石建中

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廚房的通風空調設計與油煙的凈化

石建中

(武漢紡織大學 環(huán)境工程學院，湖北 武漢 430073)

主要論述了廚房的通風空調設計中系統(tǒng)形式、通風量、氣流組織、廚房補風、防火排煙、排風凈化等方面的問題。

抽油煙罩；崗位新風；新風口；排風量；氣流組織

公共建筑中的廚房，是一個很重要的組成部分，但在設計上通常是一個薄弱環(huán)節(jié)，一方面，在施工圖紙設計階段，往往得不到有關廚房的詳細工藝資料，在建筑專業(yè)所提供的方案圖上，一般只有廚房的面積、層高和灶臺的位置，另一方面在現有的設計參考資料中缺少有針對性的技術措施，導致廚房設計中存在很多問題[1]。廚房通風中產生問題的主要原因，一方面是由于廚房工藝設計專業(yè)與通風設計專業(yè)之間協調不夠，另一方面，由于我國廚房設計缺乏經驗，設計不盡合理。本文對廚房設計中存在的問題進行論述，希望能對設計人員有一定的參考作用。

系統(tǒng)形式：送風系統(tǒng)應為直流方式，廚房的通風系統(tǒng)宜采用變速風機或關聯風機進行送排風。

1 廚房通風量的計算

廚房的通風量由兩部分組成，即局部排風量和全面排風量兩部分。局部排風量應選用的灶具和廚房排風罩的情況加以確定，全面排風量一般按計算確定[2]。

1.1 通風量的計算

機械通風的換氣量應通過熱平衡計算求利，其計算公式：

L=Q/0.337(tp-ti) （1）

式中，L——必須的通風量、m3/h；tp——室內排風計算溫度，可采用下列數值：夏季35攝氏度，冬季15攝氏度；ti——室內通風計算溫度，攝氏度；Q——廚房內的總發(fā)熱量（顯熱），W；

Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4（2）

式中，Q1——廚房設備散熱量，按工藝提供數據計算，如無資料時，可參考文獻；Q2——操作人員散熱量，W；Q3——照明燈具散熱量，W；Q4——室內外圍護結構的冷負荷，W。

1.2 局部排風量

局部排風量按排風罩面的吸入風速計算，其最小排風量為

L＝1000P·H （3）

式中，L——排風罩排風量，m3/L；P——罩子的周邊長（靠墻的邊長不計），m；H——罩口至灶面的距離，m。

1.3 廚房通風量估算

在總結工程設計及使用的基礎上，設計人員可按如下通風次數進行估算（見表1）：

表1 通風量計算表

在估算出的通風量中，局部排風量按65％考慮，全面排風量按35％考慮。

2 氣流組織設計

在廚房通風中，要補充一定數量的新風，送風量應按排風量的80%-90%考慮。為改善炊事人員工作環(huán)境，宜按條件設局部或全面加熱或冷卻裝置。在一般系統(tǒng)設計中往往只是將全面排風的補風進行處理，高檔廚房則可能要求對補風全部處理。因此補風方式在很大程度上決定了通風系統(tǒng)的優(yōu)劣，也是決定系統(tǒng)是不是節(jié)能的關鍵[2.3]。

在目前的設計當中大致有這么幾種：一種是靠門窗的自然補風，這種補風會帶來一些比較嚴重的問題。因為局部排風風量相對全面排風要大得多，過渡季尚可從室外直接取風，夏季(冬季)室外氣溫太高(太低)，這部分補風直接經過工作區(qū)，冷(熱)空氣使工作人員難以承受，室內溫度大幅度偏離設計溫度。即使有處理過的補風也因量少而無濟于事。而且衛(wèi)生條件也無法保證。另一種是將補風全部處理，這樣就不存在室內溫度失調的問題，但這樣處理補風的耗能大得驚人。如果不是要求很高的場合或廚房面積很小時不提倡使用。還有一種是把補風分為兩部分：處理過的補風(這部分占總送風量的10%～20%)作為崗位送風送到工作區(qū)；局部排風的補風(這部分占總送風量的80%～90%)在離排氣罩不遠的地方送下，避免了經過人員工作區(qū)。但送風口離罩不能太近，更不能將其直接送入罩內，否則將起不到誘導室內含油煙空氣的作用。之所以采用機械送風是考慮到吊頂以上部位可對外開口面積往往不足。這樣送風不但作為空氣幕防止煙氣的擴散，而且送風不經過工作區(qū)，不會引起室內溫度的變化。

如上所述，補風推薦采用機械補風。將室外的空氣經補風機送入吊頂，再從設在灶具側前方的雙層百葉風口進入室內。這樣作的好處：一是避免補風直接經過工作區(qū)；二是解決了自然進風時，吊頂以上外墻送風口開口面積往往無法滿足的問題。而且送風機的余壓可以使得各送風口風量比較均勻。

廚房內送、排風口的布置應按灶具的具體位置加以考慮，不要讓送風射流擾亂灶具的排風性能。確定送風出口的出口風速時，在距地2m左右時的區(qū)域風速<0.25m/s較為理想。送風口應沿排風罩方向布置，離開罩子前方最小0.7m，而排風口距排風罩越遠越好。

3 排風的凈化及要求

（1）中餐廚房排風的凈化

廚房排風需經凈化后方可排放。中餐廚房，其烹調的發(fā)熱量和排煙量一般較大，排風量也較大，排氣罩一般選用抽油煙罩。一般可選用運水油煙罩或高壓靜電油煙凈化器等凈化設備。按照《飲食業(yè)油煙排放標準(試行)》GB18483-2001的規(guī)定，油煙排放濃度不得超過0.2mg/m，凈化設備的最低去除效率不得低于75%。運水煙罩由于結構復雜，故障率較高，在工程中已經運用的越來越少。而高靜壓油煙凈化器以其重量輕，過濾效率高，運行可靠而得到廣泛應用[4]。

