商業(yè)廚房通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計思考

劉海賓

華東建筑設(shè)計研究院有限公司

0 引言

近些年隨著電子商業(yè)的興起和不斷擴張，實體商業(yè)遭受到較大的沖擊，餐飲成為了商業(yè)中越來越重要的一個組成部分，開發(fā)商也在商業(yè)項目中大量的設(shè)置餐飲功能，筆者曾經(jīng)經(jīng)歷過一個約4 萬m2、五層的一個商業(yè)項目，其中的四層均為餐飲功能（后面以此為案例介紹），可見餐飲業(yè)正越來越成為商業(yè)項目中的重點設(shè)計內(nèi)容。

餐飲的通風(fēng)設(shè)計主要是指廚房區(qū)域的通風(fēng)設(shè)計，設(shè)計時應(yīng)按全面排風(fēng)（房間換氣），局部排風(fēng)（排風(fēng)罩排風(fēng)）以及補風(fēng)這三類系統(tǒng)進行綜合考慮，其中全面排風(fēng)又包括廚房正常工作時的通風(fēng)換氣、不工作時的通風(fēng)換氣以及燃氣泄漏時的事故通風(fēng)系統(tǒng)。局部排風(fēng)主要包括熱炒區(qū)油煙罩排風(fēng)、洗碗間、蒸煮間等專用排風(fēng)罩排風(fēng)。補風(fēng)系統(tǒng)則主要需要是對應(yīng)排風(fēng)系統(tǒng)做相應(yīng)設(shè)置。

在商業(yè)項目中，由于招商的滯后性，在設(shè)計階段，餐飲的布置往往只是框定了一個區(qū)域，其內(nèi)部的餐廚范圍都沒有具體的劃分，更談不上廚房的工藝布置及通風(fēng)要求，因此設(shè)計往往采用估算，預(yù)留土建和機電條件的做法。本文就商業(yè)項目的通風(fēng)設(shè)計做簡單分析介紹，并結(jié)合實際案例分析遇到的問題及解決方案。

1 廚房通風(fēng)計算

在設(shè)計階段，多采用換氣次數(shù)法對廚房通風(fēng)量估算，具體見表1（表中參照2009 版《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施－暖通空調(diào)動力》[1]，以下簡稱“技措”）：

表1 不同類型廚房通風(fēng)換氣次數(shù)量

目前國內(nèi)商業(yè)餐飲項目中，餐廚比多為2:1，即廚房面積占到整個餐廳面積的30%左右，據(jù)此可以對商業(yè)廚房的通風(fēng)量進行估算。另外上表中的補風(fēng)在有條件或業(yè)主有特殊要求的情況下，可對補風(fēng)量的30%或全部做冷卻處理，改善爐灶前工作人員的工作環(huán)境，對于寒冷和嚴寒地區(qū)，補風(fēng)應(yīng)做全部加熱處理。

從筆者經(jīng)歷的一些項目來看，對于中小型餐飲建筑（餐飲建筑劃分原則見表2，參考《飲食建筑設(shè)計標(biāo)準》JGJ64-2017[2]），估算法得到的通風(fēng)量基本可滿足使用要求，而對于大型和特大型餐飲建筑而言，由于廚房內(nèi)部的工藝布置會較為復(fù)雜，各種功能分區(qū)更為細致，估算法誤差會較大，還需根據(jù)廚房具體功能劃分進行專項設(shè)計。而中小型餐飲建筑也需在招商后，根據(jù)廚房工藝布置或者廚房公司提供的相關(guān)數(shù)據(jù)，進行校核。以下分析也僅針對中小型餐飲建筑。

表2 餐飲建筑劃分原則

2 通風(fēng)設(shè)計

廚房通風(fēng)設(shè)計時應(yīng)按局部排風(fēng)（排風(fēng)罩排風(fēng)），全面排風(fēng)（房間換氣）以及補風(fēng)這三類系統(tǒng)進行綜合的考慮。

