摘 要

摘　要：根據(jù)澳門商業(yè)廚房的特點，提出商業(yè)廚房的安全設(shè)計措施。合理地布置廚房內(nèi)的燃氣設(shè)施，選用配置熄火保護裝置的燃具，建立可靠的聯(lián)動系統(tǒng)及高效的油煙制控系統(tǒng)，以保證廚房場所

摘　要：根據(jù)澳門商業(yè)廚房的特點，提出商業(yè)廚房的安全設(shè)計措施。合理地布置廚房內(nèi)的燃氣設(shè)施，選用配置熄火保護裝置的燃具，建立可靠的聯(lián)動系統(tǒng)及高效的油煙制控系統(tǒng)，以保證廚房場所的安全。

關(guān)鍵詞：商業(yè)廚房　安全設(shè)計　熄火保護裝置　廚房設(shè)施聯(lián)動系統(tǒng)　自動滅火系統(tǒng)

Safety Design and Practice of Commercial Kitchens

Abstract：According to the characteristics of commercial kitchens in Maca0，the safety design measures of commercial kitchens are proposed．The kitchen gas facilities are reasonably arranged，gas appliances with flame failure device are used，and a reliable linkage system and an efficient cooking fume control system are established to ensure the safety of the kitchen place．

Keywords：commerciaX kitchen：safety design；flame failure device；linkage system of kitchen facilities；automatic fire extinguishing system

 

1　概述

隨著社會的發(fā)展進步，各種商業(yè)服務(wù)性配套設(shè)施日趨完善，選擇省時省力的外出用餐或外賣已經(jīng)成為人們生活方式的一部分。在城市燃氣系統(tǒng)中，餐飲業(yè)及酒店等商業(yè)用戶的燃氣消耗量也越來越大，廚房安全對商業(yè)場所成功創(chuàng)收、持續(xù)經(jīng)營的重要性日益凸顯。商業(yè)廚房的設(shè)計團隊主要包括建筑、結(jié)構(gòu)、消防、通風(fēng)、電氣、供排水、燃氣等專業(yè)工程師，燃氣工程師作為設(shè)計團隊的重要一員，在與其他專業(yè)人員深入廣泛協(xié)作的過程中，也從多方面拓寬了自身的視野。筆者結(jié)合澳門的工程實踐，就有關(guān)商業(yè)廚房的安全設(shè)計，從燃氣工程師的視角加以分析。

2　商業(yè)廚房的特點

根據(jù)燃燒與爆炸的基本理論可知，使用燃氣的廚房，經(jīng)常是同時同地存在著可燃物質(zhì)(燃氣)、助燃物(空氣)和點火源，具備了燃燒與爆炸發(fā)生的三個要素^[1]。商業(yè)廚房的特點是：

①明火作業(yè)多，火源不斷，可燃物大量存在，疏于管控后發(fā)生火災(zāi)的概率高；

②為了方便顧客和增加商機，餐廳大多位于人口密集的地區(qū)，廚房發(fā)生火災(zāi)后對人身與財產(chǎn)安全的危害大。

現(xiàn)代商業(yè)廚房往往是新技術(shù)首先使用的地方，其設(shè)計的安全目標應(yīng)該是明確的和高水平的。在設(shè)計此類場所的燃氣設(shè)施時，燃氣工程師承擔(dān)著較大的責(zé)任和壓力，需針對有關(guān)的特性加以全面審慎分析，跳出傳統(tǒng)的專業(yè)局限，站在更高的層面，創(chuàng)造性地組合運用各種現(xiàn)代科技手段，出色地完成任務(wù)。

在這個過程中，燃氣工程師既要關(guān)注商業(yè)廚房這個整體，又要關(guān)注構(gòu)成燃氣設(shè)施的每一個要素，甚至最微小細節(jié)的運行情況，同時又不能忽略系統(tǒng)運行所處的變化不定的外部環(huán)境因素。為了確保系統(tǒng)的可靠性和安全性，必須千方百計地預(yù)計種種可能的問題，并事先加以預(yù)防。

