淺談商業(yè)餐飲排油煙設(shè)計(jì)

張艷霞

(廣東粵建設(shè)計(jì)研究院有限公司蘭州分公司，甘肅 蘭州 730000)

0 引言

在整個(gè)餐飲行業(yè)中，廚房是行業(yè)的核心地帶，但廚房在工作期間所產(chǎn)生的大量油煙和氣體對(duì)于人體有著巨大的危害。據(jù)相關(guān)研究表明，廚房油煙中含有大量的醛、酮、醇和芳香族化合物等有害物質(zhì)，還包含一些如一氧化碳和二氧化硫等有害氣體，并且也包含一些強(qiáng)性致癌物質(zhì)，如苯并芘、雜環(huán)胺類化合物等。這些污染物和氣體都要通過廚房的排油煙系統(tǒng)排出。因此做好商業(yè)廚房中的排油煙系統(tǒng)設(shè)計(jì)是整個(gè)餐飲行業(yè)都需要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

1 餐飲區(qū)域通風(fēng)量

廚房通風(fēng)按全面排風(fēng)系統(tǒng)(即整個(gè)房間換氣)、局部排風(fēng)系統(tǒng)(即油煙罩排風(fēng))以及補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)3個(gè)方面進(jìn)行考慮和設(shè)計(jì)，系統(tǒng)設(shè)置按以下3個(gè)步驟確定：當(dāng)自然通風(fēng)不滿足時(shí)設(shè)置全面機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)；廚房灶爐間設(shè)置局部油煙罩機(jī)械排風(fēng)；當(dāng)自然補(bǔ)風(fēng)不滿足廚房室內(nèi)新風(fēng)等要求時(shí)，設(shè)置機(jī)械補(bǔ)風(fēng)。城市中商業(yè)綜合體內(nèi)的廚房基本上都是無法滿足自然排風(fēng)要求的，所以需要設(shè)置機(jī)械排風(fēng)和機(jī)械補(bǔ)風(fēng)[1]。

排油煙的風(fēng)量計(jì)算目前主流的有4種方式：熱平衡計(jì)算法、換氣次數(shù)法、油煙罩尺寸計(jì)算法、補(bǔ)風(fēng)方式。

1.1 熱平衡計(jì)算法

熱平衡計(jì)算法需要計(jì)算室內(nèi)設(shè)備發(fā)熱量，操作人員的發(fā)熱量，照明燈具的散熱量，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的冷負(fù)荷。

Q=Q1+Q2+Q3+Q4

(1)

Q：室內(nèi)顯熱量(W)；Q1：廚房?jī)?nèi)用具設(shè)備散發(fā)熱量(W)；Q2：廚房?jī)?nèi)操作人員散發(fā)熱量(W)；Q3：廚房?jī)?nèi)照明燈具散發(fā)熱量(W)；Q4：圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷(W)。

當(dāng)采用全面排風(fēng)方式消除室內(nèi)余熱時(shí)，排風(fēng)量計(jì)算公式如下：

(2)

L：排風(fēng)量(m3/h)；tp：廚房室內(nèi)通風(fēng)設(shè)計(jì)溫度，夏季35℃，冬季15℃；ts：室外送風(fēng)溫度，取當(dāng)?shù)叵募臼彝馔L(fēng)計(jì)算溫度。

這種計(jì)算方法比較適合有詳細(xì)計(jì)算條件情況下的排風(fēng)量計(jì)算。

1.2 換氣次數(shù)法

當(dāng)廚房不具備詳細(xì)計(jì)算參數(shù)時(shí)，可采用換氣次數(shù)法進(jìn)行估算，此處是估算，當(dāng)后期有確定條件時(shí)尚應(yīng)校核計(jì)算。中餐廚房：40～60次/h；西餐廚房：30～40次/h；職工餐廳廚房：25～35次/h。換氣次數(shù)法的計(jì)算取值的高度和面積應(yīng)按照下面情況取值，有吊頂情況下高度取上限值，無吊頂高度時(shí)取下限值。房間面積是指有灶具的所在的房間而不是整個(gè)廚房的總面積。在換氣次數(shù)法和熱平衡法計(jì)算的基礎(chǔ)上，根據(jù)JGJ64-2017《飲食建筑設(shè)計(jì)規(guī)范》，其中的65%可認(rèn)為是局部通風(fēng)量，35%可認(rèn)為是全面通風(fēng)量[2]，也就是說其中的35%可直接排放而無需做凈化處理。

1.3 油煙罩尺寸計(jì)算法

排風(fēng)罩的平面尺寸應(yīng)該比爐灶邊尺寸大100 mm，排風(fēng)罩的下邊沿距爐灶面的距離不宜大于1.0 m，排風(fēng)罩的安裝高度不宜小于600 mm。

當(dāng)油煙罩的尺寸和高度數(shù)據(jù)參數(shù)確定后，可以按照油煙罩的總周長(zhǎng)、罩口距離灶臺(tái)面的距離進(jìn)行計(jì)算：

L=1 000×P×H

(3)

