公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要

摘要：探討了公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)量的計(jì)算、風(fēng)量平衡方法及控制原則。關(guān)鍵詞：公共建筑廚房；風(fēng)量計(jì)算；風(fēng)量平衡；風(fēng)量控制；通風(fēng)系統(tǒng)Design of Ventilation System for Public
摘要：探討了公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)中通風(fēng)量的計(jì)算、風(fēng)量平衡方法及控制原則。
關(guān)鍵詞：公共建筑廚房；風(fēng)量計(jì)算；風(fēng)量平衡；風(fēng)量控制；通風(fēng)系統(tǒng)
Design of Ventilation System for Public Building Kitchen
JIANG Henan，LI Lianxing，ZHAO Jinsuo
Abstract：The calculation of ventilation rate in ventilation system for public buihting kitchen，volume balance method and control principles are discussed.
Key words：public building kitchen；ventilation rate calculation；air volume balance；
vohlmc control；ventilation system
1 概述
   廚房作為一些大型公共建筑重要的組成部分，因功能性復(fù)雜，設(shè)備眾多，并且廚房工藝設(shè)計(jì)經(jīng)常滯后而導(dǎo)致暖通設(shè)計(jì)缺乏足夠詳實(shí)準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)條件，造成通風(fēng)排煙效果不好、廚房負(fù)壓過(guò)大、溫度較高、廚房?jī)?nèi)工作環(huán)境不佳等現(xiàn)象，因此廚房的通風(fēng)設(shè)計(jì)非常重要。同樣的廚房，不同設(shè)計(jì)人員對(duì)技術(shù)措施的理解不同，設(shè)計(jì)結(jié)果往往也不同，甚至相差懸殊。筆者結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，對(duì)公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。
2 公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
    公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)通常參考民用建筑的廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，中高級(jí)民用建筑的廚房應(yīng)設(shè)置機(jī)械送、排風(fēng)系統(tǒng)，普通民用建筑的廚房應(yīng)以自然通風(fēng)為主，必要時(shí)輔以機(jī)械排風(fēng)[1]。
2.1 風(fēng)量計(jì)算方法
    在廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，通風(fēng)量的計(jì)算根據(jù)實(shí)際情況各有不同，規(guī)范及技術(shù)措施對(duì)通風(fēng)量的計(jì)算缺少針對(duì)性的規(guī)定。廚房的總排風(fēng)量由兩部分組成：局部排風(fēng)量(包括灶前排油煙風(fēng)量、冷庫(kù)等設(shè)備的排風(fēng)量)和全面換氣排風(fēng)量。局部排風(fēng)量根據(jù)選用的灶具、廚房排氣罩或設(shè)備的情況加以確定，全面換氣排風(fēng)量一般通過(guò)計(jì)算求得。排風(fēng)量的計(jì)算通常有以下3種：
    ① 熱平衡法：根據(jù)設(shè)備散熱量和送排風(fēng)溫差，按熱平衡法進(jìn)行計(jì)算。廚房的室內(nèi)排風(fēng)設(shè)計(jì)溫度通常采用：冬季15℃，夏季35℃。熱平衡法計(jì)算公式為：
 
式中q——通風(fēng)量，m3/h
    Φ——廚房?jī)?nèi)的總散熱量(顯熱)，W
    tp——室內(nèi)排風(fēng)設(shè)計(jì)溫度，℃
    tj——室外送風(fēng)計(jì)算溫度，℃