3　廚房燃氣設(shè)施的布置

3.1　建筑布局

廚房的安全設(shè)計必須對建筑規(guī)劃、結(jié)構(gòu)耐火性能、防火分區(qū)、燃氣設(shè)施、消防設(shè)備及避難對策等方面做出考慮。在建筑布局上，廚房應(yīng)鄰近建筑物的外墻布置。廚房的間隔墻體須使用不可燃材料修建，具有等于或超過120min的耐火能力，并且不可直接與樓梯間、電梯井或居住的間隔相通，廚房入口的門應(yīng)該向外開，可從兩側(cè)操作，其防煙和耐火能力應(yīng)等于或超過30min。

3.2　燃氣總閥

供應(yīng)廚房的燃氣管道必須在廚房范圍以外的地方、緊靠廚房入口的外側(cè)，裝設(shè)一個手動的快速切斷閥(Quick Shut Off Valve)，作為廚房的燃氣總閥。該廚房總閥必須裝在有通道可達的位置，以備發(fā)生事故時供消防人員使用，并以不易被擦掉的物料寫上“廚房燃氣總閥”字樣，字高不小于12cm，以顯目標示。

3.3　防火分隔

關(guān)于燃具的布置，澳門地區(qū)相關(guān)的燃氣法規(guī)中曾經(jīng)要求，如果所安裝的燃具的單臺功率超過35kW且燃具的總功率超過70kW，則要求燃具與燃具之間，或燃具與廚房墻壁之間需有最少1.3m的安全間距。澳門寸土寸金，相對而言，l.3m的間距頗大，業(yè)界一直有不同意見，最終此要求在2009年修改，規(guī)定如果使用不可燃及具有不少于120min的耐火能力的防火材料在燃具與燃具之間、或燃具與廚房墻壁之間加以分隔，就無需l.3m的安全間距。

在工程實踐中，普遍選用的防火材料是德國Promat公司(Promat中文譯作：保全)生產(chǎn)的一種防火板材，再外包不銹鋼板，既美觀又節(jié)省空間。Promat防火板是根據(jù)被動消防理論研制開發(fā)的一種不助燃及經(jīng)高溫高壓處理的纖維板，厚度為9～25mm。澳門大學(xué)于2006年9月按照英國標準BS 476《建筑材料和結(jié)構(gòu)防火測試》(Fire Tests on Building Materials and Structures)中的第20部分《建筑構(gòu)件耐火的測定方法(一般原理)》(Part 20：Method for Determination of the Fire Resistance of Elements of Construction(General Principles))和第22部分《非載荷建筑構(gòu)件耐火測試方法》(Part 22：Methods for Determination of the Fire Resistance of Non-load Bearing Elements of Construction)進行測試，結(jié)果顯示：厚度為9mm、密度為950kg／m³的試件已具備240min的耐火能力。

相對于運用自動滅火系統(tǒng)和火災(zāi)報警的主動消防(Active Fire Protection)，被動消防^[2](Passive Fire Protection)則是指運用一系列具備一定耐火極限的墻壁、地板和門及其他，通過在一段時間內(nèi)維持結(jié)構(gòu)的完整性，以遏制火災(zāi)或減緩火焰及其影響(例如熱量和煙霧的傳播)，將火災(zāi)限制在初發(fā)的起火單元內(nèi)，阻止或減緩火勢從火源的房間向其他地方蔓延，以保護相鄰單元空間免受其害，并為建筑物中的人員緊急疏散或到達避難區(qū)域提供更多時間，最大限度地保護生命和財產(chǎn)安全，降低火災(zāi)損失。Promat防火板在高溫及溫度頻繁變化的環(huán)境中不變形，遇火燒時也不會產(chǎn)生傷害人體的濃煙或毒氣，廣泛應(yīng)用于各類防火系統(tǒng)中，通過了包括UL(美國保險商實驗室，Undmwriters Laboratories)和FM(美國工廠聯(lián)合研究所，Factory Mutual Research)在內(nèi)的多項國際標準要求的認證，已廣為業(yè)內(nèi)建筑師、消防工程師所熟悉。

