风向频率在职业卫生相关标准中的应用研究

兰伟兴 蓝柳恒

[摘要] 目的 对涉及风向频率的现行国家行业标准进行分析，以期为职业卫生评价工作者提供有益的参考。方法 收集现行有效国家行业标准中涉及风向频率的规定条款，建立数据库进行比较分析，并对个别条款辅以问询调查。结果 相对于“有害危险的”场所，“受保护的”场所一般应位于其全年最小频率风向的下风向。有22种风向被各标准采用，采用率最高的是全年最小频率风向，占条款总数的72.00%。针对中心化验室和变配电设施、变电所，不同标准对其相对位置的规定有差异。结论 针对可能产生毒害气体、粉尘等职业危害场所，80%以上条款采用全年最小频率风向是合适的，但部分标准对同一种受保护场所的相对位置规定不一致，有待进一步调整。

[关键词] 风向频率;职业卫生;总平面布局;职业危害

[中图分类号] R194 [文献标识码] A [文章编号] 1672-5654（2019）06（b）-0158-03

[Abstract] Objective To analyze the current national industry standards involving wind direction frequency， in order to provide useful reference for occupational health evaluation workers. Methods Collect the provisions of the current effective national industry standards that involve the frequency of the wind direction， establish a database for comparative analysis， and supplement the individual clauses with inquiry surveys. Results A “protected” location should generally be located in the downwind direction of its annual minimum frequency wind direction relative to “harmful and dangerous” locations. There are 22 wind directions adopted by various standards. The highest adoption rate was the annual minimum frequency wind direction， accounting for 72.00% of the total number of articles. For central laboratories and power distribution facilities and substations， different standards have different provisions for their relative positions. Conclusion For occupational hazards that may produce toxic gases， dust， etc.， it is appropriate to use the minimum frequency wind direction of the year for more than 80% of the articles. However， the relative position of some standards for the same protected site is inconsistent and needs further adjustment.

[Key words] Wind direction frequency; Occupational health; General layout; Occupational hazards

隨着我国《职业病防治法》及相关法规规章的施行，各地区有关部门依法履行职业病防治职责，用人单位职业病危害评价与控制工作水平不断提升，全社会防治意识不断提高。然而，由于多方面原因，职业卫生技术服务机构人员流动较大，新入行技术人员较多，相当数量人员在应用风向频率进行职业卫生评价，尤其是在总平面布局评价过程中存在一定困难。鉴于风向频率等气象数据对产生毒害气体、粉尘等职业病危害污染源位置布局的重要作用[1]，该文旨在为有关技术工作者在风向频率的理解与应用时提供一些有益参考。

1  材料与方法

收集国内化工（含石油化工）、医药、水泥厂、冶金、玻璃厂、纺织、服装、电子、机械、烧结砖瓦厂等现行有效的行业国家标准，其中在项目总平面布局中涉及风向频率的共计50个，提取相关条款共计275个作为基础标准库。对标准库中的条款进行比较分析，辅以问询调查，研究风向频率在各标准中的应用情况。

2  结果与讨论

2.1  各种风向类别在标准中的采用情况

标准库中共计有22种风向频率报被采用，有253个条款采用表1前9种风向，占条款总数的92.00%;39个标准中的198个条款采用了全年最小频率风向，占条款总数的72.00%;239个条款采用了表1前6种风向，占条款总数的86.91%。采用夏季主导风向的4个标准，其相关条款所针对的场所（设备设施）均为产生高温的发热设备或车间和厂房。采用全年最大频率风向的3个标准，涉及的行业均为医药工业洁净厂房（4个条款）及石化企业（3个条款）。

2.2  各类场所（设备实施）的相对位置

针对可能产生毒害气体、粉尘等职业危害的设备设施或场所，标准库中涉及风向频率的条款共计67个，其中80%以上的条款采用了更为客观的全年最小频率风向。针对所研究的场所（设备实施），根据其性质及类别的差异，可以将其划分为“受保护的”和“有害危险的”两类。相对于“有害危险的”场所（设备实施），“受保护的”场所（设备实施）一般宜位于其全年最小频率风向的下风向。相对于“受保护的”场所（设备实施），“有害危险的”场所（设备实施）一般宜位于其全年最小频率风向的上风向。

“受保护的”场所（设备实施）主要包括居住区，办公区，生活区，中央试（化）验室，有爆炸危险的甲乙类生产装置的全厂性控制室，变配电设施场所，仪表设施等修理车间，要求洁净的生产设施，空分站，冷冻站，通风系统的送风口等;“有害危险的”场所（设备实施）主要包括甲、乙类生产装置或设施，可能泄漏或容易散发可燃液体、有毒或腐蚀性烟、气、雾、粉尘等污染物较多的场所或设施，产生高温、噪声的生产设施，生产高致敏性药品的厂房，通风系统排风口，废料堆场，主要烟囱等。