    Φ=Φ1+Φ2+Φ3+Φ4    (2)
式中Φ1——炊事設(shè)備散熱量，W
    Φ2——操作人員散熱量，W
    Φ3——照明燈具散熱量，W
    Φ4——圍護(hù)結(jié)構(gòu)散熱量，W
    ② 罩口風(fēng)速法：按排風(fēng)罩面的吸入風(fēng)速校核最小灶前排油煙風(fēng)量。最小灶前排油煙風(fēng)量計(jì)算公式為：
    q1=1000ld    (3)
式中q1——最小灶前排油煙風(fēng)量，m3/h
    l——罩子的周邊長(zhǎng)(靠墻的邊長(zhǎng)不計(jì))，m
    d——罩口至灶面的距離，m
    用式(3)計(jì)算出的最小灶前排油煙風(fēng)量按照罩口面積核算罩口的吸風(fēng)速度，要求罩口的吸風(fēng)速度不小于0.5m/s。
    ③ 換氣次數(shù)法：當(dāng)不具備準(zhǔn)確的計(jì)算條件時(shí)，廚房的排風(fēng)量可按換氣次數(shù)估算：中餐廚房換氣次數(shù)為40～50次/h，西餐廚房換氣次數(shù)為30～40次/h，職工餐廳廚房換氣次數(shù)為25～35次/h。
    在實(shí)際設(shè)計(jì)中，通常按照熱平衡法或換氣次數(shù)法計(jì)算總排風(fēng)量，按罩口風(fēng)速法校核局部排風(fēng)量[2]。
2.2 風(fēng)量平衡及控制原則
    全面換氣排風(fēng)量和局部排風(fēng)量有個(gè)匹配問(wèn)題，對(duì)此JOJ 64-89《飲食建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》第4.2.3條對(duì)廚房操作間通風(fēng)作了明確規(guī)定：廚房和飲食制作間的熱加工間機(jī)械通風(fēng)的換氣量宜按熱平衡計(jì)算，計(jì)算排風(fēng)量的65%通過(guò)排風(fēng)罩排至室外，而由房間的全面換氣排出35%；補(bǔ)風(fēng)量宜為排風(fēng)量的70%左右，房間負(fù)壓值不應(yīng)大于5Pa。
    一般廚房爐灶使用高峰時(shí)間為4～5h，其余為加工和準(zhǔn)備時(shí)間。因此廚房爐灶排風(fēng)罩不工作時(shí)，還應(yīng)有其他排風(fēng)機(jī)在工作，廚房的排風(fēng)不僅從爐灶排風(fēng)罩排出，還必須有其他的排風(fēng)路由，并且排風(fēng)量與全面換氣排風(fēng)量具有一定的比例關(guān)系。大型的廚房排風(fēng)分為灶前排油煙+全面換氣排風(fēng)兼事故排風(fēng)；補(bǔ)風(fēng)分為灶前補(bǔ)風(fēng)(對(duì)應(yīng)灶前排油煙)十全面送風(fēng)兼崗位送風(fēng)，并在實(shí)際運(yùn)行中對(duì)這些排風(fēng)/送風(fēng)分別控制，以達(dá)到廚房的通風(fēng)要求。
   ① 風(fēng)量平衡
   a. 灶前排油煙風(fēng)量的換氣次數(shù)不低于60次/h，全面換氣排風(fēng)量按灶前排油煙風(fēng)量的35%計(jì)算(換氣次數(shù)不低于20次/h)。灶前排油煙風(fēng)量應(yīng)由廚房顧問(wèn)或設(shè)備廠(chǎng)家提出具體值，但在方案設(shè)計(jì)及初步設(shè)計(jì)時(shí)可按換氣次數(shù)法估算。大型廚房有多組需排油煙灶臺(tái)，可以單獨(dú)計(jì)算排油煙風(fēng)量進(jìn)而選擇多組排油煙風(fēng)機(jī)，對(duì)應(yīng)多組灶前補(bǔ)風(fēng)。這樣既解決了按整體排油煙風(fēng)量選擇的排油煙風(fēng)機(jī)過(guò)大的問(wèn)題，又可以不同組灶臺(tái)分別使用，利于控制。
    b. 補(bǔ)風(fēng)量按灶前排油煙風(fēng)量的80%～90%計(jì)算(換氣次數(shù)為48～54次/h)，大型廚房取上限，避免負(fù)壓過(guò)大；小型廚房向下浮動(dòng)，主要考慮廚房的負(fù)壓。其中，補(bǔ)風(fēng)量的65%為灶前補(bǔ)風(fēng)，與排油煙風(fēng)機(jī)連鎖啟停；補(bǔ)風(fēng)量的35%為全面送風(fēng)兼崗位送風(fēng)，閥門(mén)處于常開(kāi)狀態(tài)。
    其余房間向廚房的無(wú)組織補(bǔ)風(fēng)量不應(yīng)過(guò)大，防止廚房門(mén)關(guān)閉不嚴(yán)或送菜口風(fēng)速過(guò)大。
