公共建筑廚房通風空調設計探討

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，并根據工程設計程序和實際運行中出現的一些情況，對廚房的通風空調系統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今的健康飲食，飲食文化發展迅速。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。

根據廚房的使用特點，廚房內工作人員所處的室內條件較為惡劣，其通風空調系統的設計目前我國還沒有一個比較統一的規定，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)廚房為高溫高濕環境，廚師工作環境惡劣。

4)由于食用油高溫環境下的揮發，當通風條件控制不好時，室內污染物濃度超標嚴重。根據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)廚房區域需要維持微負壓。

7)根據廚房加工特點，廚房通風分為全面排風和局部排風。

2 廚房空調通風系統存在的問題

根據對一些公共建筑廚房通風空調系統的設計以及一些廚房通風系統運行效果的觀察和分析，發現廚房通風空調系統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廚房公司確定工藝后才能對通風系統進行設計，時間上相對滯后，建筑預留條件容易存在較大出入。

2)廚房的通風系統通風量的確定規范中沒有明確規定。

3)在操作間的通風系統設計中，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，排風機不能進行調節。

4)補風系統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象。

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

3 廚房空調系統

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

廚房為高濕環境，同時還常年有油煙散發，在選擇空調系統時不應選擇帶有回風形式的空調系統，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，廚房的空調系統應該獨立設置，不應與其他功能房間的空調系統合在一起，以防止串味影響整個系統的運行[3]。經過分析，廚房空調系統應為直流式空調系統。

4 廚房排風系統的設置

廚房通風系統分為平時的全面通風以及排除油煙時的局部通風，目前國家規范并無明確的通風風量的規定，在實際設計過程中主要依據GB 18483—2001飲食業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按照換氣次數的方式進行估算。

通過與一些廚房工藝公司的交流發現，廚房操作間的排風系統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無法通風，此時室內仍然有污染源；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 廚房補風系統的設置

廚房通風系統的補風主要涉及到兩個方面，一方面是廚房補風系統需要根據排風系統進行合理分配，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與相對應的補風系統進行連鎖控制，防止當室內局部排風系統停止運行時與局部排風相對應的補風系統依然運行，導致廚房瞬時為正壓，廚房氣味串至其他房間。

與排風系統相對應，廚房的補風系統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境中，有可能導致職業病的發生。

在北方冬季的補風以及南方夏季的補風還應該根據具體情況進行熱濕處理。

6 廚房排風系統風機的設置

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有較大差別，在實際選型過程中要進行校核。

由于廚房內使用燃氣，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，還要對一些細節進行控制。

廚房排風系統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境為負壓環境，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也有發生，在文獻[4]中也提到這種情況。

抑制由于廚房通風所產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，在建筑的下部區域根據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開啟的同時對應的補風系統也要相應開啟，避免其他區域補風量過大影響其他區域的空調效果。

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中得到應用。

除了文獻[2]中采用傳統的實驗研究外，文獻[5]中針對廚房的熱濕環境采用了數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現，采用這種新型的設備能夠有效抑制廚房內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，并對其進行數據測試，并將數據結果與傳統方式進行了比較，得出了置換通風能夠明顯改善廚房工作區內的氣流分布，提高室內空氣品質的結論。

10 結語

1)公共建筑廚房設置空調系統時應設置直流系統。

2)公共建筑廚房的通風系統應將局部排風與全面通風系統分開設置。

3)公共建筑廚房通風系統的補風應根據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的補風風口的位置需要根據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階段呼吸區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.酒店廚房通風系統存在的問題及設計改進措施[J].建筑熱能通風空調，2006，5(25):99-103.

[4] 姜 蔚，胡家文.冬季寒冷地區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.帶吸油煙機廚房內熱環境評價的數值分析[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.改善飲食業廚房環境的新通風技術應用探討[J].環境科學與技術，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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