公共建筑廚房通風空調(diào)設計探討

胡 磊 胡曉偉 雷建平

(中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

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公共建筑廚房通風空調(diào)設計探討

胡 磊 胡曉偉 雷建平

(中信建筑設計研究總院有限公司，湖北 武漢 430014)

通過對公共建筑廚房使用特點的分析，并根據(jù)工程設計程序和實際運行中出現(xiàn)的一些情況，對廚房的通風空調(diào)系統(tǒng)設計進行了探討和分析，并提出了設計注意要點，為今后同類工程設計提供參考。

公共建筑廚房，局部排風，全面通風，煙囪效應

0 引言

隨著人們生活水平的提高，人們對飲食也越來越注重，從最開始的果腹需求到后面的滿足口腹之欲再到現(xiàn)今的健康飲食，飲食文化發(fā)展迅速。作為滿足這些需要的廚房可能要算其中最為重要的地方了。

根據(jù)廚房的使用特點，廚房內(nèi)工作人員所處的室內(nèi)條件較為惡劣，其通風空調(diào)系統(tǒng)的設計目前我國還沒有一個比較統(tǒng)一的規(guī)定，住宅和公建有較大差別，南方與北方也差距明顯。本文以公共建筑的廚房通風空調(diào)設計為研究對象。

1 建筑廚房的特點

與一般公建其他功能房間相比，廚房有以下特點：

1)公共建筑廚房內(nèi)管線較多，對廚房的高度有一定的要求。

2)廚房局部排油煙的空氣溫度高，夏季能達到80 ℃，冬季也有60 ℃左右，空氣密度小，對排油煙風機的選擇要進行校核[1]。

3)廚房為高溫高濕環(huán)境，廚師工作環(huán)境惡劣。

4)由于食用油高溫環(huán)境下的揮發(fā)，當通風條件控制不好時，室內(nèi)污染物濃度超標嚴重。根據(jù)高軍等人對住宅廚房的實驗研究[2]，在住宅廚房烹飪開啟排風的條件下，廚房污染物濃度依然超標嚴重。

5)氣流組織對工作人員的影響較大。

6)廚房區(qū)域需要維持微負壓。

7)根據(jù)廚房加工特點，廚房通風分為全面排風和局部排風。

2 廚房空調(diào)通風系統(tǒng)存在的問題

根據(jù)對一些公共建筑廚房通風空調(diào)系統(tǒng)的設計以及一些廚房通風系統(tǒng)運行效果的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)廚房通風空調(diào)系統(tǒng)設計存在以下的一些問題及難點：

1)設計過程中由于廚房的工藝設計一般需要等到專業(yè)廚房公司確定工藝后才能對通風系統(tǒng)進行設計，時間上相對滯后，建筑預留條件容易存在較大出入。

2)廚房的通風系統(tǒng)通風量的確定規(guī)范中沒有明確規(guī)定。

3)在操作間的通風系統(tǒng)設計中，許多設計沒有將平時的全面排風與加工時的局部排風系統(tǒng)分開，導致運行工程中當不進行食物加工時，排風機不能進行調(diào)節(jié)。

4)補風系統(tǒng)送風口設置位置對人員健康影響較大。

5)在運行過程中存在串味的現(xiàn)象。

6)實際運行過程中，為了節(jié)約成本，一些上部樓層的經(jīng)營單位不開啟廚房通風系統(tǒng)的補風，而直接從其他空調(diào)區(qū)域進行補風，形成了較強的煙囪效應，建筑下部的空調(diào)效果難以保證。

3 廚房空調(diào)系統(tǒng)

由于廚房在使用過程中的烹飪行為產(chǎn)生了大量的熱量，對人員的舒適性產(chǎn)生了較大的影響，因此在一些要求較高的場所，廚房設置空調(diào)系統(tǒng)對于提高工作人員舒適性是很有必要的。

廚房為高濕環(huán)境，同時還常年有油煙散發(fā)，在選擇空調(diào)系統(tǒng)時不應選擇帶有回風形式的空調(diào)系統(tǒng)，以防止油煙對管路的堵塞，同時在使用一段時間后，油煙附著在盤管上也會影響盤管的換熱效果。另外，廚房的空調(diào)系統(tǒng)應該獨立設置，不應與其他功能房間的空調(diào)系統(tǒng)合在一起，以防止串味影響整個系統(tǒng)的運行[3]。經(jīng)過分析，廚房空調(diào)系統(tǒng)應為直流式空調(diào)系統(tǒng)。

