廚房排煙系統的設計
前言
飲(yin)食(shi)業(ye)油煙(yan)以氣(qi)溶膠的(de)(de)形態飄浮在空氣(qi)中(zhong)(zhong)，是城市(shi)大(da)(da)氣(qi)中(zhong)(zhong)可吸入顆粒物污(wu)染(ran)的(de)(de)重要(yao)來源之一，對大(da)(da)氣(qi)環境及人體健康(kang)會(hui)造成極大(da)(da)的(de)(de)危(wei)害。我國在2001年(nian)頒布了《飲(yin)食(shi)業(ye)油煙(yan)排(pai)放(fang)標準(zhun)（試行(xing)）》（GB18483- 2001），為油煙(yan)治(zhi)理提供了法律依據(ju)，使(shi)城市(shi)中(zhong)(zhong)飲(yin)食(shi)業(ye)油煙(yan)污(wu)染(ran)得到了有效(xiao)的(de)(de)控制(zhi)。但在實際運行(xing)中(zhong)(zhong)，仍有相當(dang)一部分(fen)的(de)(de)油煙(yan)凈(jing)化設備由于設計(ji)不(bu)(bu)合理或管理不(bu)(bu)善(shan)，凈(jing)化效(xiao)率(lv)低下，沒有達(da)到預想的(de)(de)效(xiao)果(guo)。
對于(yu)飲(yin)食業(ye)的(de)廚(chu)房來說，排(pai)煙(yan)(yan)是否通暢(chang)直接關系(xi)到廚(chu)房能否正(zheng)常工作(zuo)，油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)則只(zhi)是廚(chu)房排(pai)煙(yan)(yan)系(xi)統(tong)中的(de)一個凈(jing)化(hua)(hua)空氣的(de)強制性功能。排(pai)煙(yan)(yan)系(xi)統(tong)和凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)的(de)合理匹(pi)配是保證(zheng)油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)凈(jing)化(hua)(hua)效率的(de)關鍵，同時也是油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)設(she)計(ji)人員容(rong)易忽略的(de)問題。如果排(pai)煙(yan)(yan)系(xi)統(tong)設(she)計(ji)不合理而造(zao)成整(zheng)個廚(chu)房排(pai)煙(yan)(yan)不暢(chang)，則將(jiang)無法(fa)安裝油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)，即使安裝了油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)也無法(fa)正(zheng)常工作(zuo)。由(you)于(yu)在 GB18483-2001中沒(mei)有給出關于(yu)油(you)(you)煙(yan)(yan)排(pai)風收集系(xi)統(tong)與(yu)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)匹(pi)配的(de)計(ji)算依據，因而在實際進行油(you)(you)煙(yan)(yan)排(pai)風系(xi)統(tong)和凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)的(de)設(she)計(ji)時缺(que)乏可靠實用的(de)計(ji)算方法(fa)。掌握排(pai)煙(yan)(yan)系(xi)統(tong)的(de)各(ge)部分特性及其對廚(chu)房整(zheng)體排(pai)煙(yan)(yan)的(de)影響，是進行油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)選型和安裝的(de)前提，對于(yu)保證(zheng)油(you)(you)煙(yan)(yan)凈(jing)化(hua)(hua)器(qi)的(de)正(zheng)常工作(zuo)具有非常重要的(de)意義。
本文(wen)根據廚(chu)房排(pai)煙(yan)凈化設(she)備的(de)設(she)計(ji)(ji)、制(zhi)造、安裝(zhuang)和管理的(de)實踐經驗，對油(you)煙(yan)排(pai)風系統(tong)的(de)設(she)計(ji)(ji)計(ji)(ji)算原則及(ji)其與油(you)煙(yan)凈化器的(de)匹配(pei)關系進行了初步的(de)研究探討。
1 廚房排煙系統的構成