局部排風(fēng)：在商業(yè)項目中，一般廚房面積較小，不會設(shè)置較大型的洗碗和蒸煮設(shè)備，局部排風(fēng)主要指油煙罩排風(fēng)（即排油煙系統(tǒng)）。在設(shè)計時，排油煙系統(tǒng)應(yīng)獨立設(shè)置，不能和其他通風(fēng)系統(tǒng)共用，并至屋面高空排放，不建議在某層設(shè)置機房側(cè)墻排風(fēng)（煙氣會影響上面樓層，且時間久了排風(fēng)百葉會積累油煙）。同時由于油煙的重油重味屬性，加上施工質(zhì)量的不可控性，在布置管道時，豎井應(yīng)盡量布置在廚房間，水平風(fēng)管要盡量短且不宜穿越其他功能房間。應(yīng)優(yōu)先考慮一個廚房對應(yīng)一套通風(fēng)系統(tǒng)，若條件受限，也可采用多個廚房共用一套通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計方式。

全面排風(fēng)系統(tǒng)：對于商業(yè)項目中的廚房，廚房面積小，計算通風(fēng)量小，且商場物業(yè)管理比較簡單粗暴，筆者認為，全面排風(fēng)僅按正常工作時或燃氣泄漏時的通風(fēng)設(shè)計即可，管道及設(shè)備滿足事故通風(fēng)要求。其設(shè)計原則可對應(yīng)排油煙系統(tǒng)一并設(shè)置。

補風(fēng)系統(tǒng)：除去北方寒冷、嚴寒地區(qū)或有特殊要求的情況下，在設(shè)計補風(fēng)系統(tǒng)時，筆者建議將補風(fēng)機直接吊裝在廚房內(nèi)，通過豎井或者側(cè)墻百葉取風(fēng)，經(jīng)粗效過濾后直接送入廚房內(nèi)，這樣可以省去復(fù)雜的管道布置，管理上也較為方便。而北方寒冷、嚴寒地區(qū)的補風(fēng)系統(tǒng)，應(yīng)做加熱處理，南方地區(qū)的補風(fēng)系統(tǒng)有條件的話，建議進行降溫冷卻處理，改善廚師工作環(huán)境。另外補風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)聯(lián)動排風(fēng)系統(tǒng)啟停，避免小業(yè)主為了省電，只排不送，影響商場的風(fēng)平衡。

3 設(shè)計過程遇到的問題及解決思路

該項目位于廣東省汕頭市，屬于商業(yè)綜合體，總建筑面積約34.4 萬m2，其中裙房商業(yè)面積約4 萬m2，共五層，其中二～四層，均設(shè)置有餐飲功能，共24 家餐飲，同時屋面為上人景觀屋面。在整個設(shè)計階段，有如下幾個問題比較突出：

1）廚房通風(fēng)系統(tǒng)配套問題：每個廚房一套通風(fēng)系統(tǒng)，還是多個廚房共用一套系統(tǒng)。

2）系統(tǒng)風(fēng)量計算及風(fēng)機運行策略。

3）設(shè)計初期，餐飲布置位置隨意，未考慮廚房通風(fēng)的可實施性。

4）豎向風(fēng)井遠離廚房位置。

5）屋頂風(fēng)機安裝區(qū)域和景觀屋面要求相互沖突。

第一個問題是商業(yè)項目比較常見的，兩種設(shè)計方法都有各自明顯的優(yōu)缺點，一個廚房一套通風(fēng)系統(tǒng)，其優(yōu)點：系統(tǒng)獨立，控制簡單，各廚房互不影響，便于管理、計費，相對更節(jié)能。缺點：初投資成本高，通風(fēng)豎井多、影響其他房間的布置，屋面通風(fēng)設(shè)備多、影響屋面景觀步置。多個廚房共用一套系統(tǒng)，其優(yōu)缺點和一個廚房一套通風(fēng)系統(tǒng)剛好相反，在實際項目中，設(shè)計師應(yīng)進行綜合經(jīng)濟技術(shù)比較后確定采用哪種做法。

