某公共建筑厨房通风设计分析

李晓亮，熊桥捷

（中国核工业第二二建设有限公司，湖北 武汉 430050）

随着社会现代化的推进，公共建筑体量不断增加，对应配套的厨房的面积与容量逐渐加大，厨房的功能与设备越来越多样化，厨房空间环境需求也越来越高。公共厨房的通风系统设计不再只是简单的送排风设计，往往还需要结合空调、新风、排油烟、补风等多种形式以保证厨房空间空气质量与温湿度满足工程需要[1-3]。胡磊等[4]结合公共厨房的特点，对厨房的通风空调系统设计注意要点进行了探讨和分析。陈步超[5]对酒店厨房空调通风系统的设计进行探讨，并比较了不同地区厨房的空调通风设计方案的运行特点。对于公共建筑厨房空间，尤其是地下空间的厨房设施，由于厨房炉灶的排风量比较大，厨房空调又多采用全新风，其空调通风系统的设计比较复杂，因此高效节能的厨房空调通风系统尤为重要。基于此，文章对某公共建筑地下室厨房空间的空调通风系统进行了研究，给出了公共建筑厨房通风系统的设计方法。

1 公共建筑厨房通风需求

与一般公共建筑其他功能房间相比，厨房环境高温、高湿，存在局部高油烟区域，而且由于食用油等物质在高温环境下的挥发，气流组织对工作人员的影响较大，厨房区域需要维持微负压以保证厨房空气不向外部空间渗漏[6]。因此，厨房的通风系统一般包括全面排风、局部排风、补风以及空调送风等。

厨房排风系统主要包括全面排风和局部排风，全面排风排除室内异味和可能存在的燃气泄漏，局部排风只排除炉灶产生的油烟和水蒸气。需注意的是，厨房空调系统不宜采用风机盘管系统，因为厨房内油烟、水蒸气较多，长期循环室内污浊空气势必使油烟附着在盘管表面，使其传热系数大大降低，冷却及加热效果越来越差。此外，对于有燃气灶具的地下室厨房，室内应设置烟气的一氧化碳浓度检测报警器，与排风系统联动。厨房内应设置独立的机械送排风系统，保证正常工作时通风量换气次数不少于6次/h，事故通风换气次数不少于12次/h，送风量为排风量的80%～90%[7]。

2 厨房概况及通风系统概述

为确保空气不相互接触发生串味，且能在工作时间上独立控制，该工程厨房和餐厅设置独立的通风空调系统。案例厨房位于某公共建筑的地下一层，建筑面积为120m2，精装修后吊顶标高为3m；主要设计为中式厨房，内有锅灶、开水器、冰柜、保鲜台等多种厨房用具，其通风系统原理如图1所示。

图1 厨房通风系统原理示意图

该通风系统主要包括空调岗位送风系统、补风系统、机械送排风系统（全面通风）与局部排风系统（排油烟），其通风量应满足系统总送风量（补风量+空调新风）约为系统总排风量80%～90%的要求，以保持室内微负压。系统运行模式如下：厨房休息时，采用机械送排风系统进行全面通风，排除室内异味和可能存在的燃气泄漏；厨房工作时，局部排风开启（排油烟），并补充室外新风和空调风以维持室内空气平衡。

3 通风系统设计计算

3.1 厨房排风量计算与风机选型

厨房排风包括全面排风与局部排风，其排风量可按二者取大值确定。当局部排风无法满足卫生需求时，可采用或辅以全面通风[8]。

对于中餐厨房，其排风量可按换气次数进行估算，房间换气次数可取40～60次/h进行估计（文章取60次/h）。排风量L可按下式计算：

式中：A为厨房面积，m2；h为房间高度（至吊顶），m，取3m。

对于排风罩局部排风量，可利用排风罩的尺寸、距灶面的距离与最小断面风速，采用两种方式计算局部排风量[7]，如下式所示。

式中：L1与L2为采用不同方法计算的局部排风量，m3/h；P为排风罩的周长，m，取21.2m；H为排风罩距灶面的距离，m，取0.95m；v为排风罩断面风速，m/s，最小风速不小于0.5m/s；Apf为排风罩总的断面面积，m2，取 17.6m2。

结合该工程厨房参数，采用换气次数计算得到厨房排风量为21600m3/h；采用两种方式利用排风罩尺寸计算，得到局部排风量L1、L2分别为20140m3/h与31680m3/h；三者取最大值，得到该厨房的需求排风量为31680m3/h。根据风量进一步对排风机进行选型，选用额定风量为32000m3/h的高效新型油烟净化箱（内含高温离心风机，全压为760Pa，额定功率为15kW），该净化箱内部装有独特油吸单元与净化器，可进一步净化油烟、祛除异味、达标排放。