廚房(fang)的排(pai)(pai)煙(yan)系統(tong)主(zhu)要由集煙(yan)罩、排(pai)(pai)煙(yan)管道、油煙(yan)凈(jing)化(hua)器(qi)、排(pai)(pai)煙(yan)風(feng)機(ji)（含消音器(qi)）和(he)廚房(fang)整體補風(feng)裝置構成，見下圖(tu)。
 廚房排煙系統的構成圖 |
油(you)煙(yan)凈(jing)化器(qi)的類型和(he)(he)運行(xing)(xing)方式可以根據實(shi)際(ji)情況進(jin)(jin)行(xing)(xing)選擇(ze)。在(zai)油(you)煙(yan)凈(jing)化器(qi)安裝之(zhi)前，首先要(yao)(yao)對(dui)排(pai)煙(yan)系(xi)統(tong)中各(ge)部分的實(shi)際(ji)運行(xing)(xing)參(can)數(shu)，包括運行(xing)(xing)阻(zu)力和(he)(he)排(pai)風(feng)(feng)量進(jin)(jin)行(xing)(xing)核(he)算。如果(guo)是(shi)新(xin)建項目，在(zai)設計(ji)時要(yao)(yao)充分考(kao)慮(lv)安裝了(le)油(you)煙(yan)凈(jing)化器(qi)后對(dui)排(pai)風(feng)(feng)系(xi)統(tong)的影響；如果(guo)是(shi)改(gai)造項目，在(zai)加裝油(you)煙(yan)凈(jing)化器(qi)時需要(yao)(yao)對(dui)排(pai)風(feng)(feng)系(xi)統(tong)重新(xin)進(jin)(jin)行(xing)(xing)核(he)算，必(bi)要(yao)(yao)時要(yao)(yao)對(dui)集煙(yan)罩、排(pai)煙(yan)管道(dao)和(he)(he)廚房整(zheng)體(ti)補(bu)風(feng)(feng)裝置進(jin)(jin)行(xing)(xing)改(gai)造并(bing)更換排(pai)煙(yan)風(feng)(feng)機。
2 廚房油煙排風量的確定
為了保證凈化效果，在實際設計時排(pai)煙風(feng)(feng)量要求(qiu)嚴(yan)格按照排(pai)風(feng)(feng)罩的吸入風(feng)(feng)速計算，罩口的吸風(feng)(feng)速度通常不低(di)于0.5m/s。最(zui)小排(pai)風(feng)(feng)量通常用(yong)下式計算： L=1000PH
式中：L — 排(pai)風(feng)罩排(pai)風(feng)量，m3/h；
P — 罩口的周邊(bian)(bian)長（靠墻(qiang)的邊(bian)(bian)不計），m；
H — 罩口至灶面的距離，m。
用(yong)上(shang)述公式計算出(chu)排風量后再(zai)按罩(zhao)口面積核算罩(zhao)口吸風速度(du)，保證罩(zhao)口吸風速度(du)不低于0.5m/s。
在實際的(de)工程設(she)(she)計(ji)中，往(wang)往(wang)采用估算的(de)方法，根據(ju)《民用建筑暖通空調(diao)設(she)(she)計(ji)技術措(cuo)施》中對廚房通風量的(de)規定(ding)，廚房通風量也可按如下換氣次數確定(ding)：
中(zhong)餐廚房：L = 40～50（次/h）；
西餐(can)廚房：L = 30～40（次/h）；
職工餐(can)廳：L = 25～35（次/h）。
3 廚房補風
由于(yu)廚房(fang)(fang)(fang)所在建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)格局(ju)以及廚房(fang)(fang)(fang)在建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)中的(de)(de)位置(zhi)不同，有(you)條件的(de)(de)廚房(fang)(fang)(fang)應由建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)的(de)(de)集中空(kong)調系(xi)(xi)(xi)統進行有(you)序送風(feng)。但目(mu)前所遇到的(de)(de)大(da)部(bu)分(fen)情況是建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)沒有(you)設(she)置(zhi)廚房(fang)(fang)(fang)的(de)(de)送風(feng)系(xi)(xi)(xi)統。許(xu)多帶(dai)餐(can)廳(ting)、廚房(fang)(fang)(fang)等(deng)的(de)(de)建(jian)(jian)筑(zhu)物(wu)(wu)，僅設(she)計(ji)了集中采暖系(xi)(xi)(xi)統而無集中空(kong)調系(xi)(xi)(xi)統。當廚房(fang)(fang)(fang)處于(yu)工作狀態時，排風(feng)系(xi)(xi)(xi)統投入運行，廚房(fang)(fang)(fang)內(nei)處于(yu)負壓狀態，新(xin)風(feng)來源包(bao)括室外新(xin)風(feng)滲透和餐(can)廳(ting)的(de)(de)空(kong)氣大(da)量補入廚房(fang)(fang)(fang)。
