公共建筑廚房通風系統(tǒng)設計

摘 要

摘要：探討了公共建筑廚房通風系統(tǒng)中通風量的計算、風量平衡方法及控制原則。關(guān)鍵詞：公共建筑廚房；風量計算；風量平衡；風量控制；通風系統(tǒng)Design of Ventilation System for Public
摘要：探討了公共建筑廚房通風系統(tǒng)中通風量的計算、風量平衡方法及控制原則。
關(guān)鍵詞：公共建筑廚房；風量計算；風量平衡；風量控制；通風系統(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，因功能性復雜，設備眾多，并且廚房工藝設計經(jīng)常滯后而導致暖通設計缺乏足夠詳實準確的設計條件，造成通風排煙效果不好、廚房負壓過大、溫度較高、廚房內(nèi)工作環(huán)境不佳等現(xiàn)象，因此廚房的通風設計非常重要。同樣的廚房，不同設計人員對技術(shù)措施的理解不同，設計結(jié)果往往也不同，甚至相差懸殊。筆者結(jié)合工程實踐經(jīng)驗，對公共建筑廚房通風系統(tǒng)的設計進行探討。
2 公共建筑廚房通風系統(tǒng)設計
    公共建筑廚房通風系統(tǒng)設計通常參考民用建筑的廚房通風系統(tǒng)設計，中高級民用建筑的廚房應設置機械送、排風系統(tǒng)，普通民用建筑的廚房應以自然通風為主，必要時輔以機械排風[1]。
2.1 風量計算方法
    在廚房通風系統(tǒng)設計中，通風量的計算根據(jù)實際情況各有不同，規(guī)范及技術(shù)措施對通風量的計算缺少針對性的規(guī)定。廚房的總排風量由兩部分組成：局部排風量(包括灶前排油煙風量、冷庫等設備的排風量)和全面換氣排風量。局部排風量根據(jù)選用的灶具、廚房排氣罩或設備的情況加以確定，全面換氣排風量一般通過計算求得。排風量的計算通常有以下3種：
    ① 熱平衡法：根據(jù)設備散熱量和送排風溫差，按熱平衡法進行計算。廚房的室內(nèi)排風設計溫度通常采用：冬季15℃，夏季35℃。熱平衡法計算公式為：
 