此外，厨房设置独立的机械送、排风系统，可承担厨房平时的全面通风及事故通风，其设计计算见下文。

3.2 送风系统设计计算

（1）空调岗位送风。为保证厨房工作人员的热舒适性，该厨房需要设计空调送风系统承担室内余热以及房间的新风需求。厨房采用全新风空调送风系统，送风量LAC可根据室内显热量进行计算，如下式所示[7]。

式中：Qheat为室内显热发热量，W；tp为厨房排风温度，℃，夏季取35℃；ts为厨房空调送风温度，一般可取18℃。

室内显热的热量可根据室内设备、人员、灯光、围护结构得热进行计算，如下式所示。

式中：Q1为室内设备散热量；Q2为室内人员散热量；Q3为室内灯具散热量；Q4为外围护结构散热量（由于厨房位于地下室，其围护结构得热远小于室内设备得热，可忽略）。

对于厨房设备散热量，可根据下式进行计算。

式中：N为设备安装功率，W；n1为电机容量利用系数，可取0.7～0.9，文章取0.8；n2为负荷系数，可取0.6；n3为同时使用系数；η为电机效率，取0.87。

厨房设备类型、功率等相关参数如表1所示，其设备总散热量为39.66kW，室内人员散热量以及灯具散热量分别为1kW与1.8kW。因此，厨房总显热量为42.46kW。

表1 厨房室内设备功率及发热量

进一步利用公式（4）计算得到厨房空调岗位送风量为7410m3/h，按照10%的安全裕量，该工程选用额定风量为8000m3/h的新风机组（机外风压为320Pa）为厨房进行空调岗位送风。

（2）系统补风。为满足排风需求，除用于平时通风的机械送风系统外，还需设置补风系统。根据系统总排风量以及空调岗位送风量可计算出系统的补风风量（总送风量为总排风量的90%）约为20000m3/h（选用混流式风机，额定风量为20000m3/h，全压为400Pa，功率为4kW）。

3.3 独立机械送、排风系统

由于厨房位于地下室，应设置独立的机械送、排风系统，以进行厨房平时的全面通风及事故通风。其系统风量可根据换气次数n确定：正常工作时n取6次/h，事故通风时n取12次/h，送风量为排风量的80%～90%。对于该工程而言，厨房机械送、排风系统中排风机选用双速风机，考虑10%的安全裕量，其送、排风性能参数如表2所示。

表2 送、排风机性能参数

4 施工要点

4.1 防火阀的设计

根据防火需求，厨房通风系统需设计并安装防火阀。局部排风系统防火阀动作温度为150℃，独立机械送排风（全面通风）、补风及空调送风系统防火阀的动作温度为70℃。

4.2 风管的设计与安装

厨房通风系统风管尺寸可根据风速确定，局部排风系统风管风速应在8～10m/s；空调送风、补风及全面通风系统风管风速应按以下原则选取：主风管5～8m/s，支风管宜取3～5m/s。

由于厨房通风功能差异，其风管材质与连接方式均有所不同。该工程空调岗位送风、补风，独立机械送排风（全面通风）的风管采用镀锌钢板制作，并用法兰连接。而局部排风系统由于排放油烟，含有较多水蒸气以及腐蚀性气体，其风管材质宜用不锈钢板制作，并采用焊接方式连接，防止油烟泄露。对于风管保温，局部排风管可采用带铝箔防潮层的玻璃棉[导热系数不大于0.042W/（m2·K）]材料进行保温，保温厚度可为40～50mm。对于空调送风管道则可采用防火橡塑板材或者铝箔防潮层的玻璃棉进行保温，保温厚度为20～30mm。补风、独立机械送排风（全面通风）的风管可不进行保温。

此外，由于厨房吊顶内机电管路复杂，通风系统的管路铺设应该综合考虑结构梁高、装修吊顶标高及吊顶内其他水电管路、桥架进行合理布置，并按照机电综合管线设计图纸施工。

5 结束语

文章根据厨房特点总结了公共建筑地下厨房通风要点，给出了地下厨房通风系统的设计方法，包括局部排风、全面通风、空调通风及补风等多个系统的设计与设备选型计算。此外，还对厨房通风系统的风管设计与安装要点进行了简单分析，总结了风管施工的相关要求。