供氣管道一般不可以直接穿越建筑物的樓梯間及消防通道的防煙前室(Smoke Lobby)。這是因為火災(zāi)時，燃氣管道若有泄漏，容易發(fā)生爆炸，會形成更大的災(zāi)難。在工程實踐中，也出現(xiàn)過極端的情況，供氣管道穿越防煙前室等類似區(qū)域在建筑結(jié)構(gòu)空間上不可避免。此時，在不影響防煙前室的消防功能的前提下，同時保證防煙前室的凈空高度滿足澳門法規(guī)所要求的2.2m，燃氣管道的安裝高度就必須在2.2m以上，而且燃氣管道除加金屬套管保護外，根據(jù)被動消防的理念，還要與防煙前室加以分隔。工程中首選用Promat防火板材料包覆燃氣管道的套管的方式達到分隔目的。進行分隔時，特別要避免因分隔而產(chǎn)生凸出物，因為緊急情況下凸出物有可能碰傷因疏散而擁擠的人群。

3.4　電氣裝置

澳門的燃氣法規(guī)規(guī)定，廚房內(nèi)所安裝的電氣裝置和設(shè)備，其防護級別不低于IP54；電源插座及開關(guān)等的防護級別不低于IP55，且應(yīng)與燃具保持1.3m以上的安全間距。

國際防護符號IP，即Ingress Protection Rating(防護等級)，或International Protection Rating(國際保護等級)，表示裝置外殼的防護等級，由IP和后續(xù)的兩位數(shù)字組成。第一個數(shù)字為0～6，表示對固體外來物的保護等級，第二個數(shù)字為0～8，表示對外來水的保護等級，數(shù)字越大表示防護等級越高。國際電工技術(shù)委員會(International Eleetroteehnical Commission，IEC)標準IEC 529《外殼所提供的保護等級》(Degrees of Protection Provided by Enclosure)的相關(guān)規(guī)定見表1。

 

4　選用本質(zhì)安全的燃具

商業(yè)廚房內(nèi)，燃具種類多且功率大，選用本質(zhì)安全設(shè)計的燃具，對整個商業(yè)廚房場所的安全保障有舉足輕重的作用。

本質(zhì)安全是目前主流的安全理念，被廣泛應(yīng)用于各個工程技術(shù)領(lǐng)域。本質(zhì)安全設(shè)計是指設(shè)備設(shè)計時，通過人因工程學(xué)的考慮，在設(shè)計階段采取措施來消除設(shè)備潛在危險，使設(shè)備本身具有安全性，即使在誤操作或設(shè)備發(fā)生故障的情況下也不會發(fā)生事故^[3-4]。

4.1　熄火保護

熄火保護是燃具本質(zhì)安全設(shè)計的主要技術(shù)之一。當燃具在工作中突然熄火，如不及時發(fā)現(xiàn)，燃氣就會大量泄放到周圍環(huán)境中。熄火保護就是檢測火焰是否持續(xù)存在，火焰持續(xù)存在時，允許燃具工作；火焰熄滅時，熄火保護裝置(Flame Protection Device，FPD)及時給出控制信號，進而將供應(yīng)至燃具的燃氣切斷，以確保安全。熄火保護的核心技術(shù)是火焰檢測技術(shù)及其信號處理^[5]。

燃氣燃燒是一個物理和化學(xué)的綜合過程，火焰區(qū)有許多物理特性發(fā)生變化，如溫度升高、火焰區(qū)氣體電離以及火焰特有的光特性。火焰檢測技術(shù)就是利用火焰區(qū)物理特性的變化來檢測火焰的存在，由此出現(xiàn)了多種火焰檢測方法和火焰檢測傳感元件及相應(yīng)的熄火保護裝置類型^[5]。常見熄火保護裝置類型有三種^[6]：

①熱電偶類型(Thermoelectric FPD)：

②火焰電離類型(Flame Ionisation FPD)：

③火焰感光類型(Photosensitive FPD)。

其中火焰電離類型又分為導(dǎo)電式(Flame Conduction FPD)和整流式(Flame Rectification FPD)兩種^[6]。

4．1．1熱電偶熄火保護裝置

熱電偶熄火保護裝置是利用火焰的溫度升高特性，當熱電偶感應(yīng)火焰的溫度而產(chǎn)生電動勢，作為執(zhí)行機構(gòu)的電磁鐵受電動勢推動保持燃氣閥打開，燃氣流向主燃燒器；當燃具點火失敗或火焰熄滅時，電動勢消失，電磁鐵受彈簧作用推動燃氣閥切斷燃氣通路。