3.1 無序(xu)送風
無序(xu)送風會造(zao)成廚房(fang)(fang)的工作環境惡劣(lie)。特(te)別是在(zai)夏季，雖然餐廳(ting)內(nei)通常會安裝一(yi)些局部柜式空(kong)調機以降(jiang)低(di)餐廳(ting)的室內(nei)溫度(du)，但室內(nei)空(kong)氣補入廚房(fang)(fang)，并不能消(xiao)除廚房(fang)(fang)的熱負荷并降(jiang)低(di)廚房(fang)(fang)溫度(du)。由于廚房(fang)(fang)油煙(yan)較大，如果(guo)在(zai)廚房(fang)(fang)內(nei)設局部柜式空(kong)調機以降(jiang)低(di)廚房(fang)(fang)內(nei)的溫度(du)，柜式空(kong)調機的回風過(guo)濾則應(ying)定(ding)期清理。
3.2 有序送風
對于設(she)置集中(zhong)空(kong)調系(xi)統(tong)的建筑來說，廚房(fang)的工作環境能夠保證，其補風(feng)多(duo)(duo)為有序(xu)送風(feng)，靈(ling)活性(xing)也較大，在目前(qian)廚房(fang)的通(tong)風(feng)系(xi)統(tong)中(zhong)，多(duo)(duo)為以下三種補風(feng)方式：
（1）餐(can)廳(ting)空調(diao)為全新風直流式空調(diao)系統，空調(diao)新風首(shou)先(xian)送(song)入餐(can)廳(ting)，然(ran)后流入廚房經排(pai)風系統排(pai)出(chu)室外。此種(zhong)方式投資較少(shao)，餐(can)廳(ting)內采(cai)暖(nuan)通風效果好。不足之處是大量空調(diao)風會被直接排(pai)出(chu)，新風能耗大，不利于節能。
（2）將組合式(shi)空調機(ji)組的新風(feng)(feng)一(yi)部分直接補入(ru)(ru)廚(chu)房，一(yi)部分送(song)(song)入(ru)(ru)餐廳，并通過回(hui)(hui)風(feng)(feng)機(ji)回(hui)(hui)到空調機(ji)。這(zhe)樣可(ke)以部分解(jie)決(jue)新風(feng)(feng)能耗大的問(wen)題，同時(shi)使用(yong)的靈活性也(ye)較大。可(ke)在廚(chu)房設置(zhi)測壓(ya)裝置(zhi)，當廚(chu)房排風(feng)(feng)機(ji)全部工作時(shi)，負壓(ya)增(zeng)大，則(ze)回(hui)(hui)風(feng)(feng)電動閥(fa)(fa)關(guan)閉，回(hui)(hui)風(feng)(feng)機(ji)停(ting)，餐廳送(song)(song)風(feng)(feng)大量補入(ru)(ru)廚(chu)房；當少部分排風(feng)(feng)機(ji)開啟或排風(feng)(feng)機(ji)不工作時(shi)，負壓(ya)不是很大，則(ze)回(hui)(hui)風(feng)(feng)電動閥(fa)(fa)打開，回(hui)(hui)風(feng)(feng)機(ji)啟動，避免空調送(song)(song)風(feng)(feng)全部被排出。
（3）用兩(liang)臺機(ji)組分別為(wei)餐廳(ting)(ting)、廚(chu)房(fang)(fang)服務，其(qi)中廚(chu)房(fang)(fang)為(wei)全新(xin)風直流(liu)系統，直接補充廚(chu)房(fang)(fang)爐灶的排(pai)風，而餐廳(ting)(ting)為(wei)一次回風全新(xin)空氣系統，這個方案能(neng)保證餐廳(ting)(ting)和廚(chu)房(fang)(fang)的空調(diao)效果，而且廚(chu)房(fang)(fang)和餐廳(ting)(ting)系統互不(bu)干擾，缺點是初(chu)投(tou)資(zi)較大。
4 集氣（煙）罩
集(ji)(ji)氣（煙(yan)）罩一(yi)(yi)般采用整體加工，包括過濾、集(ji)(ji)油、集(ji)(ji)水等設備，多為(wei)專(zhuan)業廚房(fang)公司制作。其(qi)外形應統一(yi)(yi)、美觀(guan)、易(yi)于(yu)清理，廚房(fang)通風中，需補充一(yi)(yi)定數量的(de)(de)(de)新風，一(yi)(yi)方面可以平衡(heng)氣壓，避免(mian)廚房(fang)負壓過大（一(yi)(yi)般不應大于(yu)5Pa），另一(yi)(yi)方面可以降(jiang)低廚房(fang)內(nei)的(de)(de)(de)溫度，改善工作環境。 對于(yu)烹(peng)飪油煙(yan)的(de)(de)(de)收(shou)集(ji)(ji)，采用的(de)(de)(de)集(ji)(ji)氣（煙(yan)）罩主要(yao)有三種類(lei)別(bie)：
