淺談廚房排油煙計算方法

李威峰 李京潤

[ 摘要 ]

為適應我國經(jīng)濟發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足消費群體的需求，餐飲行業(yè)在近些年得到迅速發(fā)展。很多大、中、小型商業(yè)餐飲與日俱增，但是餐飲行業(yè)的排油煙問題嚴重困擾著居民生活。餐飲業(yè)及食品加工業(yè)產(chǎn)生的油煙是大氣污染的一大投訴熱點。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，排油煙問題的投訴占到城市環(huán)境污染投訴的40 %，緊隨其后的投訴量是油煙的噪聲問題，廚房排油煙噪聲的投訴占到城市環(huán)境污染投訴的25 %。在設(shè)計中要注意噪聲以及油煙對周圍環(huán)境的影響，以減少對周圍環(huán)境的影響。

[ 關(guān)鍵詞 ]

廚房;排油煙;油煙凈化

中圖分類號：X5

文獻標識碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2022.05.063

1 廚房排油煙概況

在公共建筑設(shè)計中，廚房需考慮的因素較多，需要注意的事項也很多，是設(shè)計的重點。但是初步設(shè)計和施工圖設(shè)計階段，設(shè)計單位往往得不到廚房的詳細資料和參數(shù)，且甲方也缺少廚房相關(guān)設(shè)計及需求單位，這就會導致廚房通風量計算不準確。在城市餐飲中，如廚房排油煙處理不當，會喪失一部分客流量，引起油煙污染。

因此，廚房的排油煙設(shè)計中，廚房排油煙的處理相對來說，十分重要。

2 廚房排油煙流程

廚房油煙經(jīng)油煙罩收集后，通過室外的油煙凈化裝置凈化后排出室外（在實際設(shè)計中，廚房排油煙排風標準及排放高度需要結(jié)合環(huán)評報告）。廚房補風需經(jīng)過處理后送入室內(nèi)，在夏季時為降低室內(nèi)溫度，室外新風經(jīng)補風機降溫后送入室內(nèi)。冬季時，室外新風經(jīng)補風機加熱后送入室內(nèi)，以維持室內(nèi)熱濕環(huán)境。

設(shè)置送排風系統(tǒng)主要是為了維持廚房內(nèi)的熱濕環(huán)境，廚房的油煙需經(jīng)油煙凈化設(shè)備凈化處理后，滿足相關(guān)要求，排出室外。

3 廚房排油煙風量計算方法

通過對現(xiàn)行規(guī)范及條文的學習，廚房排油煙計算方法常用以下幾種：

3.1 熱平衡計算

采用全面通風方式消除室內(nèi)余熱。其通風量計算公式如下：

（1）

（2）

式中：——通風換氣量（m3/h）;

——室內(nèi)散熱量（W）;

——室內(nèi)排風設(shè)計溫度（℃）;

——送風溫度（℃）;

——廚房設(shè)備發(fā)熱量（W）;

——操作人員散熱量（W）;

——照明燈具散熱量（W）;

——外圍護結(jié)構(gòu)冷負荷（W）;

采用熱平衡計算時，室內(nèi)布置需相對穩(wěn)定，不然公式中的Q無法精確計算，對結(jié)果影響較大。冬季送風溫度，熱加工間取=10℃計算，對于制作、配餐間=16℃計算。在夏季室外溫度較高的區(qū)域，如僅設(shè)置機械通風形式不能滿足室內(nèi)溫度要求，影響人員操作及室內(nèi)衛(wèi)生環(huán)境，應供應經(jīng)降溫處理的新風。廚房補風量一般按照排風量的80 %～90 %計算，使廚房保持一定的負壓。

當廚房內(nèi)散熱量和散濕量無法精確計算時，可進行估算。廚房散熱散濕均較大，在焓濕圖計算時，可假定ε=8 000，廚房計算排風溫度取35℃。其焓濕圖如下：

3.2 排煙罩面積計算法

根據(jù)《全國民用建筑工程設(shè)計技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動力（2009版）》，采用排煙罩面積計算法，排風罩的最小排風量計算公式如下：

