星級酒店廚房通風空調系統設計及節能運行的應用

【摘要】本文結合蘇州灣東太湖某五星級酒店項目實例，對星級酒店類項目的廚房區域的通風及空調系統設計要點進行探討，并在滿足星級酒店對廚房區域空調及通風要求的前提下，對整個通風系統的運行策略進行分析，實現節能運行的目標。

【關鍵詞】星級酒店；廚房區域的通風及空調系統設計

1、前言

近年來，隨著我國旅游業日益發展，星級酒店項目在各大中城市發展速度越來越迅猛，星級酒店對機電系統要求也越來越高，除了客用各功能區外，廚房區也是酒店餐廳、宴會廳、大堂吧的重要配套機構，是酒店正常運營必不可少的區域，因此廚房區各功能房間的室內環境、廚師及其他工作人員的舒適度等則成為廚房通風空調設計的主要目標。

本文結合蘇州灣東太湖某星級酒店項目，對廚房通風空調系統設計及節能應用方面進行分析及闡述。

2、廚房區通風及空調系統設計

根據星級酒店對廚房區域的功能用房要求，酒店廚房區一般包括以下幾種功能：

蒸煮區、熱炒區、高低溫冷庫、冷菜間、魚/肉加工間、備餐間、刺身間、庫房、洗鍋間/洗碗間。

不同區域的通風空調設計要求不同，以下將對各主要功能房間通風空調系統進行分析及探討。

2.1 廚房區通風系統設計

廚房通風系統主要包括局部（熱加工區）油煙罩排風、廚房全面排風、事故排風、洗碗間/洗鍋間排風、冷庫排風系統。

2.1.1 廚房通風量

廚房通風系統主要是為排除廚房余熱而設置，由局部通風和全面通風組成，通風量根據熱平衡計算確定，如下：

室內顯熱發熱量Q（W），按以下計算：

L=Q/0.348（tp-tj）

Q=Q1+Q2+Q3+Q4

式中Q1為廚房設備總發熱量，一般按工藝數據確定

Q2為人員散熱量

Q3為照明散熱量

Q4為圍護結構負荷

tp-室內排風設計溫度

tj-送風溫度，送風溫度按項目所在地的夏季、冬季室外通風計算溫度選取

注：當廚房設置布局排排油煙罩時，按局部排油煙罩可排除70%的設備發熱量，其他負荷由全面通風承擔。

當在項目初期階段，廚房設計顧問尚未介入項目時，很難確定廚房設備的發熱量，故一般初期根據換氣次數法對廚房風量進行估算，根據星級酒店項目經驗，換氣次數取值如下：

中餐廚房 60～80次/h

西餐廚房 40～60次/h

員工廚房 30-40次/h

注：酒店廚房區和一般的商用廚房相對，排油煙量需求較大，因此以上換氣次數較參考文獻中規定的值有所加大。

2.1.2 局部油煙罩排風

1）設置油煙罩的區域

一般來說，設置廚房排油煙的區域為散發大量余熱余濕的熱加工區、蒸煮區、烤爐烤箱區域，部分余熱余濕通過排油煙罩排至室外。排油煙系統除了排油煙罩外，還需設置排油煙風管、排油煙凈化裝置及排油煙專用風機，在滿足環評要求的排放標準后方可排至室外。

2）排油煙凈化方式

油煙凈化方式一般包括兩級凈化：初級凈化（煙罩自帶）+排油煙風機前端靜電油煙凈化裝置。

油煙初級凈化由帶有油煙凈化功能的煙罩承擔，星級酒店項目更多選用帶UV紫外線燈的煙罩。

油煙二級凈化由排油煙風機前端機電式油煙凈化裝置完成，有需要時，可采用帶自動清洗的功能的油煙凈化器，有利于日后運營過程中的維護及清洗。

另外，根據項目具體情況，還可考慮采用活性炭油煙除味裝置，在油煙排放前采取三級凈化，既可滿足當地環評對排放標準的要求，又可避免油煙味對周圍公共環境的影響。

3）排油煙量的要求

當廚房設計顧問開始介入項目后，廚房顧問將根據酒店對廚房區的功能要求對廚房進行定位及設備布置，進而確定廚房排油煙罩的選型，并將排油煙量提資給機電專業，機電專業按照廚房顧問的提資要求進行機電系統的設計。

2.1.3 全面排風

全面通風量的計算在2.2.1章節已說明，但在實際星級酒店設計中，酒店廚房加工區的溫度要求相對較高，僅通過機械通風是無法保證則廚房區溫度要求的，故實際酒店項目設計過程中，還需設置空調，作為廚房實現溫度控制的主要手段。

故在實際項目中，全面通風量的計算及設備選型一般參考技術措施中關于采用燃氣灶具廚房的通風要求進行設計，為每個廚房設計獨立的機械通風系統，平時全面通風換氣次數按6次/h，而事故通風時，換氣次數不小于12次/h。

全面通風系統與事故通風系統的風機可共用，通過配置雙速風機來滿足不同工況下的風量需求。

2.1.4 冷庫排風

冷庫設計由廚房工藝設計單位負責，但由機電專業根據其還要求進行機電配置。

冷庫按冷凝器形式分為兩種：風冷冷凝器冷庫、水冷冷凝器冷庫。

采用風冷式冷庫，暖通專業需按照廚房工藝要求，為其設置24h排風系統，預留相應的排風風井、排風機；冷庫排風系統獨立設置，不與廚房全面通風系統共用。

當采用水冷冷庫時，暖通專業需按照廚房工藝對冷卻水量的要求，預留冷庫專用冷卻塔。為滿足冷庫對冷卻塔水質要求，冷卻塔需選擇閉式冷卻塔或設置板換的開式冷卻塔。本項目采用水冷冷庫，故設計預留了兩臺50m3/h的閉式冷卻塔（互為備用）為冷庫提供冷卻水。

