公共建筑廚房通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)探討

胡 磊 胡曉偉 雷建平

(中信建筑設(shè)計(jì)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(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)探討

胡 磊 胡曉偉 雷建平

(中信建筑設(shè)計(jì)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(diǎn)的分析，并根據(jù)工程設(shè)計(jì)程序和實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的一些情況，對廚房的通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了探討和分析，并提出了設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)，為今后同類工程設(shè)計(jì)提供參考。

公共建筑廚房，局部排風(fēng)，全面通風(fēng)，煙囪效應(yīng)

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(diǎn)，廚房內(nèi)工作人員所處的室內(nèi)條件較為惡劣，其通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目前我國還沒有一個(gè)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(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)為研究對象。

1 建筑廚房的特點(diǎn)

與一般公建其他功能房間相比，廚房有以下特點(diǎn)：

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(dá)到80 ℃，冬季也有60 ℃左右，空氣密度小，對排油煙風(fēng)機(jī)的選擇要進(jìn)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(dāng)通風(fēng)條件控制不好時(shí)，室內(nèi)污染物濃度超標(biāo)嚴(yán)重。根據(jù)高軍等人對住宅廚房的實(shí)驗(yàn)研究[2]，在住宅廚房烹飪開啟排風(fēng)的條件下，廚房污染物濃度依然超標(biāo)嚴(yán)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(fù)壓。

7)根據(jù)廚房加工特點(diǎn)，廚房通風(fēng)分為全面排風(fēng)和局部排風(fēng)。

2 廚房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題

根據(jù)對一些公共建筑廚房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)以及一些廚房通風(fēng)系統(tǒng)運(yùn)行效果的觀察和分析，發(fā)現(xiàn)廚房通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)存在以下的一些問題及難點(diǎn)：

1)設(shè)計(jì)過程中由于廚房的工藝設(shè)計(jì)一般需要等到專業(yè)廚房公司確定工藝后才能對通風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，時(shí)間上相對滯后，建筑預(yù)留條件容易存在較大出入。

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

3)在操作間的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，許多設(shè)計(jì)沒有將平時(shí)的全面排風(fēng)與加工時(shí)的局部排風(fēng)系統(tǒng)分開，導(dǎo)致運(yùn)行工程中當(dāng)不進(jìn)行食物加工時(shí)，排風(fēng)機(jī)不能進(jìn)行調(diào)節(jié)。

4)補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)送風(fēng)口設(shè)置位置對人員健康影響較大。

5)在運(yùn)行過程中存在串味的現(xiàn)象。

6)實(shí)際運(yùn)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(fēng)系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)，而直接從其他空調(diào)區(qū)域進(jìn)行補(bǔ)風(fēng)，形成了較強(qiáng)的煙囪效應(yīng)，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(shè)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(shí)還常年有油煙散發(fā)，在選擇空調(diào)系統(tǒng)時(shí)不應(yīng)選擇帶有回風(fēng)形式的空調(diào)系統(tǒng)，以防止油煙對管路的堵塞，同時(shí)在使用一段時(shí)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(yīng)該獨(dú)立設(shè)置，不應(yīng)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(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行[3]。經(jīng)過分析，廚房空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)為直流式空調(diào)系統(tǒng)。

4 廚房排風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置

廚房通風(fēng)系統(tǒng)分為平時(shí)的全面通風(fēng)以及排除油煙時(shí)的局部通風(fēng)，目前國家規(guī)范并無明確的通風(fēng)風(fēng)量的規(guī)定，在實(shí)際設(shè)計(jì)過程中主要依據(jù)GB 18483—2001飲食業(yè)油煙排放標(biāo)準(zhǔn)中的每個(gè)灶頭基準(zhǔn)排風(fēng)量2 000 m3/h以及《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊》(第二版)中的方法來確定通風(fēng)量。

由于在設(shè)計(jì)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(fēng)設(shè)計(jì)大多數(shù)按照換氣次數(shù)的方式進(jìn)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(fēng)系統(tǒng)基本上是不分全面排風(fēng)和局部排風(fēng)，所有的排風(fēng)都是通過排油煙系統(tǒng)進(jìn)行，這種做法缺陷較為明顯。首先，從廚房的工作特點(diǎn)來說，廚房的烹飪存在間隙，在不進(jìn)行烹飪的時(shí)候室內(nèi)無法通風(fēng)，此時(shí)室內(nèi)仍然有污染源；第二，目前的廚房所用熱源多為燃?xì)猓枰M(jìn)行事故排風(fēng)，單獨(dú)設(shè)置的全面排風(fēng)可以兼作事故排風(fēng)，而局部排風(fēng)只需要負(fù)責(zé)排油煙罩的排風(fēng)，從而達(dá)到減小局部排風(fēng)風(fēng)機(jī)的目的，并且能夠減少排風(fēng)的綜合能耗。

5 廚房補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)置

廚房通風(fēng)系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)主要涉及到兩個(gè)方面，一方面是廚房補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)需要根據(jù)排風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行合理分配，另外一方面是補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口位置的設(shè)置。

為了維持廚房的負(fù)壓，廚房的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)量一般為排風(fēng)量的80%～90%；并應(yīng)將廚房的排風(fēng)系統(tǒng)與相對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)進(jìn)行連鎖控制，防止當(dāng)室內(nèi)局部排風(fēng)系統(tǒng)停止運(yùn)行時(shí)與局部排風(fēng)相對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)依然運(yùn)行，導(dǎo)致廚房瞬時(shí)為正壓，廚房氣味串至其他房間。

