厨房的通风空调设计与油烟的净化

石建中



厨房的通风空调设计与油烟的净化

石建中

(武汉纺织大学 环境工程学院，湖北 武汉 430073)

主要论述了厨房的通风空调设计中系统形式、通风量、气流组织、厨房补风、防火排烟、排风净化等方面的问题。

抽油烟罩；岗位新风；新风口；排风量；气流组织

公共建筑中的厨房，是一个很重要的组成部分，但在设计上通常是一个薄弱环节，一方面，在施工图纸设计阶段，往往得不到有关厨房的详细工艺资料，在建筑专业所提供的方案图上，一般只有厨房的面积、层高和灶台的位置，另一方面在现有的设计参考资料中缺少有针对性的技术措施，导致厨房设计中存在很多问题[1]。厨房通风中产生问题的主要原因，一方面是由于厨房工艺设计专业与通风设计专业之间协调不够，另一方面，由于我国厨房设计缺乏经验，设计不尽合理。本文对厨房设计中存在的问题进行论述，希望能对设计人员有一定的参考作用。

系统形式：送风系统应为直流方式，厨房的通风系统宜采用变速风机或关联风机进行送排风。

1 厨房通风量的计算

厨房的通风量由两部分组成，即局部排风量和全面排风量两部分。局部排风量应选用的灶具和厨房排风罩的情况加以确定，全面排风量一般按计算确定[2]。

1.1 通风量的计算

机械通风的换气量应通过热平衡计算求利，其计算公式：

L=Q/0.337(tp-ti) （1）

式中，L——必须的通风量、m3/h；tp——室内排风计算温度，可采用下列数值：夏季35摄氏度，冬季15摄氏度；ti——室内通风计算温度，摄氏度；Q——厨房内的总发热量（显热），W；

Q＝Q1＋Q2＋Q3＋Q4（2）

式中，Q1——厨房设备散热量，按工艺提供数据计算，如无资料时，可参考文献；Q2——操作人员散热量，W；Q3——照明灯具散热量，W；Q4——室内外围护结构的冷负荷，W。

1.2 局部排风量

局部排风量按排风罩面的吸入风速计算，其最小排风量为

L＝1000P·H （3）

式中，L——排风罩排风量，m3/L；P——罩子的周边长（靠墙的边长不计），m；H——罩口至灶面的距离，m。

1.3 厨房通风量估算

在总结工程设计及使用的基础上，设计人员可按如下通风次数进行估算（见表1）：

表1 通风量计算表

在估算出的通风量中，局部排风量按65％考虑，全面排风量按35％考虑。

2 气流组织设计

在厨房通风中，要补充一定数量的新风，送风量应按排风量的80%-90%考虑。为改善炊事人员工作环境，宜按条件设局部或全面加热或冷却装置。在一般系统设计中往往只是将全面排风的补风进行处理，高档厨房则可能要求对补风全部处理。因此补风方式在很大程度上决定了通风系统的优劣，也是决定系统是不是节能的关键[2.3]。

在目前的设计当中大致有这么几种：一种是靠门窗的自然补风，这种补风会带来一些比较严重的问题。因为局部排风风量相对全面排风要大得多，过渡季尚可从室外直接取风，夏季(冬季)室外气温太高(太低)，这部分补风直接经过工作区，冷(热)空气使工作人员难以承受，室内温度大幅度偏离设计温度。即使有处理过的补风也因量少而无济于事。而且卫生条件也无法保证。另一种是将补风全部处理，这样就不存在室内温度失调的问题，但这样处理补风的耗能大得惊人。如果不是要求很高的场合或厨房面积很小时不提倡使用。还有一种是把补风分为两部分：处理过的补风(这部分占总送风量的10%～20%)作为岗位送风送到工作区；局部排风的补风(这部分占总送风量的80%～90%)在离排气罩不远的地方送下，避免了经过人员工作区。但送风口离罩不能太近，更不能将其直接送入罩内，否则将起不到诱导室内含油烟空气的作用。之所以采用机械送风是考虑到吊顶以上部位可对外开口面积往往不足。这样送风不但作为空气幕防止烟气的扩散，而且送风不经过工作区，不会引起室内温度的变化。

如上所述，补风推荐采用机械补风。将室外的空气经补风机送入吊顶，再从设在灶具侧前方的双层百叶风口进入室内。这样作的好处：一是避免补风直接经过工作区；二是解决了自然进风时，吊顶以上外墙送风口开口面积往往无法满足的问题。而且送风机的余压可以使得各送风口风量比较均匀。

厨房内送、排风口的布置应按灶具的具体位置加以考虑，不要让送风射流扰乱灶具的排风性能。确定送风出口的出口风速时，在距地2m左右时的区域风速<0.25m/s较为理想。送风口应沿排风罩方向布置，离开罩子前方最小0.7m，而排风口距排风罩越远越好。

3 排风的净化及要求

（1）中餐厨房排风的净化

厨房排风需经净化后方可排放。中餐厨房，其烹调的发热量和排烟量一般较大，排风量也较大，排气罩一般选用抽油烟罩。一般可选用运水油烟罩或高压静电油烟净化器等净化设备。按照《饮食业油烟排放标准(试行)》GB18483-2001的规定，油烟排放浓度不得超过0.2mg/m，净化设备的最低去除效率不得低于75%。运水烟罩由于结构复杂，故障率较高，在工程中已经运用的越来越少。而高静压油烟净化器以其重量轻，过滤效率高，运行可靠而得到广泛应用[4]。