注：即使是采用水冷冷庫，部分冷庫壓縮機、制冰機也是需要設置排風的，但排風量相對風冷冷庫要小的多，具體數據根據廚房區工藝設計要求確定。

2.1.5 洗碗間排風

廚房配置獨立的洗碗間、洗鍋間，此區域會產生大量水汽、熱氣、蒸汽，這些氣體，如不及時抽排，不僅會影響洗碗工的操作，而且會使洗凈的甚至已經干燥的餐具重新出現水汽，還會向餐廳、廚房其他區域倒流，污染附近區域環境。因此，洗碗間、洗鍋間一般會設置專用的排風系統。根據項目經驗，酒店每個洗碗間的排風量為1500～2000m3/h。

2.1.6 補風系統

為避免廚房內的氣味溢到其他區域，廚房內為負壓。廚房補風量按廚房總排風量的80～90%設計，其余補風量通過門、窗、相鄰區域補入。

補風系統采用兩路系統供給：

一路補風系統由室外新風經過濾后直接補入吹吸式油煙罩，再由煙罩自帶的送風孔送出，形成風幕，阻隔高溫加工區的熱量、油煙。此路新風夏季可不作冷處理，冬季進行預熱處理（一般冬季室外新風會預熱至16～18℃后），再送至煙罩，避免冷風與油煙相遇時造成油煙不同程度的凝固。煙罩補風量一般占廚房補風量的30%。

另一路補風系統引入室外新風后，經新風機組進行冷/熱處理后補充至室內，供廚房崗位補風及全面排風補風，并承擔廚房內負荷及新風自身負荷，使廚房加工區的室內溫濕度可滿足酒店要求。崗位補風口應設置在廚師工作區內，沿排風罩方向布置，并距其不小于0.7m。全面排風之補風口設置在全面排風服務之區域，并與排風口保持一定的距離，避免短路。此部分補風量占廚房總補風量的70%。

2.2廚房區空調設計

廚房區空調設計包括以下幾個區域：熱加工區（蒸煮烹炸炒等）、魚肉加工區、儲藏室、備餐間、巧克力房、糕點間等。

熱加工區的空調由于有大量油煙、蒸汽等，需為直流系統，故采用2.1.6中說明的補風新風機組作為加工區控制溫度的手段。

冷菜間、備餐間、蔬菜加工間、巧克力房、魚類、肉類加工間式常年需要制冷的房間，采用獨立的分體空調或VRF機組，各房間內的空調系統均可獨立控制。

紅酒儲藏區采用專用恒溫恒濕紅酒酒柜，并需為酒柜壓縮機設置排風。

其他酒類儲藏及干貨儲藏采用獨立分體空調，并設置排風，排風系統可并入全面通風系統中。

3、廚房區通風系統控制及節能運行策略

廚房通風設計的項目中，有很多項目廚房的排油煙風機、補風機設置為定頻，即使室內僅有一個煙罩進行工作時，排油煙風機和補風機依然按照設計風量運行，造成能源大大的浪費。當然，也有不少項目風機雖然都設置了變頻，但并未考慮如何實現變頻控制，而項目實際運行中，風機依然全速運轉，也不能達到節能目的。故為了避免以上情況的出現，在本項目設計過程中，我們充分與廚房工藝設計顧問進行溝通，將通風系統的控制與廚房爐灶系統控制相結合，將節能更好的體現出來。

通風系統主要由變頻排油煙風機EAF、變頻送風機組PAU、變頻全面排風機、各煙罩排油煙支管的自動風量平衡閥ABD、送風管上的電動風量調節閥或 VAV BOX、每個煙罩上設置1～4個紅外線輻射探測器（IR）組成，并結合煙罩的M.A.R.V.E.L系統（Model based Automatic Regulation of Ventilation Exhaust Levels System基于自動調節排風等級的模式），提供按需控制通風的解決方案。具體說明如下：

1）廚房未使用時

即所有爐灶關閉，排油煙支管上的ABD連鎖關閉，廚房排油煙風機KEF亦連鎖關閉，全面排風機EAF以低速度運行（換氣次數6次/h），崗位送風機組PAU送風量也按全面排風量的80～90%低速運行。

2）廚房設備加熱時

烹飪設備按照設定的菜單要求緩慢加熱，如爐灶1進入待機狀態，其他爐灶依然關閉，則爐灶1煙罩上的紅外線輻射探測器IR檢測相關設備的狀態（加熱或保溫），排油煙風機及相應的補風機開啟，爐灶1的ABD閥通過M.A.R.V.E.L系統中的煙罩控制器通過調節ABD來滿足所需的排風量，其他處于關閉狀態下的爐灶的排風閥和補風閥均處于關閉狀態。此時，系統通過測定排油煙系統及新風系統中的壓力傳感器的實際值與設定值的對比，控制排油煙風機及補風機的頻率。

3）廚房工作時

廚房處于完全運行狀態時，煙罩上的紅外線輻射探測器IR再次檢測到此變化，同時各煙罩控制器控制ABD風閥加大排油煙量，連鎖控制新風系統的風閥。排油煙風機及補風機的頻率控制同上。

參考文獻：

[1]陸耀慶.實用供熱空調設計手冊（第二版）.中國建筑工業出版社.

[2]暖通空調.動力措施2009.

[3]馬最良，姚楊.民用建筑空調設計（第二版）/化學工業設計出版社.

作者簡介：

李瑞娟，艾奕康設計與咨詢（深圳）有限公司上海分公司。