L：排風(fēng)量(m3/h)；P：油煙罩的總周長(zhǎng)(m)；H：罩口距離灶臺(tái)面的距離度(m)。

這種計(jì)算方式較簡(jiǎn)單，《現(xiàn)代餐飲業(yè)廚房設(shè)計(jì)規(guī)劃》有修正：

L=K×P×H×u×3 600

(4)

K：分布不均勻安全系數(shù)，通常取值1.4；u：油煙罩控制范圍的等速面風(fēng)速保持，通常取值：>0.5 m/s。

1.4 補(bǔ)風(fēng)方式

廚房油煙排風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)包括自然補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)(北方地區(qū)優(yōu)先選用)、機(jī)械補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)、空調(diào)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)(南方地區(qū)優(yōu)先選用)。通常送風(fēng)量取排風(fēng)量的80%～90%；也可按排風(fēng)量取餐飲區(qū)新風(fēng)的80%～90%。由于補(bǔ)風(fēng)的冷熱處理涉及能耗較大，如有特別要求做處理的，建議夏季處理量不大于補(bǔ)風(fēng)量的40%，處理后溫度不高于28℃；嚴(yán)寒與寒冷地區(qū)，需對(duì)冬季的補(bǔ)風(fēng)做熱處理，冬季處理量不大于補(bǔ)風(fēng)量35%，處理后溫度不低于8℃，可按12℃～14℃選取。

2 餐飲區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)選擇

2.1 排風(fēng)系統(tǒng)設(shè)置

廚房排風(fēng)系統(tǒng)宜專用。整個(gè)廚房不宜只設(shè)置一個(gè)排風(fēng)系統(tǒng)，補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)根據(jù)排風(fēng)系統(tǒng)做相應(yīng)處理。綜合體內(nèi)餐飲數(shù)量較多，但豎向管井較少，一一對(duì)應(yīng)是很難實(shí)現(xiàn)的，推薦大于500 m2的店鋪單獨(dú)設(shè)置一個(gè)系統(tǒng)，200～500 m2的餐飲店鋪合用，但一個(gè)系統(tǒng)承擔(dān)的鋪位數(shù)不超過4家；200 m2以下的餐飲店鋪合用時(shí)，一個(gè)系統(tǒng)承擔(dān)的鋪位數(shù)小于或等于6家。排風(fēng)合用系統(tǒng)上，每家單獨(dú)設(shè)支管，在支管上設(shè)置電動(dòng)風(fēng)閥或者止回閥避免串味，電動(dòng)閥需要聯(lián)動(dòng)。

2.2 排風(fēng)管道材料選擇

商業(yè)綜合體中油煙管道特別巨大，且管線復(fù)雜，交叉很多，在設(shè)計(jì)中排風(fēng)管的風(fēng)速，推薦值不小于8 m/s，同時(shí)不宜大于10 m/s，排風(fēng)罩接風(fēng)管處的喉部風(fēng)速取4～5 m/s。油煙管道中氣體具有黏性和腐蝕性，因此除對(duì)管材和風(fēng)速有要求外，管道的坡度和后期清理有特別要求。廚房排煙風(fēng)管材質(zhì)是SUS304不銹鋼板，厚度大于或等于1.5 mm。在垂直排煙管的底部設(shè)清掃口、排污裝置。接排風(fēng)罩的支管設(shè)風(fēng)量調(diào)節(jié)閥。

2.3 廚房送、排風(fēng)口設(shè)置

廚房排風(fēng)口、送風(fēng)口的布置滿足下列要求：送風(fēng)口沿著排風(fēng)罩的方向布置，距排風(fēng)罩邊沿不宜小于0.7 m，以免風(fēng)路形成短路。全面排風(fēng)的排風(fēng)口需要遠(yuǎn)離排風(fēng)罩，以免影響排風(fēng)罩的排風(fēng)效率。設(shè)置在廚房操作間的機(jī)械送風(fēng)口，優(yōu)先選用出風(fēng)方向可調(diào)的風(fēng)口，例如旋轉(zhuǎn)風(fēng)口、雙層百葉風(fēng)口等。

3 油煙處理方法及凈化器的選擇

3.1 油煙排放標(biāo)準(zhǔn)

有油煙排放的飲食業(yè)單位在油煙排放處必須安裝油煙凈化設(shè)施，并保證在實(shí)際操作期間按要求運(yùn)行。規(guī)模劃分參數(shù)如表1所示。

表1 規(guī)模劃分

根據(jù)《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18483-2001，對(duì)最高排放濃度和最低去除效率要求如表2和表3所示。

表2 油煙的最高允許排放濃度 單位：mg/m3

表3 油煙凈化設(shè)施最低去除效率 單位：%

除味標(biāo)準(zhǔn)《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》GB18483-2001中的參數(shù)是參照《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中的臭氣濃度指標(biāo)，即不超過60(無量綱)。