4 廚房排風系統(tǒng)的設置

廚房通風系統(tǒng)分為平時的全面通風以及排除油煙時的局部通風，目前國家規(guī)范并無明確的通風風量的規(guī)定，在實際設計過程中主要依據(jù)GB 18483—2001飲食業(yè)油煙排放標準中的每個灶頭基準排風量2 000 m3/h以及《實用供熱空調(diào)設計手冊》(第二版)中的方法來確定通風量。

由于在設計之初，廚房工藝公司參與度較低，廚房操作間內(nèi)的布置很多情況下是未知的，因此目前的廚房通風設計大多數(shù)按照換氣次數(shù)的方式進行估算。

通過與一些廚房工藝公司的交流發(fā)現(xiàn)，廚房操作間的排風系統(tǒng)基本上是不分全面排風和局部排風，所有的排風都是通過排油煙系統(tǒng)進行，這種做法缺陷較為明顯。首先，從廚房的工作特點來說，廚房的烹飪存在間隙，在不進行烹飪的時候室內(nèi)無法通風，此時室內(nèi)仍然有污染源；第二，目前的廚房所用熱源多為燃氣，需要進行事故排風，單獨設置的全面排風可以兼作事故排風，而局部排風只需要負責排油煙罩的排風，從而達到減小局部排風風機的目的，并且能夠減少排風的綜合能耗。

5 廚房補風系統(tǒng)的設置

廚房通風系統(tǒng)的補風主要涉及到兩個方面，一方面是廚房補風系統(tǒng)需要根據(jù)排風系統(tǒng)進行合理分配，另外一方面是補風風口位置的設置。

為了維持廚房的負壓，廚房的補風風量一般為排風量的80%～90%；并應將廚房的排風系統(tǒng)與相對應的補風系統(tǒng)進行連鎖控制，防止當室內(nèi)局部排風系統(tǒng)停止運行時與局部排風相對應的補風系統(tǒng)依然運行，導致廚房瞬時為正壓，廚房氣味串至其他房間。

與排風系統(tǒng)相對應，廚房的補風系統(tǒng)也需要將局部排風補風和全面通風補風分開設置，全面通風的補風口應該將風送至工作區(qū)域，但不宜離廚師過近，送風口離廚師頭部高度可取500 mm～1 000 mm[3]。局部通風的補風風口不應該與全面通風的補風風口設置在一起，主要是由于局部通風的補風量較大，風口離廚師近使得廚師長時間處于送風環(huán)境中，有可能導致職業(yè)病的發(fā)生。

在北方冬季的補風以及南方夏季的補風還應該根據(jù)具體情況進行熱濕處理。

6 廚房排風系統(tǒng)風機的設置

由于油煙附著在風機葉片上堵塞風機的流道，因此廚房的排油煙風機應該選擇葉片少，不易堵塞的風機。綜合考慮，廚房排油煙風機宜選擇后向型離心風機。

排油煙的空氣溫度較高，夏季可達到80 ℃，冬季也有60 ℃左右[1](按照單個爐灶2 000 m3/h計算)，高溫環(huán)境下空氣的密度降低，而風機的風壓與密度成正比，因此廚房排油煙風機的實際風壓與風機銘牌上的參數(shù)有較大差別，在實際選型過程中要進行校核。

由于廚房內(nèi)使用燃氣，因此全面排風風機有條件時最好設置于室外，采用電機外置的型式，當不能設置于室外時，風機需要采用防爆電機。對于局部排風風機，由于油煙可燃，排油煙風機最好也放置于室外，電機外置。

7 廚房串味的防范

廚房防止串味的發(fā)生，主要是通過維持廚房的負壓來進行控制的。在此基礎上，還要對一些細節(jié)進行控制。

廚房排風系統(tǒng)的風機最好處于室外，這樣可以維持排風管道相對于周圍環(huán)境為負壓環(huán)境，空氣不會由風管泄漏到其他空間。當不能將排風風機設置于室外時，也最好設置排風機房。