（1）簡易(yi)不(bu)含擋油板和送(song)風設(she)備的集(ji)氣(qi)罩適合各種靈活機動(dong)場所，便于加工安裝，價格便宜。但由于沒有送(song)風設(she)備，集(ji)風效(xiao)果相對較差，容易(yi)使油煙在(zai)廚(chu)房工作人員(yuan)面(mian)前回旋，并且容易(yi)造(zao)成油滴散落(luo)。
（2）含擋油(you)板和送風(feng)(feng)設備(bei)的(de)集氣罩能(neng)夠較(jiao)(jiao)(jiao)好地收(shou)集烹飪過程產生的(de)油(you)煙，油(you)滴不散落，只要送風(feng)(feng)風(feng)(feng)量合(he)理，廚房操作人員工作面的(de)空氣質(zhi)量就(jiu)好。但安(an)裝要求較(jiao)(jiao)(jiao)高，投資較(jiao)(jiao)(jiao)大(da)。
（3）運水集(ji)氣（煙）罩
運(yun)水(shui)集氣(qi)（煙(yan)）罩(zhao)的(de)(de)(de)設計原理是形(xing)成(cheng)(cheng)水(shui)幕循環，與油(you)煙(yan)碰撞后達到(dao)凈化油(you)煙(yan)的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。影(ying)響運(yun)水(shui)集氣(qi)（煙(yan)）罩(zhao)使用(yong)效(xiao)果的(de)(de)(de)關鍵(jian)是要(yao)形(xing)成(cheng)(cheng)連(lian)續(xu)的(de)(de)(de)水(shui)幕，并需(xu)要(yao)對循環水(shui)系統進行定期(qi)清(qing)理。實(shi)際上由于管理不(bu)善，目前大(da)部分運(yun)水(shui)集氣(qi)（煙(yan)）罩(zhao)無法形(xing)成(cheng)(cheng)連(lian)續(xu)水(shui)幕，而只是形(xing)成(cheng)(cheng)了斷續(xu)流動的(de)(de)(de)水(shui)滴或(huo)小水(shui)柱，因此使用(yong)效(xiao)果非常差。
使用(yong)運(yun)水集氣（煙(yan)(yan)）罩(zhao)的優點(dian)是(shi)能夠(gou)在集氣（煙(yan)(yan)）罩(zhao)處(chu)除掉部分油煙(yan)(yan)，減輕(qing)油煙(yan)(yan)凈化設(she)備的處(chu)理(li)負荷，提(ti)高(gao)系(xi)統(tong)的凈化效果。但如果運(yun)水集氣（煙(yan)(yan)）罩(zhao)的過煙(yan)(yan)縫隙(xi)較窄，容易引(yin)起排煙(yan)(yan)系(xi)統(tong)不通暢。
集(ji)氣罩(zhao)的(de)設(she)計對于排煙(yan)(yan)系(xi)統具有(you)重要(yao)的(de)影響。集(ji)氣罩(zhao)設(she)計不合(he)理就很容易造(zao)成整(zheng)個排煙(yan)(yan)系(xi)統不暢。引(yin)起排煙(yan)(yan)系(xi)統不通暢的(de)因(yin)素有(you)：1）油板間或者(zhe)運水(shui)集(ji)氣（煙(yan)(yan)）罩(zhao)縫隙過小，這種情況較多；2）煙(yan)(yan)罩(zhao)內收集(ji)油煙(yan)(yan)的(de)開(kai)口總的(de)截面積太小而引(yin)起整(zheng)體排煙(yan)(yan)不通暢；3）開(kai)口分布不合(he)理或是開(kai)口沒有(you)隨(sui)著與(yu)主管道(dao)的(de)距離增大(da)而增大(da)，從而引(yin)起局部(bu)排煙(yan)(yan)不通暢；4）集(ji)氣（煙(yan)(yan)）罩(zhao)上面的(de)集(ji)煙(yan)(yan)管道(dao)截面積太小，導致(zhi)出煙(yan)(yan)不通暢。
5 排煙管道
廚房排(pai)煙管(guan)道的水平段不宜太長(chang)，一般水平最遠距離不應(ying)超過15m并且要有2%以上(shang)的坡度，水平末端設(she)活接(jie)頭，以方便清(qing)理油(you)垢。排(pai)風速(su)度按(an)規范不得低于 10m/s，以防風速(su)過低使油(you)附(fu)著于煙道上(shang)，接(jie)排(pai)風罩的支管(guan)應(ying)設(she)風量調節閥(fa)。