2.3  关于变配电设施、变电所，不同标准规定不一致

以“变配电设施、变电所”为“研究场所（设备设施）”，共有5个标准9个条款涉及风向频率相关位置关系，并且不同行业国家标准的要求不尽相同，详见表2。

相对于“产生水雾场所”的位置，两个建材标准的规定相同，《化工企业总图运输设计规范》《石油化工工厂布置设计规范》与其他标准的规定差别较大，且《石油化工工厂布置设计规范》采用了冬季主导风向。“主导风向”是指某地常年风向频率最大的风向，气象学概念。“盛行风向”是指某地一定时间内（一月、一季、一年）风向频率大于50%的风向，气候学概念，如出现两个或两个以上的不同方向，但风向频率均较大的风向，都可视为盛行风向[2]。某地区的主导风向一般为一个方向，而盛行风向可以是两个或两个以上的方向，主导风向是盛行风的一种特例，所以这两个术语不能等效视之为同一个概念。见表2。

《化工企业总图运输设计规范》较其他标准规定最为宽松，出版年代最为久远。从行业生产风险程度分析，化工企业明显高于建材企业，但建材企业对于变配电设施、变电所的位置规定明显较化工企业严格，这将在一定程度上增加企业的负担。作者认为，对于变配电设施、变电所的位置规定，建材企业可以与化工企业标准的规定相同。

2.4  关于中心化验室，不同标准中规定不一致

以散发毒性和腐蚀性及其他有害气体、粉尘以及循环水冷却塔等产生大量水雾的设备设施为“参照场所（设备设施）”，以中心化驗室为“研究场所（设备设施）”，共有9个标准14个条款涉及风向频率相关位置关系，其相对位置在不同标准条款中的规定有差异。

相对于散发毒性和腐蚀性及其他有害气体、粉尘以及循环水冷却塔等产生大量水雾的设备设施，《工业企业总平面设计规范》规定中心化验室“应位于其全年最小频率风向的下风侧”，《化工企业总图运输设计规范》则要求“不宜位于其全年最小频率风向的上风侧”;《石油化工工厂布置设计规范》《石油化工控制室设计规范》均规定“不应位于其全年最大频率风向的下风侧”。《工业企业总平面设计规范》的规定最明确，其余3个标准的规定较宽松，设计及评价人员的可选择空间范围较大。

3  应用建议

涉及有中心化验室，变配电设施、变电所的标准，不同标准中的规定应尽可能相互一致，以减小或杜绝职业卫生技术工作者选用标准时出现摇摆模糊的情况，进一步提高标准的易用性，准确性和可操作性。对于变配电设施、变电所的相对位置规定，建材企业可以与化工企业标准的规定相同，但应加强现场工作人员的个体防护工作。

不能简单的认为某地区主导风向的反方向就是该地区的全年最小频率风向，国内仅有少数地区满足上述说法。多数情况下，一个地区的主导风向的反方向与该地区的全年最小频率风向不相同。相对“有害危险的”场所（设备实施），“受保护的”场所（设备实施）一般宜位于其全年最小频率风向的下风向。对于季风变化型地区[3]，当受客观条件限制较多，难以满足上述要求时，可考虑将其布置在“有害危险的”场所（设备实施）的侧风向等适宜位置。

进行职业卫生总平面布局的设计时，应充分参阅当地多年风向频率等气象数据资料，可考虑采用小风频率风向制作的风向玫瑰图指导职业卫生总平面布局。某方位下风受污染的时间与该方位风向频率成正比，而污染浓度与该方位的平均风速成反比[4]。对于毒害气体及粉尘，大风一般不会造成职业危害事故，即使毒害源位于其上风向，浓度限值一般也不会超标，而小风则不同，静风或低风速时更易导致毒害气体浓度限值超标[5]及职业病危害事故。

各相关部门与机构应重视并加强对职业卫生评价工作者的培训和继续再教育工作，尤其是新入行职业卫生技术工作者，应使其理解并掌握各种气象、气候学的风向基本概念，理解并掌握各种风向玫瑰图的由来、应用原理和方法、使用范围和条件，以全面、科学、辩证地使用好风向玫瑰图。

我国地域辽阔、地形复杂，各地受季风影响的程度大小不一，在利用风向玫瑰图对项目进行职业卫生设计及评价时，既要充分认识它的必要性和重要性，也应充分认识它的局限性和特殊性，必须结合相关影响因素全面综合的对规划和总平面布局的具体情况进行分析、推理和判断，应特别注意相关标准中一般规定条款，因地施策，灵活应用。不宜单用一个盛行风向或最小频率风向来考虑对空气污染严重的工业区与居住区的相对位置，应区分当地全年盛行风向的不同情况，区别对待[6]。此外，对于新改扩建可能存在职业危害的项目，还应综合考虑临近周边企业职业危害因素的交叉污染的影响效应。

[参考文献]

[1]  黄小培，覃峥嵘，韦革宁.桂西酸雨的季节分布及风向频率统计特征分析[J].气象研究与应用，2008，29（4）：10-25.

[2]  王红汉，刘学军.对设计规范中厂址选择及厂区布置的风向选择规定的几点看法[J].工业安全与防尘，1997（6）：41-43.

[3]  周志祥，魏泽义，廖可文.风向玫瑰图及其在卫生工程中的应用（续前）[J].中国卫生工程学，2003，2（2）：99-101.

[4]  刘加平.城市环境物理[M].北京：中国建筑工业出版社，2011：156-158.

[5]  梁骏，李森.南宁市SO2浓度分布特征及其与气象条件的关系[J].广西农业大学学报，1993，12（3）：57-64.

[6]  段德罡，田涛.风玫瑰与工业用地布局关系新议[J].工业建筑，2011，41（8）：14-17.

（收稿日期：2019-03-15）