熱電偶熄火保護裝置的工作過程如圖l所示。當燃具不工作時，下閥塞關(guān)閉主燃氣通路(如圖1a)。當按下點火按鈕時，下閥塞打開，上閥塞關(guān)閉，燃氣通過點火管，燃具點火，同時鐵片與電磁鐵貼緊，點火火焰將熱電偶加熱，產(chǎn)生電動勢，使電磁鐵得磁而吸住鐵片(如圖lb)。此時放開按鈕，上下閥塞均打開，主燃氣通路接通，燃具正常工作(如圖1c)。當火焰意外熄滅時，熱電偶冷卻，電動勢消失，電磁鐵失磁，鐵片脫落，下閥塞在彈簧作用下關(guān)閉氣路(如圖la)。

 

以上是用點火火焰加熱熱電偶的情況，目前家庭式的燃具大部分是用主火火焰加熱熱電偶，其工作原理與上述情況基本相同^[7]。

熱電偶是由兩種不同的合金組合，最常見的鎳(Ni)鉻(Cr)合金的極性為正，鎳(Ni)硅(Si)合金的極性為負，不同的合金在溫度的影響下，產(chǎn)生的電動勢也不同。該類型熄火保護裝置的特點是熱電偶對溫差的變化反應(yīng)時間長，要避免火焰以外的熱輻射干擾，因此只局限在低負荷的大氣式燃燒器上使用。

4．1．2火焰導(dǎo)電式熄火保護裝置

火焰導(dǎo)電式熄火保護裝置是利用火焰導(dǎo)電特性，在火焰中放入一根鎳鉻合金絲作為電極，用燃氣燃燒器的殼體作另一電極，在火焰電極與燃燒器殼體之間加一個直流電壓，燃燒器接地，流過火焰的小電流被檢測放大，然后直接帶動繼電器工作。火焰導(dǎo)電式熄火保護裝置具有只檢認火焰而不受環(huán)境熱輻射的影響和干擾，能對火焰的存在或消失迅速反應(yīng)，準確判斷火焰位置，并且火焰電極使用壽命長等特點，在氣體燃燒器中應(yīng)用有相當大的優(yōu)勢。

4．1．3火焰整流式熄火保護裝置

火焰整流式熄火保護裝置也是利用火焰導(dǎo)電特性，在火焰電極與燃燒器噴頭(地電極)之間加一個交流電壓，由于燃燒器噴頭接觸火焰的面積比火焰電極大，火焰中交流電流通過時有整流效應(yīng)，整流作用產(chǎn)生直流電流信號，經(jīng)放大后帶動繼電器工作。火焰整流式熄火保護裝置不會受“假火焰”信號干擾，任何火焰中的塵粒不影響整流效應(yīng)。

大功率燃氣燃燒器的主火焰位置隨負荷變化往往有較大變化，使用火焰電離型檢測器有時會發(fā)生熄火誤判，因此，火焰電極在燃燒器的安裝位置必須考慮燃燒器的結(jié)構(gòu)形式，保證電極在火焰內(nèi)處于正確位置，同時火焰與燃燒器噴頭(地電極)有足夠的接觸面積。

4．1．4火焰感光熄火保護裝置

火焰感光熄火保護裝置利用火焰的光特性，采用感光式電子火焰?zhèn)鞲衅?，吸收火焰輻射強度高的紅外線或紫外線，來探測或掃描火焰。代表火焰信號的初始電流經(jīng)放大后推動執(zhí)行繼電器。該類型熄火保護裝置的特點是探測器分辨火焰輻射來獲得正確的火焰信號，不需要接觸火焰，配置探頭變得很簡單。不需要火焰電極，探頭在高溫下不退化。另外，由于所有熱的物質(zhì)都向外輻射紅外線，感應(yīng)紅外線的火焰檢測裝置存在缺點，即難以區(qū)分究竟是火焰輻射還是燃燒室受熱表面輻射(即使火焰熄滅)，因此火焰檢測裝置的設(shè)計優(yōu)選感應(yīng)紫外線。感應(yīng)紫外線的火焰感光熄火保護裝置見圖2。