（3）

式中：——排風量（m3/h）;

——罩子的周邊長（靠墻側(cè)的邊不計）（m）;

——罩口距灶面的距離（m）。

3.3 估算法

在設(shè)計階段，往往無法獲得灶臺和排煙罩的具體信息，可依據(jù)廚房的換氣次數(shù)進行估算。根據(jù)相關(guān)研究，在進行換氣次數(shù)估算時，可按照下列進行估算：

中餐廳廚房的換氣次數(shù)常用40～60次/h，西餐廚房常用30～40次/h，職工餐廳廚房常用25～35次/h。

4 計算方法特點及影響排風量計算因素分析

4.1 計算方法特點

公共建筑中的廚房，在設(shè)計中往往是薄弱環(huán)節(jié)，一方面，是因為在現(xiàn)有的設(shè)計參考中，缺少針對廚房的計算方法;另一方面，主要是因為在施工圖階段設(shè)計院往往無法得到廚房的詳細工藝資料，只能按照甲方需要及規(guī)范，布置廚房方案。

根據(jù)《暖通專業(yè)統(tǒng)—技術(shù)措施》中規(guī)定，設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)的廚房其機械通風的換氣量，宜按照熱平衡和風量平衡計算，當熱平衡計算確有困難時，可選擇其他方法。由此可看出，在技術(shù)措施中，推薦選擇質(zhì)平衡計算，但在設(shè)計中，往往因為甲方需求不穩(wěn)定，廚房內(nèi)設(shè)備待定，造成質(zhì)平衡計算相對困難。而選擇估算的方式計算，在實際中會造成設(shè)計階段和施工階段存在較大誤差。

根據(jù)上述計算方法分析可看出影響排油煙風量的因素大致包括以下幾點：

（1）餐廳信息及類別;

（2）廚房面積、層高以及熱工性能;

（3）廚房內(nèi)設(shè)備種類;

（4）排油煙罩種類;

（5）補風系統(tǒng)。

5 排油煙系統(tǒng)設(shè)備的選型

5.1 排油煙風機的選型及設(shè)置

根據(jù)《飲食業(yè)環(huán)境保護技術(shù)規(guī)范（HJ554-2010）》規(guī)定，當建筑高度低于15 m時，油煙排放口應高出本建筑屋頂。當建筑高度大于15 m時，油煙排放口高度應大于15 m。在實際設(shè)計案例中，如廚房排油煙對周圍環(huán)境影響較大，一般設(shè)置在最高點排放，以滿足環(huán)評要求。經(jīng)過油煙凈化后的排放口與周圍環(huán)境不應小于20 m。在實際案例中，如油煙排放口距周圍敏感環(huán)境較近時，常設(shè)置活性炭吸附裝置除異味，以滿足要求，但設(shè)置活性炭時需考慮成本問題。

風機作為通風換氣設(shè)備，既可以輸入其他，又可輸出氣體。在進行風機設(shè)備選型時，需考慮的設(shè)備性能主要包括：轉(zhuǎn)速、風量、全壓、靜壓、功率、噪聲等。尤其是噪聲對周圍環(huán)境影響較大，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)發(fā)達，國民法律意識較強，如遇到噪聲影響其生活時，會向相關(guān)部門進行投訴，故做設(shè)計時，要重視噪聲值的選取。

在風機實際運行過程中，常常會遇到流量過多或者不足的現(xiàn)象，其原因可以分為以下幾點：

（1）系統(tǒng)阻力計算與實際差別較大。由管網(wǎng)特性曲線方程為：P=SQ^2可知，如實際和計算的S值差別較大，則會造成流量偏差。

（2）選型時未考慮風機本身全壓偏差的影響。

5.2 油煙凈化器的選型

油煙凈化器的原理為利用機械方法對大顆粒油煙進行吸附截留，對分離出來的油水混合物進行集中收回。一般常用的三種處理方法為：水處理吸收、吸附過濾、高壓靜電除油煙。在工程中，一般傾向于高壓靜電除油煙法，其主要對油煙進行電離、分解、吸附，對油煙中的有害成分進行氧化分解和除味，效率高，運行成本低。