3.2 油煙處理方法

隨著科技的發(fā)展，對(duì)于油煙處理的措施，目前有以下3種為常用方法：處理液吸收法、高靜壓電除油煙法、吸附過濾材料吸收法。

1)處理液吸收法。安裝在廚房排風(fēng)系統(tǒng)中的該油煙凈化器內(nèi)裝有專用處理液，專用處理液在凈化器中反復(fù)循環(huán)使用。此種凈化器的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，平時(shí)的操作維護(hù)容易，且日常運(yùn)行成本比較低。缺點(diǎn)是除油煙效率較低，基本在35%～60%，而且廢水會(huì)造成二次污染。

2)高靜壓電除油煙法。此種油煙凈化器初裝時(shí)去除能力較強(qiáng)，可達(dá)到60%～80%，且不造成二次污染，但是此油煙凈化器結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，運(yùn)行成本高，極板清理維護(hù)困難。

3)吸附過濾材料吸收法。此方法是將油煙凈化器安裝在排油煙管道上，初裝時(shí)其去除效率較高，可達(dá)到60%～80%。隨著油霧的附著，吸附能力減弱，且運(yùn)行成本較高。同時(shí)在更換或再生吸附過程中存在水處理，會(huì)造成二次污染。吸附材料會(huì)使煙道風(fēng)阻過大，不利于油煙排出。

4)目前市場(chǎng)出現(xiàn)的一種新型靜電油煙凈化裝置，將油煙進(jìn)行高度電離和捕集，使油煙氣混合物高效分離凈化，效率可達(dá)到90%以上，且體積小，維護(hù)方便和運(yùn)行成本低。

3.3 油煙凈化器的選擇

目前常用的是上海交通大學(xué)和風(fēng)機(jī)廠家等科研單位研發(fā)生產(chǎn)的CF型復(fù)合靜電式油煙凈化器。該凈化器具有以下特點(diǎn)：機(jī)體結(jié)構(gòu)緊湊；安裝使用過程方便、簡(jiǎn)潔；運(yùn)行可靠性高；機(jī)組使用壽命長(zhǎng)；凈化器凈化效率高；處理后無二次污染；機(jī)組壓阻低；機(jī)身外殼防火性能強(qiáng)。同時(shí)，該種油煙凈化器的各性能指標(biāo)及出口排放濃度均達(dá)到并超過國(guó)家環(huán)境保護(hù)標(biāo)準(zhǔn)《飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)》和《飲食業(yè)油煙凈化設(shè)備技術(shù)要求及檢測(cè)技術(shù)規(guī)范》要求。

油煙凈化器箱體及其電場(chǎng)結(jié)構(gòu)均采用全鋼結(jié)構(gòu)，凈化器外殼和電機(jī)均具有防火、防爆功能。優(yōu)先選用臥式結(jié)構(gòu)，因?yàn)榕P式結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)備阻力小，油煙處理路徑合理。此次研發(fā)的CF型復(fù)合靜電式油煙凈化器的原理是機(jī)械分離與靜電沉積相結(jié)合。油煙凈化器對(duì)污油集中進(jìn)行收集，油煙處理后污物排放集中排放，使其不再產(chǎn)生二次供銷污染。

4 油煙風(fēng)機(jī)的安裝位置及設(shè)備選用

油煙風(fēng)機(jī)選用低噪音離心式風(fēng)機(jī)(廚房專用)，可選擇變頻或變速調(diào)節(jié)；也可根據(jù)相應(yīng)的油煙凈化器選用廚房排煙管道風(fēng)機(jī)。油煙風(fēng)機(jī)的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)一般是在高溫、高濕、高油煙污染的狀況下，風(fēng)機(jī)考慮選用高絕緣等級(jí)、高防火等級(jí)、防腐型，且排風(fēng)機(jī)宜選用外置式電機(jī)，設(shè)計(jì)選型中要特別注明。

5 油煙系統(tǒng)的防火隔熱措施

排油煙系統(tǒng)水平宜按防火分區(qū)劃分，油煙系統(tǒng)內(nèi)部存在大量可燃物，管道設(shè)置按排煙系統(tǒng)，即獨(dú)立設(shè)置在豎向管井中，耐火極限不低于0.5 h，水平設(shè)置在吊頂內(nèi)的耐火極限不低于0.5 h，明露和室外的不低于1 h，安裝在空調(diào)區(qū)域內(nèi)的水平油煙管道必須加隔熱保溫材料，保溫材料須采用大于或等于50 mm厚的硅酸鋁纖維棉隔熱保溫。

6 結(jié)語

本文基于國(guó)家現(xiàn)行的地方標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范，討論了目前商業(yè)建筑中餐飲排油系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)計(jì)問題，包含餐飲排油煙量的計(jì)算、餐飲區(qū)域通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及油煙凈化器的選型和防火隔熱措施等內(nèi)容。由此可以看出，在現(xiàn)有的商業(yè)餐飲行業(yè)需要根據(jù)國(guó)家現(xiàn)行的油煙排放標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行廚房排油煙系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，這不僅是提升餐飲業(yè)安全發(fā)展的有效措施，更是保障人們身體健康的重要舉措。