（2）蒸煮间的排风

此间对新风的要求较低，但排风效果一定要好，否则，蒸汽将充满整个工作间，影响厨师工作，排气排出的主要是水蒸气，可以不用净化装置，直接排出。

（3）西餐厨房：烹调量并不很大，但要求设备多而全，排风量要小于中餐厨房，但也须净化。

（4）洗碗间：需要较大的排风量，可以不用净化装置，直接排出。

4 厨房补风的要求

在厨房通风中，要补充一定数量的新风，送风量应按排风量的80％-90％考虑。

厨房内负压值不得大于5Pa，因负压过大，炉膛会倒风。因而应使送风机与排风机均有调速的可能[4]。

可将补风量的30％作为岗位送风，送风口直接均匀布置排气罩前侧上方。

厨房送风可直接利用室外新风，仅设置粗效过滤器。此外，为改善炊事人员工作环境，宜按条件设局部或全面冷却装置。厨房用具发散的热量与空气调节冷负荷的关系，可用下式计算：

灶具热源为煤气的场合：

qc=qeF1F2≈0.1qe。 （4）

式中qc——厨房空调冷负荷，kW；qe——厨房设备散热量，kW；F1——设备同时使用系数，取0.5；F2——设备输入功率中表面辐射热的比例，取0.32；灶具热源为使用电及蒸汽的场合：

qc=qeF1F2/F3≈0.16qe （5）

F3——排风排热系数，取1.6。

为避免厨房向餐厅串味，10-20％的排风量可由餐厅流至厨房。

5 防火、排烟

JGJ64-89第4.2.5条 厨房的排风系统宜按防火单元设置，不宜穿越防火墙。厨房水平排风道通过厨房以外的房间时，在厨房的墙上应设防火阀门。厨房排风管道穿越厨房顶板时在穿出楼板的上方设防火阀，且在楼板和防火阀之间连接风管的外表面应有防火材料隔热。管道与楼板的缝隙处用不燃材料填塞严实。厨房灶具排风管道防火阀的熔断温度为150℃。其他排风管道防火阀的熔断温度为70℃。防火阀熔断后关闭联锁风机[5]。

6 机房、风机及风管的布置

（1）厨房的排风机宜设在厨房的上部，厨房为公共建筑的一部份时，其排风机宜设在屋顶层，这可以使风道内处于负压状态，避免气味外溢。

（2）厨房的排风机一般应选用离心风机，现有的很多厂家已有专门对厨房排风开发的专用风机。厨房的排风管应尽量避免过长的水平管道。

（3）排风机的压头应根据水力计算确定，应有一定的富裕量。为了能实现设计要求，排风机可做成变频调节的，也可在管路上设置调节装置。

（4）补风机相对而言，压头应该小一些，以利于厨房保持负压。可以选用低压头的混流风机，如风机噪音过大，还应做消声处理。

（5）厨房通风系统的管道应采用不燃材料制成。所有风管采用镀锌钢板制作，其厚度按风管制作统一规定执行，厨房排油烟风管采用镀锌钢板外加筋，镀锌钢板厚度不小于1.5mm, 厨房排风管水平段应设不小于0.02的坡度，坡向排气罩。罩口下沿四周设集油集水沟槽，沟槽底应装排油污管。

7 结语

因此在厨房的暖通设计上要建筑专业在方案阶段就予以充分的考虑。暖通专业在作通风设计时：首先，合理地划分系统，确定有效的通风方案，选择合理的气流组织形式；其次，进行准确的风量、热量平衡等计算，选择适当的系统设备。这样才能设计出一个高效节能的通风系统。

厨房通风设计涉及工作人员的健康和食品卫生安全，同时可能对周边居民产生影响，本人希望通过对厨房通风问题的讨论，引起同行人士的重视。

[1] 王希运. 星级酒店厨房的通风空调系统设计[J]. 城市建设理论研究, 2011, (29).

[2] 中国有色工程设计研究总院. 采暖通风空气调节设计规范GB50019-2003[M]. 北京: 中国计划出版社, 2003.

[3] 潘云钢. 高层民用建筑空调设计[M]. 北京：中国建筑工业出版社，1999

[4] 中国建筑东北设计院，辽宁省食品卫生监督检验所. 饮食建筑设计规范JGJ64-89[M]. 北京: 中国建筑工业出版社，1989.

[5] 中华人民共和国公安部.建筑设计防火规范GBJ16-87[M]. 北京: 中国计划出版社. 2001.

Ventilation and Air Conditioning Design and Lampblack Purification in Kitchen

SHI Jian-zhong

(School of Environmental Engineering, Wuhan Textile University, Wuhan Hubei 430073, China)

The article discussed system form, ventilation volume, airflow structure ,kitchen air supply, fire smoke, exhaust purification in kitchen ventilation and air conditioning design.

Exhaust Air Hood; Spot Fresh Air Supply; Fresh Air Outlet; Air Delivery; Airflow Structure

TU83.133

A

1009－5160(2012)03－0063－03

石建中（1966-），男，副教授，研究方向：建筑节能、通风除尘、粉尘防爆.