中国报告大厅网讯，近年来，开放式厨房因能融合烹饪、用餐与起居等多种功能，且设计简约大方，在建筑装修中愈发流行，受到众多消费者青睐。然而，中餐烹饪常用油炸烹炒方式，食用油及食物在高温加热后会产生大量烟气，这些烹调油烟在热压差作用下极易扩散，污染整个家居环境，导致室内空气品质急剧下降。长期处于此类环境中，会对人体肺部健康造成严重影响，因此，如何有效控制开放式厨房油烟污染，提升室内空气品质，成为当前行业关注的重点。在此背景下，通过专业技术手段探究油烟机形式、布局及通风条件对油烟扩散的影响，为油烟机产业布局及消费者选型提供科学依据，具有重要的现实意义。以下是2025年油烟机产业布局分析。
根据油烟机行业的排烟机理，可将其分为顶吸式油烟机和侧吸式油烟机两大类，两类油烟机在结构、性能及使用体验上存在明显差异。顶吸式油烟机通常安装在灶台正上方，目前技术发展已较为成熟，产品价格实惠，造型美观且易于悬挂。该款式油烟机进风口吸力大，能直接吸取上升的油烟，适用于中式各种煎炸烹炒过程，排烟效果相对较好。不过，其存在明显缺点，受安装位置影响，炒菜时易发生碰头现象;烹饪过程中油烟极易向四周扩散，导致烟机内壁和叶轮易附着油渍，进而出现滴油情况，清洗难度大;若长时间不清洁，还会影响风机转动和抽吸效果，使油烟机功效下降。
侧吸式油烟机是近年来新兴的油烟机类型，其吸烟口距灶面较近，吸油面积较大，开机后能在第一时间将油烟吸入机内。同时，由于侧吸式油烟机采用侧面进风设计，进风口位置降低，不会抽走火苗，也不会浪费燃气，排烟效果较好。此外，侧吸式油烟机配备油烟分离面板，可有效分离油烟，避免油烟在机器内附着，既能延长油烟机的使用寿命，又能减少使用者清洗的烦恼。但侧吸式油烟机也存在不足，因不具备集烟罩，油烟易从边缘扩散溢出;其生产工艺复杂，产品售价较高，样式选择较少，且运行过程中噪声较大，给用户带来一定不便。
以小户型开放式厨房的起居室为研究对象构建物理模型，起居室长 8.0m、宽 5.0m、高 2.8m，厨房操作台长 3.2m、宽 0.6m、高 0.8m。在油烟机安装参数方面，灶台与顶吸式油烟机底部距离为 0.7m，与侧吸式油烟机底部距离为 0.3m;油烟发生面简化为直径 0.3m 的圆，窗户尺寸为 2.4m×1.5m，窗台高 0.9m，考虑到窗缝渗透风，设置窗缝宽 0.01m。
油烟机设有高速、中速、低速 3 个档位，对应的风量分别为 21m³/min、17m³/min、12m³/min。影响开放式厨房室内空气品质的因素较多，此次研究主要围绕油烟机形式、油烟机朝向布局及是否开窗通风三个方面展开。对于住宅面积较小的家庭户型，厨房使用面积通常较小，一般多采用单排型橱柜，即所有橱柜沿墙布置，所有操作在一条直线上完成。根据操作台朝向不同，单排型橱柜可分为朝窗布置和朝墙布置两类，结合两种油烟机形式，共得到 4 种气流组织的物理模型，分别为侧吸式 - 朝窗、顶吸式 - 朝窗、侧吸式 - 朝墙、顶吸式 - 朝墙。
采用 RNG k-ε 方法求解起居室空间的连续场，利用 SIMPLE 算法对控制方程进行离散化求解，并做如下简化处理：一是假设油烟气流为稳态湍流;二是考虑温度对烟气密度的影响，烟气流体作低速不可压缩流动，符合 Boussinesq 模型中计算因温差引起的浮升力方法;三是忽略能量方程中由于黏性作用而引起的能量耗散。
在模型参数设定上，任何实际气体的密度都会随温度、流速等参数变化而改变，属于可压缩流体。但考虑到室内外环境温度变化不大，室内空气整体流速较小，空气密度变化量极其有限，故采用 Boussinesq 模型，将密度的变化视为温度的单值函数，除密度外其他物性参数保持不变。