油煙凈化器的處理風量宜與排油煙風機風量一致。

5.3 風道設(shè)計要點

風道設(shè)計要點主要分為以下幾點：

（1）風道材質(zhì)。風道采用厚度不小于1.5 mm的鍍鋅鋼板焊接，風道外需設(shè)置不小于50 mm厚的不燃隔熱材料，以滿足隔熱要求。

（2）風速要求。風道內(nèi)風速可取8～10 m/s。

（3）送排風間距要求。室外送排風間距不應小于10 m或高差不小于3 m，室外排風口部應滿足環(huán)評要求，且盡可能小地影響周圍環(huán)境。對于室內(nèi)送風口，要避免送回風短路。

（4）坡度。風管設(shè)置不小于2 %的坡度，坡向排水點或者排風罩側(cè)。

在運行維護階段，風道需每隔一段時間就需清晰一遍。

6 以山西省廚房計算為例，廚房風量偏小

山西省西安市的高新獨角獸項目，廚房吊頂后凈高3.50 m，面積92 m2，餐廳為中餐廳，施工圖階段排油煙按照80次/h換氣次數(shù)計算，項目中原設(shè)計排煙量為27 600 m3/h，風機電量18.5千瓦，風道尺寸為1 600×600 mm，風道設(shè)計風速為8 m/s，風機和排油煙裝置設(shè)置在屋頂最高點，廚房補風設(shè)置在專業(yè)機房內(nèi)，補風量為原設(shè)計風量的80 %的補風經(jīng)處理后送入室內(nèi)。

廚房廠家提的排油煙量為43 800 m3/h，電量為30 kW，與施工圖設(shè)計階段相比差了將近一半。經(jīng)核算，如采用原設(shè)計風道尺寸，風道風速為12.67 m/s，風速超10 m/s，后期將風道更改為2 000×630 mm尺寸，風道風速為9.66 m/s。油煙凈化裝置、排油煙風機和補風機均做出相應調(diào)整，對比如下：

根據(jù)上表對比可知，在實際中遇到的風量和計算的風量差別很多，按照相關(guān)技術(shù)措施來說，圖紙并無問題，但依舊無法滿足要求，且在圖紙設(shè)計說明中已說明，廚房設(shè)計待甲方選定廚房廠家后，由廚房廠家深化設(shè)計。

解決辦法：后期與甲方及廚房設(shè)備廠家溝通后，采用廚房廠家提供排油煙量，且復核廚房內(nèi)排油煙管道，電氣復核電量后以變更的形式修改施工圖。圖紙中已說明由廠家深化，后期因設(shè)備與需求不匹配造成的修改非設(shè)計原因，圖紙由甲方協(xié)調(diào)修改，無法對設(shè)計單位進行索賠。

7 總結(jié)

本文根據(jù)對國內(nèi)相關(guān)標準計算方法的綜述，分析了排油煙風量計算的方法及特點，根據(jù)各個計算方法所需參數(shù)確定了排油煙風量的主要影響因素，分析各因素的主要影響。并羅列出在風機及油煙凈化器設(shè)備選型時的要點，以自己在工程中遇到的實際案例來說明實際與設(shè)計的差異。

參考文獻

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[5]沈常玉. 商業(yè)廚房排油煙系統(tǒng)調(diào)研及排風量研究[D]. 天津：天津大學，2019.

[ 作者簡介 ]

李威峰，男，河南上蔡人，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，助理工程師，本科，研究方向：暖通空調(diào)。

李京潤，男，遼寧沈陽人，北京市建筑設(shè)計研究院有限公司，本科，研究方向：暖通空調(diào)。