式中q——通風量，m3/h
    Φ——廚房內(nèi)的總散熱量(顯熱)，W
    tp——室內(nèi)排風設計溫度，℃
    tj——室外送風計算溫度，℃
    Φ=Φ1+Φ2+Φ3+Φ4    (2)
式中Φ1——炊事設備散熱量，W
    Φ2——操作人員散熱量，W
    Φ3——照明燈具散熱量，W
    Φ4——圍護結(jié)構(gòu)散熱量，W
    ② 罩口風速法：按排風罩面的吸入風速校核最小灶前排油煙風量。最小灶前排油煙風量計算公式為：
    q1=1000ld    (3)
式中q1——最小灶前排油煙風量，m3/h
    l——罩子的周邊長(靠墻的邊長不計)，m
    d——罩口至灶面的距離，m
    用式(3)計算出的最小灶前排油煙風量按照罩口面積核算罩口的吸風速度，要求罩口的吸風速度不小于0.5m/s。
    ③ 換氣次數(shù)法：當不具備準確的計算條件時，廚房的排風量可按換氣次數(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。
    在實際設計中，通常按照熱平衡法或換氣次數(shù)法計算總排風量，按罩口風速法校核局部排風量[2]。
2.2 風量平衡及控制原則
    全面換氣排風量和局部排風量有個匹配問題，對此JOJ 64-89《飲食建筑設計規(guī)范》第4.2.3條對廚房操作間通風作了明確規(guī)定：廚房和飲食制作間的熱加工間機械通風的換氣量宜按熱平衡計算，計算排風量的65%通過排風罩排至室外，而由房間的全面換氣排出35%；補風量宜為排風量的70%左右，房間負壓值不應大于5Pa。
    一般廚房爐灶使用高峰時間為4～5h，其余為加工和準備時間。因此廚房爐灶排風罩不工作時，還應有其他排風機在工作，廚房的排風不僅從爐灶排風罩排出，還必須有其他的排風路由，并且排風量與全面換氣排風量具有一定的比例關(guān)系。大型的廚房排風分為灶前排油煙+全面換氣排風兼事故排風；補風分為灶前補風(對應灶前排油煙)十全面送風兼崗位送風，并在實際運行中對這些排風/送風分別控制，以達到廚房的通風要求。
   ① 風量平衡
   a. 灶前排油煙風量的換氣次數(shù)不低于60次/h，全面換氣排風量按灶前排油煙風量的35%計算(換氣次數(shù)不低于20次/h)。灶前排油煙風量應由廚房顧問或設備廠家提出具體值，但在方案設計及初步設計時可按換氣次數(shù)法估算。大型廚房有多組需排油煙灶臺，可以單獨計算排油煙風量進而選擇多組排油煙風機，對應多組灶前補風。這樣既解決了按整體排油煙風量選擇的排油煙風機過大的問題，又可以不同組灶臺分別使用，利于控制。
    b. 補風量按灶前排油煙風量的80%～90%計算(換氣次數(shù)為48～54次/h)，大型廚房取上限，避免負壓過大；小型廚房向下浮動，主要考慮廚房的負壓。其中，補風量的65%為灶前補風，與排油煙風機連鎖啟停；補風量的35%為全面送風兼崗位送風，閥門處于常開狀態(tài)。
    其余房間向廚房的無組織補風量不應過大，防止廚房門關(guān)閉不嚴或送菜口風速過大。
    c. 冷庫、洗碗間的排風不能與全面換氣排風合用(與排油煙風機錯時啟停且兼事故排風)，宜單獨設置，以保證排出電機熱量。因計算電機熱量需要準確的設備參數(shù)，在實際設計中，此排風量經(jīng)常由廚房設計單位提供散熱量計算得出，或者直接給出設備所要求的排風量，部分需24h排風。
   ② 控制原則
   a. 開啟灶前排油煙風機時宜關(guān)閉全面換氣排風，這樣可以實現(xiàn)節(jié)能，因為全面送風兼作灶前補風的一部分，降低了總補風量與能耗。而且全面換氣排風與灶前排油煙風機同時開啟時的氣流組織復雜，很難控制效果，關(guān)閉全面換氣排風后回避了此問題。廚房風機在兩種工況下的開啟狀態(tài)見表1。
表1 廚房風機的開啟狀態(tài)
工況
灶前排油煙風機
灶前補風風機
全面送風風機
全面換氣排風風機
排油煙
開
開
開
關(guān)
平時
關(guān)
關(guān)
開
開
    b. 全面換氣排風與事故排風系統(tǒng)合并，但獨立于其他排風系統(tǒng)；排油煙、消防排煙系統(tǒng)均相互獨立，廚房的消防排煙系統(tǒng)劃分宜按防火分區(qū)設計，盡量不穿過防火墻，必須穿過時應裝設防火閥。
    c. 一些場所(如冷庫)要求24h排風時，排風機全天運行。
3 結(jié)論
    ① 標準的五星級酒店廚房、大型商業(yè)餐飲廚房的通風系統(tǒng)需包含5路通風：灶前排油煙、全面換氣排風兼事故排風、灶前補風、全面送風兼崗位送風和消防排煙。灶前補風在北方冬季運行時需保證補風溫度為12～14℃，以防止烹飪過程中油發(fā)生凝結(jié)。
    ② 小型餐飲廚房的通風系統(tǒng)可只包含2～3路通風：灶前排油煙、全面送風兼崗位送風兼灶前補風、全面換氣排風兼事故排風(可選)。當由餐廳開旁通風管給廚房補風時，需進行噪聲控制并使補風符合衛(wèi)生要求(在旁通風管內(nèi)設置光觸媒或紫外線殺菌)。
③ 廚房內(nèi)的通風比較復雜，運行效果與通風系統(tǒng)的設計、安裝質(zhì)量、控制系統(tǒng)、風口位置等很多因素有關(guān)，其中通風量計算準確、通風設備運行控制合理是保證廚房通風效果的基礎(chǔ)，應該得到設計人員的足夠重視。
參考文獻： 
[1] 建設部工程質(zhì)量安全監(jiān)督與行業(yè)發(fā)展司，中國建筑標準設計研究所.全國民用建筑工程設計技術(shù)措施 暖通空調(diào)·動力[M].北京：中國計劃出版社，2003：126-127.
[2] 孫一堅.簡明通風設計手冊[M].北京：中國建筑工業(yè)出版社，1997：581-589.
 
(本文作者：姜赫男 李連星 趙金鎖 建設部沈陽煤氣熱力研究設計院 遼寧沈陽 110026)