（2）蒸煮間的排風

此間對新風的要求較低，但排風效果一定要好，否則，蒸汽將充滿整個工作間，影響廚師工作，排氣排出的主要是水蒸氣，可以不用凈化裝置，直接排出。

（3）西餐廚房：烹調量并不很大，但要求設備多而全，排風量要小于中餐廚房，但也須凈化。

（4）洗碗間：需要較大的排風量，可以不用凈化裝置，直接排出。

4 廚房補風的要求

在廚房通風中，要補充一定數量的新風，送風量應按排風量的80％-90％考慮。

廚房內負壓值不得大于5Pa，因負壓過大，爐膛會倒風。因而應使送風機與排風機均有調速的可能[4]。

可將補風量的30％作為崗位送風，送風口直接均勻布置排氣罩前側上方。

廚房送風可直接利用室外新風，僅設置粗效過濾器。此外，為改善炊事人員工作環(huán)境，宜按條件設局部或全面冷卻裝置。廚房用具發(fā)散的熱量與空氣調節(jié)冷負荷的關系，可用下式計算：

灶具熱源為煤氣的場合：

qc=qeF1F2≈0.1qe。 （4）

式中qc——廚房空調冷負荷，kW；qe——廚房設備散熱量，kW；F1——設備同時使用系數，取0.5；F2——設備輸入功率中表面輻射熱的比例，取0.32；灶具熱源為使用電及蒸汽的場合：

qc=qeF1F2/F3≈0.16qe （5）

F3——排風排熱系數，取1.6。

為避免廚房向餐廳串味，10-20％的排風量可由餐廳流至廚房。

5 防火、排煙

JGJ64-89第4.2.5條 廚房的排風系統(tǒng)宜按防火單元設置，不宜穿越防火墻。廚房水平排風道通過廚房以外的房間時，在廚房的墻上應設防火閥門。廚房排風管道穿越廚房頂板時在穿出樓板的上方設防火閥，且在樓板和防火閥之間連接風管的外表面應有防火材料隔熱。管道與樓板的縫隙處用不燃材料填塞嚴實。廚房灶具排風管道防火閥的熔斷溫度為150℃。其他排風管道防火閥的熔斷溫度為70℃。防火閥熔斷后關閉聯鎖風機[5]。

6 機房、風機及風管的布置

（1）廚房的排風機宜設在廚房的上部，廚房為公共建筑的一部份時，其排風機宜設在屋頂層，這可以使風道內處于負壓狀態(tài)，避免氣味外溢。

（2）廚房的排風機一般應選用離心風機，現有的很多廠家已有專門對廚房排風開發(fā)的專用風機。廚房的排風管應盡量避免過長的水平管道。

（3）排風機的壓頭應根據水力計算確定，應有一定的富裕量。為了能實現設計要求，排風機可做成變頻調節(jié)的，也可在管路上設置調節(jié)裝置。

（4）補風機相對而言，壓頭應該小一些，以利于廚房保持負壓?？梢赃x用低壓頭的混流風機，如風機噪音過大，還應做消聲處理。

（5）廚房通風系統(tǒng)的管道應采用不燃材料制成。所有風管采用鍍鋅鋼板制作，其厚度按風管制作統(tǒng)一規(guī)定執(zhí)行，廚房排油煙風管采用鍍鋅鋼板外加筋，鍍鋅鋼板厚度不小于1.5mm, 廚房排風管水平段應設不小于0.02的坡度，坡向排氣罩。罩口下沿四周設集油集水溝槽，溝槽底應裝排油污管。

7 結語

因此在廚房的暖通設計上要建筑專業(yè)在方案階段就予以充分的考慮。暖通專業(yè)在作通風設計時：首先，合理地劃分系統(tǒng)，確定有效的通風方案，選擇合理的氣流組織形式；其次，進行準確的風量、熱量平衡等計算，選擇適當的系統(tǒng)設備。這樣才能設計出一個高效節(jié)能的通風系統(tǒng)。

廚房通風設計涉及工作人員的健康和食品衛(wèi)生安全，同時可能對周邊居民產生影響，本人希望通過對廚房通風問題的討論，引起同行人士的重視。

[1] 王希運. 星級酒店廚房的通風空調系統(tǒng)設計[J]. 城市建設理論研究, 2011, (29).

[2] 中國有色工程設計研究總院. 采暖通風空氣調節(jié)設計規(guī)范GB50019-2003[M]. 北京: 中國計劃出版社, 2003.

[3] 潘云鋼. 高層民用建筑空調設計[M]. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999

[4] 中國建筑東北設計院，遼寧省食品衛(wèi)生監(jiān)督檢驗所. 飲食建筑設計規(guī)范JGJ64-89[M]. 北京: 中國建筑工業(yè)出版社，1989.

[5] 中華人民共和國公安部.建筑設計防火規(guī)范GBJ16-87[M]. 北京: 中國計劃出版社. 2001.

Ventilation and Air Conditioning Design and Lampblack Purification in Kitchen

SHI Jian-zhong

(School of Environmental Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China)

The article discussed system form, ventilation volume, airflow structure ,kitchen air supply, fire smoke, exhaust purification in kitchen ventilation and air conditioning design.

Exhaust Air Hood; Spot Fresh Air Supply; Fresh Air Outlet; Air Delivery; Airflow Structure

TU83.133

A

1009－5160(2012)03－0063－03

石建中（1966-），男，副教授，研究方向：建筑節(jié)能、通風除塵、粉塵防爆.