 

4.2　熄火保護裝置的選用

熱電偶熄火保護裝置由于造價便宜，無需供電，普遍使用在低功率大氣式燃具上，包括家用燃氣灶；火焰電離熄火保護裝置則最早被應(yīng)用在燃氣熱水器中，在功率較高及強制鼓風(fēng)式燃具中得到了廣泛的使用；火焰感光熄火保護裝置目前主要用于工業(yè)燃燒器(包括燃氣鍋爐)中。目前熄火保護裝置技術(shù)日益成熟，許多火焰電離類型及感光類型熄火保護裝置都采用帶微處理器的模塊化設(shè)計，更加高效、安全和可靠，市場上有許多獲得歐盟CE及美國UL和FM等安全認證的產(chǎn)品可供選擇。

在工程實踐中，要求在燃具的每個燃燒器上都設(shè)置獨立的熄火保護裝置。另外，熄火保護裝置從檢測到?jīng)]有火焰到給出有效信號切斷燃氣供應(yīng)的整個操作過程必須是在安全合理的時間內(nèi)，因為此操作過程時間過長，燃具泄漏的燃氣過多，危險性過高，保護裝置就失去了意義。對于不同類型及功率燃具的熄火保護裝置的最長切斷時間，澳門地區(qū)的相關(guān)燃氣法規(guī)要求見表2。

 

5　建立可靠的聯(lián)動系統(tǒng)

5.1　基于燃氣泄漏探測的聯(lián)動

由于在商業(yè)廚房內(nèi)安裝燃氣設(shè)施種類及數(shù)量較多，需要防止燃氣泄漏，同時在廚房火災(zāi)發(fā)生時，若有燃氣助燃則火災(zāi)更加難以控制，造成的災(zāi)難更大?；诎踩珳蕜t，工程實踐中，通常在商業(yè)廚房的燃氣總閥的下游設(shè)置一組電磁閥，與燃氣泄漏探測器、廚房通風(fēng)管道內(nèi)的電動防火閘、供電繼電器聯(lián)動。當燃氣泄漏探測器偵測到泄漏發(fā)生時，發(fā)出報警，電磁閥關(guān)閉、電動防火閘關(guān)閉、供電繼電器切斷廚房燃具電源。由上述設(shè)備組成的廚房聯(lián)動系統(tǒng)同時切斷了可燃物燃氣、助燃物空氣的供應(yīng)以及消除可能存在的點火源。電動防火閘的關(guān)閉則更是可以遏制火災(zāi)經(jīng)通風(fēng)管道向其他地方蔓延。廚房設(shè)施聯(lián)動系統(tǒng)見圖3。

 

圖3中，電磁閥1為常開型，當燃氣泄漏探測器偵測到漏氣發(fā)生，燃氣泄漏探測器控制屏發(fā)出單脈沖信號使電磁閥1自動關(guān)閉(該閥門屬于手動復(fù)位類型)；電磁閥2屬于常關(guān)型，斷電時閥門關(guān)閉，接受廚房通風(fēng)控制屏的通風(fēng)系統(tǒng)開啟信號時自動開啟，屬于防爆類型電磁閥。廚房排風(fēng)管內(nèi)的電動防火閘l和廚房新風(fēng)管內(nèi)電動防火閘2是接受廚房通風(fēng)控制屏的信號而開啟或關(guān)閉的。供電繼電器也是接受廚房通風(fēng)控制屏的信號而開啟或關(guān)閉的，當廚房通風(fēng)系統(tǒng)開啟，燃具供電；當廚房通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉，燃具斷電。另外，當燃氣泄漏探測器偵測到漏氣發(fā)生，燃氣泄漏探測器控制屏也將信號發(fā)送給廚房通風(fēng)控制屏，進而控制電動防火閘l和2關(guān)閉。

實踐表明，商業(yè)廚房與普通場所的室內(nèi)環(huán)境大為不同，在其運行期間，所產(chǎn)生的烹飪油霧、水蒸氣及燃燒煙氣等較多，室內(nèi)環(huán)境潮濕且復(fù)雜，燃氣泄漏探測器容易誤報、漏報。久而久之，頻繁的誤報、漏報，一方面使人們變得大意，另一方面使用戶對燃氣泄漏探測器的工作性能產(chǎn)生信任危機，最終導(dǎo)致燃氣泄漏探測器被用戶棄置不用，形同虛設(shè)。