    c. 冷庫(kù)、洗碗間的排風(fēng)不能與全面換氣排風(fēng)合用(與排油煙風(fēng)機(jī)錯(cuò)時(shí)啟停且兼事故排風(fēng))，宜單獨(dú)設(shè)置，以保證排出電機(jī)熱量。因計(jì)算電機(jī)熱量需要準(zhǔn)確的設(shè)備參數(shù)，在實(shí)際設(shè)計(jì)中，此排風(fēng)量經(jīng)常由廚房設(shè)計(jì)單位提供散熱量計(jì)算得出，或者直接給出設(shè)備所要求的排風(fēng)量，部分需24h排風(fēng)。
   ② 控制原則
   a. 開(kāi)啟灶前排油煙風(fēng)機(jī)時(shí)宜關(guān)閉全面換氣排風(fēng)，這樣可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，因?yàn)槿嫠惋L(fēng)兼作灶前補(bǔ)風(fēng)的一部分，降低了總補(bǔ)風(fēng)量與能耗。而且全面換氣排風(fēng)與灶前排油煙風(fēng)機(jī)同時(shí)開(kāi)啟時(shí)的氣流組織復(fù)雜，很難控制效果，關(guān)閉全面換氣排風(fēng)后回避了此問(wèn)題。廚房風(fēng)機(jī)在兩種工況下的開(kāi)啟狀態(tài)見(jiàn)表1。
表1 廚房風(fēng)機(jī)的開(kāi)啟狀態(tài)
工況
灶前排油煙風(fēng)機(jī)
灶前補(bǔ)風(fēng)風(fēng)機(jī)
全面送風(fēng)風(fēng)機(jī)
全面換氣排風(fēng)風(fēng)機(jī)
排油煙
開(kāi)
開(kāi)
開(kāi)
關(guān)
平時(shí)
關(guān)
關(guān)
開(kāi)
開(kāi)
    b. 全面換氣排風(fēng)與事故排風(fēng)系統(tǒng)合并，但獨(dú)立于其他排風(fēng)系統(tǒng)；排油煙、消防排煙系統(tǒng)均相互獨(dú)立，廚房的消防排煙系統(tǒng)劃分宜按防火分區(qū)設(shè)計(jì)，盡量不穿過(guò)防火墻，必須穿過(guò)時(shí)應(yīng)裝設(shè)防火閥。
    c. 一些場(chǎng)所(如冷庫(kù))要求24h排風(fēng)時(shí)，排風(fēng)機(jī)全天運(yùn)行。
3 結(jié)論
    ① 標(biāo)準(zhǔn)的五星級(jí)酒店廚房、大型商業(yè)餐飲廚房的通風(fēng)系統(tǒng)需包含5路通風(fēng)：灶前排油煙、全面換氣排風(fēng)兼事故排風(fēng)、灶前補(bǔ)風(fēng)、全面送風(fēng)兼崗位送風(fēng)和消防排煙。灶前補(bǔ)風(fēng)在北方冬季運(yùn)行時(shí)需保證補(bǔ)風(fēng)溫度為12～14℃，以防止烹飪過(guò)程中油發(fā)生凝結(jié)。
    ② 小型餐飲廚房的通風(fēng)系統(tǒng)可只包含2～3路通風(fēng)：灶前排油煙、全面送風(fēng)兼崗位送風(fēng)兼灶前補(bǔ)風(fēng)、全面換氣排風(fēng)兼事故排風(fēng)(可選)。當(dāng)由餐廳開(kāi)旁通風(fēng)管給廚房補(bǔ)風(fēng)時(shí)，需進(jìn)行噪聲控制并使補(bǔ)風(fēng)符合衛(wèi)生要求(在旁通風(fēng)管內(nèi)設(shè)置光觸媒或紫外線(xiàn)殺菌)。
③ 廚房?jī)?nèi)的通風(fēng)比較復(fù)雜，運(yùn)行效果與通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝質(zhì)量、控制系統(tǒng)、風(fēng)口位置等很多因素有關(guān)，其中通風(fēng)量計(jì)算準(zhǔn)確、通風(fēng)設(shè)備運(yùn)行控制合理是保證廚房通風(fēng)效果的基礎(chǔ)，應(yīng)該得到設(shè)計(jì)人員的足夠重視。
參考文獻(xiàn)： 
[1] 建設(shè)部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究所.全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施 暖通空調(diào)·動(dòng)力[M].北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2003：126-127.
[2] 孫一堅(jiān).簡(jiǎn)明通風(fēng)設(shè)計(jì)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1997：581-589.
 
(本文作者：姜赫男 李連星 趙金鎖 建設(shè)部沈陽(yáng)煤氣熱力研究設(shè)計(jì)院 遼寧沈陽(yáng) 110026)