室内负荷计算需考虑围护结构边界条件，起居室四周与室内其他部分连接处均按墙体处理，根据相关规范将墙体导热系数设为 1.74W/m/K，厚度为 300mm，外部对流空气温度设为 27℃，对流换热系数按标准设定;其他设备、人员、灯光等均按照正常使用量设置，源项设置为 18W/m³。
热源项参数设定为：烹调油烟温度 200℃，油烟散发面取直径 0.3m 的圆面，散发速度为 0.5m/s，其中 CO₂体积分数为 10%、H₂O 体积分数为 18%、N₂体积分数为 72%。
开窗通风时，仅将中间两扇窗设为压力入口边界，窗缝设置为压力入口边界，油烟机排风口设为速度出口边界，根据其高中低三种档位及风口尺寸大小，将风量分别设为 21m³/min、17m³/min、12m³/min，其余部分均按墙体处理。
关窗通风时，室内采用空调通风，侧送上回，风口大小均为 800mm×120mm，分别设置为速度入、出口边界，送风温度 15℃，风速 3m/s，相对湿度 90%，回风速度 2m/s;油烟机采用高档模式，设置为速度出口边界，风量设为 21m³/min，考虑到窗缝渗透风，将窗缝设置为压力入口边界，其余部分均按墙体处理。
由于 CO₂较易测量，常被作为室内空气质量控制的污染标志物，相关标准中规定室内 CO₂体积分数应小于或等于 0.1%，正常环境中 CO₂体积分数为 0.04% 时对人体无危害，当 CO₂体积分数过高时会使人精神萎靡、工作效率降低，火灾时过量 CO₂还会使人窒息，因此此次模拟研究以 CO₂作为厨房油烟代表物，室内初始条件设置为气温 27℃，CO₂体积分数 0.04%。
《2025-2030年全球及中国油烟机行业市场现状调研及发展前景分析报告》指出，在开窗通风条件下，对操作人员的呼吸区截面(1.5m 高水平截面，距灶台边缘 0.2m 处为人员烹调区，距窗口 2.0m 处为客厅休息区)进行监测，研究厨房烹饪 15min 后室内 CO₂体积分数变化及分布情况。
从监测结果来看，采用侧吸式油烟机低档风量朝窗布置时，室内 CO₂体积分数随时间增加不断上升，烹饪 10min 左右后便超过 0.1% 的安全范围值，且客厅休息区的 CO₂体积分数略大于厨房人员烹调区;随着油烟机排风量增加，室内 CO₂体积分数逐渐在安全范围内趋于稳定，油烟扩散得到较好控制，当油烟机处于最大排风量时，室内整体区域 CO₂体积分数基本能控制在正常范围内。
对于顶吸式油烟机，室内烹调区 CO₂体积分数在烹饪 6min 左右达到峰值，但整体数值较低，仅用低档风量即可保证室内 CO₂体积分数基本处于安全水平。
对比 CO₂分布情况，开窗通风条件下，同为油烟机朝墙布置，侧吸式高风量(21m³/min)排烟效果与顶吸式低风量(12m³/min)排烟效果相近，这意味着顶吸式油烟机控制室内 CO₂体积分数至安全数值范围内所需风量较侧吸式少 43% 左右。原因在于顶吸式油烟机排烟时，高温烟气受浮升力作用向上运动，绝大多数油烟在锅上方集中后直接向上进入排风口，扩散到人员呼吸区的量较少;而侧吸式油烟机排烟时，部分烟气向上运动至倾斜挡板处易回落并外溢扩散至室内环境，造成周围污染。