5.2　基于自動滅火系統(tǒng)的聯(lián)動

對于基于燃氣泄漏探測的聯(lián)動的缺陷，我們不敢掉以輕心，經(jīng)過與設(shè)計團隊中消防工程師進行深入的探討，以及咨詢?nèi)季邚S商的專業(yè)意見，針對商業(yè)廚房的特性，在進一步的工程實踐中，在廚房增設(shè)ANSUL自動滅火系統(tǒng)，燃氣供應(yīng)系統(tǒng)與之聯(lián)動，而不僅僅是設(shè)置電磁閥與燃氣泄漏探測器。

5．2．1自動滅火系統(tǒng)的原理

早在1962年，美國ANSUL(中文音譯作：安素)公司就提出了廚房自動滅火概念，當時廚房失火是造成酒店損失的最主要原因之一。ANSUL系統(tǒng)的核心在于：針對廚房火災(zāi)的特點，能夠迅速探測到火災(zāi)并進行滅火。該系統(tǒng)使用專門配置的濕式滅火劑，能夠迅速撲滅火焰和冷卻發(fā)熱的表面，并用泡沫覆蓋層鞏固滅火成果，防止死灰復(fù)燃。由于滅火劑的pH值接近中性，因此，可以友好地冷卻設(shè)備，幾乎不會傷害燃具及其他烹飪設(shè)備的不銹鋼表面。ANSUL廚房自動滅火系統(tǒng)通過了UL認證，符合UL300《商業(yè)烹飪設(shè)備滅火系統(tǒng)滅火試驗》(Fire Testing of Fire Extinguishing Systems for Protection of Cornmercial Cooking Equipment)及NFPA 96《商業(yè)烹飪操作的通風(fēng)控制和消防》(Standard for Ventilation Control and Fire Protection of Commercial Cooking Operations)等標準的要求。

ANSUL廚房自動滅火系統(tǒng)的工作原理如下：廚房著火導(dǎo)致布在廚房保護區(qū)(即灶臺、煙罩及其排風(fēng)管入口附近等火災(zāi)危險區(qū))的探測器熔線斷開，引發(fā)連接在探測器上的鋼絲繩索松開，滅火劑釋放裝置啟動，打開動力氣筒，釋放出高壓氣體進入滅火劑儲罐，把滅火劑壓出并通過釋放管道輸送至噴嘴噴向保護區(qū)，同時釋放裝置控制鋼絲繩索關(guān)閉機械切斷閥。ANSUL廚房自動滅火系統(tǒng)的組成見圖4。

 

5．2．2自動滅火系統(tǒng)的組成

一個完整的ANSUL廚房自動滅火系統(tǒng)由以下6個部分組成：

①滅火劑儲罐。儲存濕式化學(xué)滅火劑，滅火劑儲罐用不銹鋼制成，安裝在一個不銹鋼保護箱中或墻上托架上，滅火劑儲罐配備有爆破片、管件接頭等組件。

②調(diào)節(jié)型釋放裝置。屬于一種裝有彈簧的機械、氣動釋放裝置，配置一個儲存二氧化碳或氮氣的動力氣筒，向滅火劑儲罐提供動力氣供應(yīng)，氣筒上安裝有調(diào)節(jié)器，氣筒的密封層設(shè)計成由釋放裝置擊穿。釋放裝置由熔線探測系統(tǒng)進行自動啟動，釋放裝置還可以通過鋼絲繩索連接設(shè)置在保護區(qū)以外的機械按鈕進行遙控手動開啟，另外可與大廈中央監(jiān)控系統(tǒng)的連接線兼容，將有關(guān)信號自動傳輸?shù)酱髲B中央監(jiān)控系統(tǒng)。ANSUL滅火劑儲罐及釋放裝置見圖5。

 