結(jié)合本項目，餐飲數(shù)量較多，經(jīng)和業(yè)主討論，最終確定采用多個廚房共用一套系統(tǒng)的設(shè)計方法（豎向廚房共用系統(tǒng)，如圖1），同一個樓面不共用系統(tǒng)，這樣可以避免水平排油煙管道穿越其他功能房間，避免出現(xiàn)串味的問題，排油煙風(fēng)機集中設(shè)置在屋面。

圖1 豎向共用排油煙系統(tǒng)示意圖

另外建議每套排油煙系統(tǒng)不宜過大，系統(tǒng)風(fēng)量控制在40000 m3/h 左右，系統(tǒng)阻力控制在500 Pa 左右，以便于控制風(fēng)機噪音，并滿足《公共建筑節(jié)能設(shè)計標(biāo)準》GB50189-2015[3]對風(fēng)道系統(tǒng)單位風(fēng)量耗功率Ws值的要求。

全面排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計方法類似排油煙系統(tǒng)，但涉及到事故排風(fēng)系統(tǒng)，在系統(tǒng)設(shè)計上會略有不同，這里引出第二個問題，系統(tǒng)風(fēng)量計算及風(fēng)機運行策略。

排油煙系統(tǒng)風(fēng)量可按照前文所述的計算方法分別計算出各廚房風(fēng)量，相加即可。全面排風(fēng)系統(tǒng)一般會考慮將廚房正常工作時的通風(fēng)換氣（以下簡稱平時排風(fēng)）和事故排風(fēng)系統(tǒng)合用一套系統(tǒng)，盡量減少廚房通風(fēng)管路，在計算系統(tǒng)風(fēng)量時，平時排風(fēng)按各廚房計算風(fēng)量相加作為系統(tǒng)風(fēng)量，而事故排風(fēng)的系統(tǒng)風(fēng)量，筆者認為可以參考消防排煙系統(tǒng)的計算方法，即系統(tǒng)風(fēng)量按任意兩個相鄰分區(qū)的排煙量之和的最大值計算。參考此計算原則，事故排風(fēng)的系統(tǒng)風(fēng)量可按系統(tǒng)中面積最大的兩個廚房的排風(fēng)量之和計算。舉例：四個廚房共用一套排風(fēng)系統(tǒng)，面積分別為40 m2、40 m2、50 m2、55 m2，計算高度按3 m，那么平時排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量為：(40+40+50+55)×6×3=3330 m3/h，事故排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)量為：(50+55)×12×3=3780 m3/h，這樣事故排風(fēng)和平時排風(fēng)的系統(tǒng)風(fēng)量基本匹配，風(fēng)機運行無需切換，控制簡化，具有一定的節(jié)能性，所需土建風(fēng)道也相應(yīng)減小，該意見僅供大家參加，在設(shè)計時還需和當(dāng)?shù)貓D審老師溝通確認。

關(guān)于風(fēng)機運行策略，在一些項目中，廚房通風(fēng)系統(tǒng)只是簡單的根據(jù)商場運營時間進行啟停，這樣會造成較大的能源浪費，各餐飲租戶計費也高，也會縮短風(fēng)機的使用壽命，但初投資較低，控制簡單，對物業(yè)管理能力要求很低，故很多業(yè)主更傾向于采用這種設(shè)計方法。在筆者項目的中，向業(yè)主提出過兩種運行策略（主要針對排油煙系統(tǒng)），分別如下：

1）排油煙風(fēng)機采用雙速風(fēng)機，一種工況滿足系統(tǒng)風(fēng)量。一種工況按系統(tǒng)一半風(fēng)量運行，風(fēng)機按時段切換運行。比如11:00-14:00 和17:00-21:00 餐廳高客流期間運行第一種工況，其他時間段按系統(tǒng)一半風(fēng)量的工況運行風(fēng)機。

2）第二種方案：排油煙風(fēng)機采用變頻控制，在每個廚房分支風(fēng)管上設(shè)置電動閥門，平時常閉，風(fēng)機和電動閥門進行聯(lián)動，實現(xiàn)變頻控制，該方案建議共用系統(tǒng)的廚房個數(shù)不宜過多，同時要求廚房末端油煙風(fēng)罩也要設(shè)置油煙凈化裝置，保護電動閥門的正常使用。