排煙(yan)管道的設計和安裝(zhuang)不(bu)合理，往往會造(zao)成廚房(fang)排煙(yan)不(bu)通(tong)暢，直接(jie)影響油(you)煙(yan)凈化器的使用(yong)。其主要原因有以下幾種：
（1）主(zhu)(zhu)排煙(yan)管道通(tong)風面積(ji)(ji)不(bu)(bu)夠，氣(qi)體流速(su)過(guo)大(da)。根據工(gong)程經驗，排煙(yan)主(zhu)(zhu)管道內(nei)風速(su)不(bu)(bu)能超過(guo)15m/s。否則在(zai)運行一(yi)個(ge)時期以(yi)后（如一(yi)年(nian)以(yi)后）很(hen)容易造成排煙(yan)系統不(bu)(bu)通(tong)暢(chang)。在(zai)油(you)煙(yan)凈化器(qi)的(de)運行實踐中，大(da)部分案例都是因(yin)排煙(yan)管道通(tong)風面積(ji)(ji)不(bu)(bu)足(zu)引起的(de)不(bu)(bu)通(tong)暢(chang)，管道內(nei)氣(qi)體的(de)流速(su)都在(zai)15m/s以(yi)上。
（2）排煙管道(dao)由于要(yao)穿過建筑梁而使(shi)管道(dao)通風截面積變小，截面上阻力增加，造成氣(qi)流(liu)不通暢。
（3）排(pai)煙(yan)(yan)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)在(zai)穿過建筑梁或躲避(bi)其它(ta)設備管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)時，排(pai)煙(yan)(yan)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)中的(de)一(yi)段(duan)會低(di)于整體排(pai)煙(yan)(yan)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)平(ping)面(mian)。在(zai)使用一(yi)段(duan)時間(jian)后，由(you)于油水(shui)混合物會積聚在(zai)較低(di)的(de)那(nei)段(duan)排(pai)煙(yan)(yan)管(guan)(guan)道(dao)(dao)(dao)中，直接影響排(pai)煙(yan)(yan)通暢。
（4）不(bu)同樓層(ceng)(ceng)的廚房油煙通過同一主(zhu)管道(dao)排(pai)出，離出口近的樓層(ceng)(ceng)廚房排(pai)煙效果(guo)較(jiao)好，而較(jiao)低(di)樓層(ceng)(ceng)的廚房排(pai)煙不(bu)通暢(chang)。
6 排煙風機
常用的排(pai)煙風機(ji)有軸流風機(ji)、風機(ji)箱和離(li)心風機(ji) 3種。
（1）軸流(liu)風機以前應用(yong)較多，但由于全壓小(xiao)，在安裝油煙凈(jing)化(hua)器后很少應用(yong)。
（2）風機箱全壓中(zhong)等(deng)，風量(liang)可以調(diao)節，且噪(zao)聲較低，常在集煙罩距(ju)油煙排(pai)放口距(ju)離(li)中(zhong)等(deng)的廚房(fang)排(pai)煙系統中(zhong)選用。
（3）離心風(feng)機(ji)全壓和風(feng)量都可以調節，但(dan)由于噪(zao)(zao)聲較大(da)，常需要(yao)做降噪(zao)(zao)處理。當廚房位于建(jian)筑物的底部時其(qi)排風(feng)機(ji)宜安放在屋頂，一(yi)方面可減少室內噪(zao)(zao)聲污染，同時排風(feng)風(feng)道處于負壓狀態(tai)，可避免氣味外(wai)溢。風(feng)機(ji)安放在屋頂時，一(yi)般選擇離心風(feng)機(ji)。
7 結語
廚(chu)房(fang)排(pai)煙(yan)系(xi)(xi)統的(de)(de)合(he)理設計(ji)是后續加裝油(you)煙(yan)凈化(hua)裝置的(de)(de)前(qian)提條件(jian)。本文分析了廚(chu)房(fang)排(pai)煙(yan)系(xi)(xi)統中的(de)(de)各個組成部分，提出(chu)了廚(chu)房(fang)理論(lun)排(pai)煙(yan)風(feng)量的(de)(de)計(ji)算方法(fa)以(yi)及集氣罩、排(pai)風(feng)管道和排(pai)風(feng)機的(de)(de)設計(ji)選型原則(ze)，可用以(yi)指導(dao)飲食業油(you)煙(yan)凈化(hua)器的(de)(de)選型，提高油(you)煙(yan)凈化(hua)器的(de)(de)凈化(hua)效率。
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