③噴嘴。噴嘴上有一個金屬或橡膠排氣帽，使噴嘴噴孔不會積聚油脂，噴嘴對準廚房灶臺、煙罩及其排風(fēng)管入口附近等火災(zāi)危險區(qū)。

④熔線探測器(見圖6)。熔線探測器布置在保護區(qū)的上方，通過額定溫度的合金熔線進行自動探測，當溫度超過額定溫度時，熔線斷開，鋼絲繩索松開。其安裝圖見圖7。

 

 

⑤機械按鈕(見圖8)。是手動啟動滅火系統(tǒng)的操作工具，通過鋼絲繩索管連接到釋放裝置。機械按鈕拉環(huán)設(shè)計成允許三個手指操作，并有紅色字樣標志，方便快速辨認。

 

⑥機械切斷閥(見圖9)。安裝于廚房燃氣總閥下游燃氣管道上，當ANSUL系統(tǒng)啟動時，機械切斷閥由鋼絲繩索控制而關(guān)閉，切斷廚房燃氣供應(yīng)，經(jīng)手動復(fù)位。

 

圖10是在澳門金沙城中心美食廣場廚房中設(shè)計帶ANSUL自動滅火系統(tǒng)的廚房設(shè)施聯(lián)動系統(tǒng)。實踐證明，構(gòu)建于ANSUL自動滅火系統(tǒng)上的廚房設(shè)施聯(lián)動系統(tǒng)更加安全、合理、可靠。

 

6　高效的通風(fēng)與油煙控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的廚房在烹飪過程中，常會產(chǎn)生大量油煙甚至有害氣體，威脅員工的健康。一個良好的廚房設(shè)計，通過優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、油煙控制系統(tǒng)及使用高效能燃具，確保廚房隨時獲得新鮮空氣以供燃燒和安全排除煙氣，并使廚房內(nèi)的員工有較好的工作環(huán)境，同時妥善排除烹飪產(chǎn)生的氣味、油煙、蒸汽及有害氣體。

另外，廚房烹飪過程中產(chǎn)生的油煙會黏附到其接觸到的廚房的各個部分。這些凝結(jié)在天花板、煙罩、廚具表面上的油脂是易燃的物質(zhì)。這種風(fēng)險影響著廚房所在建筑內(nèi)的人員。文獻[8]分析指出，商業(yè)廚房火災(zāi)發(fā)生多為3種情況：

①高溫烹飪的食油達到自燃溫度后燃燒而失控，引發(fā)火災(zāi)；

②廚房燃氣設(shè)施漏氣而引發(fā)火災(zāi)；

③廚房煙罩或排風(fēng)管所累積的油脂被明火點燃。

前面的聯(lián)動系統(tǒng)實現(xiàn)了第①和②種情況的有效防范，而針對第③種情況，則需要有高效的通風(fēng)系統(tǒng)與油煙控制手段，常見成熟的油煙控制技術(shù)如下。

①油煙過濾器

工作原理是使油煙通過金屬絲編織網(wǎng)或纖維墊等材料組成的過濾層來吸附油煙粒子。過濾器可濾去大顆的油滴，因此適用于初步處理油煙。這一方法對油脂的凈化效率較高，但對氣味沒有任何去除能力。另外，由于過濾器捕集的油脂黏度較高，具有較強的附著性，靠重力自流或擠壓清除都很難實現(xiàn)凈化，因此油煙過濾器內(nèi)的過濾材料需經(jīng)常清洗維護，否則影響凈化效率。在油煙治理上，它通常只是作為預(yù)處理，而不作為一種獨立的治理設(shè)備，在實踐中常與運水煙罩一并使用(既可隔絕火源，又可冷卻和凝結(jié)油脂)。

②運水煙罩

運水煙罩或稱灑水式煙罩，是集吸煙罩和油煙凈化裝置于一體的油煙凈化設(shè)備，工作時洗滌劑和自來水經(jīng)眾多的噴嘴以霧化狀態(tài)噴出，形成橫置水霧簾。當油煙受排風(fēng)機的吸力進入煙罩，先穿越水霧簾時油煙與水充分混合被化解，并被排入污水槽，再通過運水煙罩內(nèi)置的分水扇的離心作用將水氣分離。該類設(shè)備凈化效率高，能自動清洗。

