构的吸油烟机，在中层用户的日常使用场景中，排烟效率从58%提升到了89%，油烟逃逸的比例降低至12%；

2.用户满意度有所提升：

通过提供贴合实际场景的使用指导，还对建筑布局进行调整，用户对排烟效果的满意度从56%提升至92%。投诉率明显下降，降幅达到78%；

3.节能效果比较明显：

从实际测试结果来看，变频机型的平均功耗比定频机型降低18%；如果配合补风协同设计使用，整体能耗可下降23%。这高度契合了“双碳”目标下的绿色厨电发展趋势。

本文根据浙江玉立电器有限公司的用户日常使用实际情况，进一步探索了住宅厨房环境和吸油烟机性能之间相互影响的内在机制。

通过制定“缓进快出”调整方案，为产品端进行自适应升级、对建筑端进行布局调整，再结合对用户的场景化使用指导，实现了排烟效率显著提升的良好效果。为浙江地区的住宅厨房设计和厨电产品更新迭代提供了一套可落地的工程方案，同时，也为长三角乃至全国其他气候相近的区域治理油烟污染提供一些参考。

未来，浙江玉立电器将继续深入开展“建筑——产品——用户”协同方面的研究。着手研究基于物联网技术的智能排烟系统，通过实时监测厨房内的油烟浓度等环境参数，随时调整运行状态，为用户提供更贴合实际需求的厨房环境解决方案。