无论采用顶吸式还是侧吸式油烟机，朝墙布置时人员呼吸区的 CO₂体积分数均低于朝窗布置。进一步分析流场分布可知，烹调过程中高温油烟不断产生且油烟机持续抽吸，使室内始终处于负压状态，且气温高于室外;窗口进风温度低于室内空气温度，多数气体吹入室内后受重力作用下沉，沿地面吹至壁面处再上移，部分气体受压力作用被卷吸入油烟机排风位置，其余气体受热力作用上升并在油烟黏性作用下在天花板处聚集，最终从窗户上侧流出室内。当油烟机朝窗布置时，窗口进风直接吹至油烟发生位置附近，导致油烟机侧出现速度漩涡，影响室内气体流动，使室内整体空气品质较差;而油烟机朝墙布置时，窗口进风先吹至墙壁处再沿壁面扩散至厨房操作台附近，速度漩涡多出现在远离油烟机侧墙壁附近，受污染气体能加速排出室内，室内整体空气品质更好。
在关窗开空调且两种油烟机处于最大排风量工况下，同样对操作人员呼吸区进行监测，分析厨房烹饪 15min 后室内 CO₂体积分数变化及分布情况。
监测结果显示，使用顶吸式油烟机时，室内 CO₂体积分数在烹饪 15min 过程中基本可控制在安全范围之内;而使用侧吸式油烟机时，室内 CO₂体积分数随时间增加逐步突破 0.1% 的临界值，尽管朝窗布置时 CO₂体积分数在 6min 左右出现拐点，但最终仍呈直线上升趋势，由此可见顶吸式油烟机的净化污染物能力依旧优于侧吸式油烟机。
对比关窗与开窗通风的 CO₂分布情况，无论是顶吸式还是侧吸式油烟机，关窗时人员呼吸区的污染物分布均较为紊乱，且高 CO₂体积分数区域多集中在客厅休息区附近。在油烟机相同朝向布置下，顶吸式空调对面墙壁 CO₂体积分数偏低，侧吸式在此处偏高;侧吸式室内整体 CO₂体积分数较顶吸式偏高。
此外，无论采用顶吸式还是侧吸式油烟机，朝窗布置时室内整体 CO₂体积分数普遍比朝墙布置时更高、污染范围更大，且多集中于客厅休息区附近。因此，油烟机朝墙布置对控制室内总体空气品质更有益，但朝墙布置时室内局部 CO₂体积分数可能会比朝窗布置略高。
从流场特性分析原因，烹饪过程中油烟机不断抽吸油烟使室内处于负压状态，室内除空调送风外，还有从门窗缝隙等渗入的室外空气，多数气体仍受热力作用上升并在油烟黏性作用下在天花板处聚集。由于空调送风速度较大，油烟机朝窗布置时人员呼吸区周围出现速度漩涡，天花板区域气流走向较为紊乱，导致 CO₂在室内扩散明显、分散区域较大，但整体气流速度较朝墙布置更小，所以 CO₂体积分数相对更低;而油烟机朝墙布置时，空调送风位置与油烟机排风位置相距较近，气流扰动作用明显，多数气体吹至壁面处后沿地面墙壁上升至天花板处，最终在速度漩涡作用下从窗缝溢出，使得局部 CO₂体积分数较高但污染范围较小。
本次研究通过 CFD 数值模拟，深入分析了开放式厨房中油烟机形式、油烟机行业朝向布局及是否开窗通风对起居室内油烟污染物扩散的规律，实现了对改善室内厨房空气品质的量化分析，为室内厨房设备及设计布局优化、油烟机产业发展提供了方向。
研究结果表明，无论采用顶吸式油烟机还是侧吸式油烟机，增加排风量都能使室内 CO₂体积分数衰减，提升空气品质;顶吸式油烟机的排烟效果优于侧吸式油烟机，但顶吸式油烟机存在易积油、滴油、易碰头的缺点，导致部分用户更倾向选择侧吸式油烟机，若使用侧吸式油烟机则需采用更大的排风量才能达到较好的净化油烟效果;无论开窗还是关窗通风，油烟机朝墙布置的排烟效果均比朝窗布置更好，尽管关窗通风时油烟机朝墙布置下室内局部 CO₂体积分数比朝窗布置略高，但高 CO₂体积分数区域范围小得多，综合来看朝墙布置更有利于维护室内空气品质。
这些研究成果可为开放式厨房油烟机选型及布置位置提供科学参考，在实际室内设计中，还需根据油烟机具体参数进行针对性设计，以进一步提升室内整体空气品质，推动油烟机产业朝着更贴合消费者需求、更注重环保健康的方向发展。
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