③靜電除油器

靜電除油器(見圖11)，其原理是油煙進入高壓電場，使油煙粒子帶電，在電場力作用下凝聚成油滴，沉積在收集板上，經(jīng)重力自流從而得到凈化。凈化過程的分離力直接作用于油煙粒子上，而不是作用于整個氣流上。因此，靜電除油器具有凈化效率高、壓降小的特點。收集板是其中一個非常重要的部件，須定期清理以確保靜電除油器的性能。

 

④文丘里式洗滌器

文丘里式洗滌器(見圖l2)由三段組成：漸縮段、咽喉段和漸擴段。把油煙氣流壓入文丘里式洗滌器，當油煙進入漸縮段后，流速增大，進入咽喉段時達到最大值。洗滌液噴霧則從咽喉段加入，將其清洗。在漸擴段，流速減小，壓力回升，油煙粒子凝聚成直徑較大的液滴，進而被收集。

 

清除油煙的效率視文丘里管的壓力降及油煙粒子體積而定。另外，由于流經(jīng)咽喉段的空氣速度極高，因此可能產(chǎn)生噪聲問題。

⑤填充塔式洗滌器

填充塔式洗滌器把洗滌液灑向充滿油煙的氣流，藉此清除其中油煙。洗滌器內(nèi)裝滿特別設(shè)計的填充物料，以增加洗滌液和氣流的接觸面，從而提高吸收效能。填充塔式洗滌器一般需占用較多空間。

⑥空氣清洗器

空氣清洗器是利用水洗與過濾的原理，將油煙處理干凈。通常由溶液泵、噴淋管路及噴淋頭構(gòu)成噴淋系統(tǒng)，內(nèi)置多塊專門設(shè)計的過濾擋板，可以過濾未被水完全洗凈的油煙，吸附大部分異味。市場上部分新型產(chǎn)品在洗滌液中加入臭氧，形成臭氧水，用臭氧水噴射水洗，可脫臭、分解油脂及殺菌，再加裝油水分離裝置，將污油自動分離出來，避免二次污染。

⑦活性炭過濾器

活性炭粒子有大量疏孔，粒子的表面積相對于體積的比率很高，因而可利用吸附作用來消除氣味。帶氣味的化合物滲透入碳粒疏孔之后，被吸附存留在疏孔表面上。雖然活性炭對消除氣味很有效，但在下列情況下，活性炭的性能會受到不良影響：

a．濕度高的油煙會堵塞吸附空間，減低活性炭的性能和壽命，并增加維修費用。

b．高溫時氣體分子活動加速，削弱吸附能力。

基于排放物的特性，不適宜單獨采用活性炭來控制烹飪所散發(fā)的氣味。

一些較新的技術(shù)如低溫等離子催化復(fù)合技術(shù)、紫外線技術(shù)等，應(yīng)用于澳門地區(qū)商業(yè)廚房的可行性暫時未能證實。在工程實踐中，普遍是組合運用運水煙罩加靜電除油器的油煙凈化技術(shù)手段。根據(jù)香港環(huán)境保護署制定的一套油煙控制設(shè)備標準效能測試程序，測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)運水煙罩與靜電除油器一并使用最能發(fā)揮控制油煙排放的效能，可以將油脂在煙罩或排風(fēng)管內(nèi)累積的風(fēng)險降到最低，并且明顯改善商業(yè)廚房的衛(wèi)生條件和消防安全，最終提升運營效益及競爭力。

7　結(jié)語

安全是相對的，危險是絕對的。廚房許多時候都是建筑物火災(zāi)的始發(fā)區(qū)，其設(shè)施的設(shè)計與建造所牽涉的技術(shù)范疇日趨錯綜復(fù)雜，燃氣工程師肩負著艱巨的社會責(zé)任，在提供人們生活福利的同時，還要承擔(dān)偶發(fā)事故、遭人指責(zé)和負面效應(yīng)的各種風(fēng)險。為了面對這一挑戰(zhàn)，燃氣工程師必須將視野擴展到社會需求、政府法規(guī)以及外部環(huán)境影響等方方面面，將各種現(xiàn)代科技手段共冶一爐，致力于設(shè)計、建造安全更加有保障的燃氣設(shè)施，燃氣行業(yè)的發(fā)展才是可持續(xù)的。

 

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本文作者：魏亮

作者單位：澳門美豐石油有限公司