廚房局部排風的補風系統(tǒng)要與對應的排風風機進行連鎖控制，防止當局部排風停止時對應的補風系統(tǒng)依然運行造成廚房相對于其他功能房間為正壓。

8 煙囪效應的防治

當廚房設置于建筑的上部空間時容易形成煙囪效應，這種情況在武漢地區(qū)也有發(fā)生，在文獻[4]中也提到這種情況。

抑制由于廚房通風所產(chǎn)生的煙囪效應需要從建筑設計和管理上進行解決。在建筑設計中，在建筑的下部區(qū)域根據(jù)需要設置一道門斗甚至兩道門斗，在管理控制上需要廚房的排風系統(tǒng)開啟的同時對應的補風系統(tǒng)也要相應開啟，避免其他區(qū)域補風量過大影響其他區(qū)域的空調(diào)效果。

9 廚房通風的新技術應用

目前新的研究手段和新的技術均在廚房通風系統(tǒng)中得到應用。

除了文獻[2]中采用傳統(tǒng)的實驗研究外，文獻[5]中針對廚房的熱濕環(huán)境采用了數(shù)值模擬的方法對廚房的污染物濃度以及溫度場進行了分析，并對新的設備——氣幕式吸油煙機的能力進行了模擬，通過對模擬結果的分析發(fā)現(xiàn)，采用這種新型的設備能夠有效抑制廚房內(nèi)污染物和熱空氣的逃逸，提高廚房工作人員的舒適性。

文獻[6]中介紹了將置換通風引入廚房補風系統(tǒng)，并對其進行數(shù)據(jù)測試，并將數(shù)據(jù)結果與傳統(tǒng)方式進行了比較，得出了置換通風能夠明顯改善廚房工作區(qū)內(nèi)的氣流分布，提高室內(nèi)空氣品質(zhì)的結論。

10 結語

1)公共建筑廚房設置空調(diào)系統(tǒng)時應設置直流系統(tǒng)。

2)公共建筑廚房的通風系統(tǒng)應將局部排風與全面通風系統(tǒng)分開設置。

3)公共建筑廚房通風系統(tǒng)的補風應根據(jù)局部排風與全面通風分別設置，并在控制方式上做連鎖控制。

4)公共建筑廚房通風系統(tǒng)的補風風口的位置需要根據(jù)廚房的布置進行綜合設計，局部排風的補風口不宜與全面排風的補風口設置在一起。

5)在實際運行時需要加強廚房通風系統(tǒng)的運行管理。

6)在有條件的情況下，應適當考慮新技術新的設備在廚房通風系統(tǒng)中的應用。

[1] 呂玉民.廚房通風設計中風機風量與風壓的確定[J].制冷空調(diào)與電力機械，2010，131(31)：33-35.

[2] 高 軍，曹昌盛，周 翔，等.住宅廚房油煙顆粒散發(fā)階段呼吸區(qū)短期暴露的實驗研究[J].建筑科學，2012(S28):72-74.

[3] 沈學明，申小中，周 敏，等.酒店廚房通風系統(tǒng)存在的問題及設計改進措施[J].建筑熱能通風空調(diào)，2006，5(25):99-103.

[4] 姜 蔚，胡家文.冬季寒冷地區(qū)校園食堂的通風設計[J].低溫建筑技術，2010(145)：98-99.

[5] 王 星，劉小民，席 光.帶吸油煙機廚房內(nèi)熱環(huán)境評價的數(shù)值分析[J].西安交通大學學報，2003，3(47)：120-125.

[6] 劉曉凡，袁壽其，何志霞，等.改善飲食業(yè)廚房環(huán)境的新通風技術應用探討[J].環(huán)境科學與技術，2009，9(32)：152-155.

Inquiry on ventilation air-conditioning design of public kitchen

Hu Lei Hu Xiaowei Lei Jianping

(ChinaBuildingDesignHeadquarterCo.,Ltd,Wuhan430014,China)

Through analyzing public building kitchen utilization features, according to engineering design program and actual operation matters, the paper explores the kitchen ventilation air-conditioning system design, and puts forward some design matters, which has provided some guidance for similar engineering design in future.

public building kitchen, local ventilation, total ventilation, chimney effect

1009-6825(2017)17-0111-02

2017-04-07

胡 磊(1985- )，男，碩士，工程師

TU834

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