與排風(fēng)系統(tǒng)相對應(yīng)，廚房的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)也需要將局部排風(fēng)補(bǔ)風(fēng)和全面通風(fēng)補(bǔ)風(fēng)分開設(shè)置，全面通風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)口應(yīng)該將風(fēng)送至工作區(qū)域，但不宜離廚師過近，送風(fēng)口離廚師頭部高度可取500 mm～1 000 mm[3]。局部通風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口不應(yīng)該與全面通風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口設(shè)置在一起，主要是由于局部通風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)量較大，風(fēng)口離廚師近使得廚師長時(shí)間處于送風(fēng)環(huán)境中，有可能導(dǎo)致職業(yè)病的發(fā)生。

在北方冬季的補(bǔ)風(fēng)以及南方夏季的補(bǔ)風(fēng)還應(yīng)該根據(jù)具體情況進(jìn)行熱濕處理。

6 廚房排風(fēng)系統(tǒng)風(fēng)機(jī)的設(shè)置

由于油煙附著在風(fēng)機(jī)葉片上堵塞風(fēng)機(jī)的流道，因此廚房的排油煙風(fēng)機(jī)應(yīng)該選擇葉片少，不易堵塞的風(fēng)機(jī)。綜合考慮，廚房排油煙風(fēng)機(jī)宜選擇后向型離心風(fēng)機(jī)。

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

由于廚房內(nèi)使用燃?xì)猓虼巳媾棚L(fēng)風(fēng)機(jī)有條件時(shí)最好設(shè)置于室外，采用電機(jī)外置的型式，當(dāng)不能設(shè)置于室外時(shí)，風(fēng)機(jī)需要采用防爆電機(jī)。對于局部排風(fēng)風(fēng)機(jī)，由于油煙可燃，排油煙風(fēng)機(jī)最好也放置于室外，電機(jī)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(fù)壓來進(jìn)行控制的。在此基礎(chǔ)上，還要對一些細(xì)節(jié)進(jìn)行控制。

廚房排風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)機(jī)最好處于室外，這樣可以維持排風(fēng)管道相對于周圍環(huán)境為負(fù)壓環(huán)境，空氣不會由風(fēng)管泄漏到其他空間。當(dāng)不能將排風(fēng)風(fēng)機(jī)設(shè)置于室外時(shí)，也最好設(shè)置排風(fēng)機(jī)房。

廚房局部排風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)要與對應(yīng)的排風(fēng)風(fēng)機(jī)進(jìn)行連鎖控制，防止當(dāng)局部排風(fēng)停止時(shí)對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)依然運(yùn)行造成廚房相對于其他功能房間為正壓。

8 煙囪效應(yīng)的防治

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

抑制由于廚房通風(fēng)所產(chǎn)生的煙囪效應(yīng)需要從建筑設(shè)計(jì)和管理上進(jìn)行解決。在建筑設(shè)計(jì)中，在建筑的下部區(qū)域根據(jù)需要設(shè)置一道門斗甚至兩道門斗，在管理控制上需要廚房的排風(fēng)系統(tǒng)開啟的同時(shí)對應(yīng)的補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)也要相應(yīng)開啟，避免其他區(qū)域補(bǔ)風(fēng)量過大影響其他區(qū)域的空調(diào)效果。

9 廚房通風(fēng)的新技術(shù)應(yīng)用

目前新的研究手段和新的技術(shù)均在廚房通風(fēng)系統(tǒng)中得到應(yīng)用。

除了文獻(xiàn)[2]中采用傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究外，文獻(xiàn)[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(jìn)行了分析，并對新的設(shè)備——?dú)饽皇轿蜔煓C(jī)的能力進(jìn)行了模擬，通過對模擬結(jié)果的分析發(fā)現(xiàn)，采用這種新型的設(shè)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(xiàn)[6]中介紹了將置換通風(fēng)引入廚房補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)，并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)測試，并將數(shù)據(jù)結(jié)果與傳統(tǒng)方式進(jìn)行了比較，得出了置換通風(fēng)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(jié)論。

10 結(jié)語

1)公共建筑廚房設(shè)置空調(diào)系統(tǒng)時(shí)應(yīng)設(shè)置直流系統(tǒng)。

2)公共建筑廚房的通風(fēng)系統(tǒng)應(yīng)將局部排風(fēng)與全面通風(fēng)系統(tǒng)分開設(shè)置。

3)公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)應(yīng)根據(jù)局部排風(fēng)與全面通風(fēng)分別設(shè)置，并在控制方式上做連鎖控制。

4)公共建筑廚房通風(fēng)系統(tǒng)的補(bǔ)風(fēng)風(fēng)口的位置需要根據(jù)廚房的布置進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，局部排風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)口不宜與全面排風(fēng)的補(bǔ)風(fēng)口設(shè)置在一起。

5)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)需要加強(qiáng)廚房通風(fēng)系統(tǒng)的運(yùn)行管理。

6)在有條件的情況下，應(yīng)適當(dāng)考慮新技術(shù)新的設(shè)備在廚房通風(fēng)系統(tǒng)中的應(yīng)用。

[1] 呂玉民.廚房通風(fēng)設(shè)計(jì)中風(fēng)機(jī)風(fēng)量與風(fēng)壓的確定[J].制冷空調(diào)與電力機(jī)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(shí)驗(yàn)研究[J].建筑科學(xué)，2012(S28):72-74.

[3] 沈?qū)W明，申小中，周 敏，等.酒店廚房通風(fēng)系統(tǒng)存在的問題及設(shè)計(jì)改進(jìn)措施[J].建筑熱能通風(fēng)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(fēng)設(shè)計(jì)[J].低溫建筑技術(shù)，2010(145)：98-99.

[5] 王 星，劉小民，席 光.帶吸油煙機(jī)廚房內(nèi)熱環(huán)境評價(jià)的數(shù)值分析[J].西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)，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(fēng)技術(shù)應(yīng)用探討[J].環(huán)境科學(xué)與技術(shù)，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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