第一種方案控制相對簡單，但節(jié)能性不如第二種，第二種方案對自控要求高，同時對末端油煙風(fēng)罩的凈化要求也高，真正運營狀況難以把控，筆者項目中，最終采用了第一種方案。

全面排風(fēng)系統(tǒng)的運行策略，在該項目中筆者按照前文所述的系統(tǒng)風(fēng)量計算方法，平時排風(fēng)和事故排風(fēng)系統(tǒng)合用，在每個廚房的水平支干管處設(shè)置電動調(diào)節(jié)閥，平時全開進行房間正常通風(fēng)換氣，有燃氣泄漏時，聯(lián)動關(guān)閉除燃氣泄漏房間外的電動閥門，僅對有燃氣泄漏房間進行排風(fēng)。全面排風(fēng)系統(tǒng)一般系統(tǒng)風(fēng)量較?。?000 m3/h 以內(nèi)），且廚房即使不工作時也需要通風(fēng)換氣，因此無需進行變頻運行。

后面三個問題需要放在一起綜合考慮，合理的餐飲布局，不只是要考慮建筑功能的合理性，還應(yīng)綜合考慮通風(fēng)管井和屋面設(shè)備區(qū)域的布置，在本項目設(shè)計初期，方案設(shè)計師基本上除了必要的功能房間外，全部布置為餐飲房間，且上下樓層餐飲房間錯位嚴重，這導(dǎo)致在后續(xù)施工圖設(shè)計時，廚房的通風(fēng)豎井位置難以布置，屋面風(fēng)機位置也難以實現(xiàn)聚集設(shè)置，屋面有效利用率很低。經(jīng)過和方案設(shè)計以及業(yè)主一起商討后，形成以下幾項共識，希望可以對同類型項目設(shè)計有參考價值：

1）餐飲房間盡量往頂層設(shè)置，頂層廚房通風(fēng)系統(tǒng)可不設(shè)通風(fēng)管井，頂板開洞即可。

2）不同樓層的餐飲房間盡量上下對齊設(shè)置，便于通風(fēng)管井設(shè)置。

3）廚房盡量靠外墻設(shè)置，設(shè)置外窗采用自然通風(fēng)，簡化通風(fēng)系統(tǒng)。

4）重餐、輕餐混合設(shè)置，對內(nèi)區(qū)不宜設(shè)置排油煙系統(tǒng)的房間或面積過小的房間，建議設(shè)置成輕餐，僅做平時排風(fēng)即可。

5）送補風(fēng)系統(tǒng)盡量同層設(shè)置，風(fēng)機吊裝于廚房內(nèi)，通過管道在外墻百葉取風(fēng)。（此條會影響外立面布局，也需提前和建筑設(shè)計師溝通）

6）屋面排油煙風(fēng)機盡量集中布置，排風(fēng)口設(shè)置于主導(dǎo)風(fēng)向的下風(fēng)向，必要時，可用格柵板將該區(qū)域圍起來。風(fēng)機數(shù)量較多時，可考慮設(shè)置鋼支架，風(fēng)機疊放。

4 結(jié)語

通過以上分析結(jié)束，在設(shè)計階段，商業(yè)廚房的通風(fēng)設(shè)計可以通過以下措施盡量貼合實際使用條件：合理設(shè)置餐飲功能布局。合理劃分通風(fēng)系統(tǒng)。合理規(guī)劃屋面風(fēng)機安裝位置。采用風(fēng)機變頻等技術(shù)實現(xiàn)節(jié)能需求。明確廚房各類通風(fēng)系統(tǒng)之間的連鎖關(guān)系。招商后，有條件的情況下應(yīng)對廚房通風(fēng)進行校核計算。

以上為筆者的一些設(shè)計經(jīng)驗，希望可以對大家將來同類項目的設(shè)計有參考價值。