李威峰 李京潤(rùn)

[ 摘要 ]

為適應(yīng)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人民生活水平的提高，滿足消費(fèi)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(yán)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(diǎn)。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(jì)中要注意噪聲以及油煙對(duì)周圍環(huán)境的影響，以減少對(duì)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(hào)：X5

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)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(jì)中，廚房需考慮的因素較多，需要注意的事項(xiàng)也很多，是設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。但是初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位往往得不到廚房的詳細(xì)資料和參數(shù)，且甲方也缺少?gòu)N房相關(guān)設(shè)計(jì)及需求單位，這就會(huì)導(dǎo)致廚房通風(fēng)量計(jì)算不準(zhǔn)確。在城市餐飲中，如廚房排油煙處理不當(dāng)，會(huì)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(jì)中，廚房排油煙的處理相對(duì)來(lái)說(shuō)，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(guò)室外的油煙凈化裝置凈化后排出室外（在實(shí)際設(shè)計(jì)中，廚房排油煙排風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)及排放高度需要結(jié)合環(huán)評(píng)報(bào)告）。廚房補(bǔ)風(fēng)需經(jīng)過(guò)處理后送入室內(nèi)，在夏季時(shí)為降低室內(nèi)溫度，室外新風(fēng)經(jīng)補(bǔ)風(fēng)機(jī)降溫后送入室內(nèi)。冬季時(shí)，室外新風(fēng)經(jīng)補(bǔ)風(fēng)機(jī)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(fēng)系統(tǒng)主要是為了維持廚房?jī)?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(fēng)量計(jì)算方法

通過(guò)對(duì)現(xiàn)行規(guī)范及條文的學(xué)習(xí)，廚房排油煙計(jì)算方法常用以下幾種：

3.1 熱平衡計(jì)算

采用全面通風(fēng)方式消除室內(nèi)余熱。其通風(fēng)量計(jì)算公式如下：

（1）

（2）

式中：——通風(fēng)換氣量（m3/h）;

——室內(nèi)散熱量（W）;

——室內(nèi)排風(fēng)設(shè)計(jì)溫度（℃）;

——送風(fēng)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(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷（W）;

采用熱平衡計(jì)算時(shí)，室內(nèi)布置需相對(duì)穩(wěn)定，不然公式中的Q無(wú)法精確計(jì)算，對(duì)結(jié)果影響較大。冬季送風(fēng)溫度，熱加工間取=10℃計(jì)算，對(duì)于制作、配餐間=16℃計(jì)算。在夏季室外溫度較高的區(qū)域，如僅設(shè)置機(jī)械通風(fēng)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(yīng)供應(yīng)經(jīng)降溫處理的新風(fēng)。廚房補(bǔ)風(fēng)量一般按照排風(fēng)量的80 %～90 %計(jì)算，使廚房保持一定的負(fù)壓。

當(dāng)廚房?jī)?nèi)散熱量和散濕量無(wú)法精確計(jì)算時(shí)，可進(jìn)行估算。廚房散熱散濕均較大，在焓濕圖計(jì)算時(shí)，可假定ε=8 000，廚房計(jì)算排風(fēng)溫度取35℃。其焓濕圖如下：

3.2 排煙罩面積計(jì)算法

根據(jù)《全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施—暖通空調(diào)·動(dòng)力（2009版）》，采用排煙罩面積計(jì)算法，排風(fēng)罩的最小排風(fēng)量計(jì)算公式如下：

（3）

式中：——排風(fēng)量（m3/h）;

——罩子的周邊長(zhǎng)（靠墻側(cè)的邊不計(jì)）（m）;

——罩口距灶面的距離（m）。

3.3 估算法

在設(shè)計(jì)階段，往往無(wú)法獲得灶臺(tái)和排煙罩的具體信息，可依據(jù)廚房的換氣次數(shù)進(jìn)行估算。根據(jù)相關(guān)研究，在進(jìn)行換氣次數(shù)估算時(shí)，可按照下列進(jìn)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(jì)算方法特點(diǎn)及影響排風(fēng)量計(jì)算因素分析

4.1 計(jì)算方法特點(diǎn)

公共建筑中的廚房，在設(shè)計(jì)中往往是薄弱環(huán)節(jié)，一方面，是因?yàn)樵诂F(xiàn)有的設(shè)計(jì)參考中，缺少針對(duì)廚房的計(jì)算方法;另一方面，主要是因?yàn)樵谑┕D階段設(shè)計(jì)院往往無(wú)法得到廚房的詳細(xì)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(jī)械通風(fēng)的換氣量，宜按照熱平衡和風(fēng)量平衡計(jì)算，當(dāng)熱平衡計(jì)算確有困難時(shí)，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(jì)算，但在設(shè)計(jì)中，往往因?yàn)榧追叫枨蟛环€(wěn)定，廚房?jī)?nèi)設(shè)備待定，造成質(zhì)平衡計(jì)算相對(duì)困難。而選擇估算的方式計(jì)算，在實(shí)際中會(huì)造成設(shè)計(jì)階段和施工階段存在較大誤差。

根據(jù)上述計(jì)算方法分析可看出影響排油煙風(fēng)量的因素大致包括以下幾點(diǎn)：

（1）餐廳信息及類別;

（2）廚房面積、層高以及熱工性能;

（3）廚房?jī)?nèi)設(shè)備種類;

（4）排油煙罩種類;

（5）補(bǔ)風(fēng)系統(tǒng)。

5 排油煙系統(tǒng)設(shè)備的選型

5.1 排油煙風(fēng)機(jī)的選型及設(shè)置

根據(jù)《飲食業(yè)環(huán)境保護(hù)技術(shù)規(guī)范（HJ554-2010）》規(guī)定，當(dāng)建筑高度低于15 m時(shí)，油煙排放口應(yīng)高出本建筑屋頂。當(dāng)建筑高度大于15 m時(shí)，油煙排放口高度應(yīng)大于15 m。在實(shí)際設(shè)計(jì)案例中，如廚房排油煙對(duì)周圍環(huán)境影響較大，一般設(shè)置在最高點(diǎn)排放，以滿足環(huán)評(píng)要求。經(jīng)過(guò)油煙凈化后的排放口與周圍環(huán)境不應(yīng)小于20 m。在實(shí)際案例中，如油煙排放口距周圍敏感環(huán)境較近時(shí)，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(shí)需考慮成本問題。

風(fēng)機(jī)作為通風(fēng)換氣設(shè)備，既可以輸入其他，又可輸出氣體。在進(jìn)行風(fēng)機(jī)設(shè)備選型時(shí)，需考慮的設(shè)備性能主要包括：轉(zhuǎn)速、風(fēng)量、全壓、靜壓、功率、噪聲等。尤其是噪聲對(duì)周圍環(huán)境影響較大，現(xiàn)階段網(wǎng)絡(luò)發(fā)達(dá)，國(guó)民法律意識(shí)較強(qiáng)，如遇到噪聲影響其生活時(shí)，會(huì)向相關(guān)部門進(jìn)行投訴，故做設(shè)計(jì)時(shí)，要重視噪聲值的選取。

在風(fēng)機(jī)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，常常會(huì)遇到流量過(guò)多或者不足的現(xiàn)象，其原因可以分為以下幾點(diǎn)：

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

（2）選型時(shí)未考慮風(fēng)機(jī)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(jī)械方法對(duì)大顆粒油煙進(jìn)行吸附截留，對(duì)分離出來(lái)的油水混合物進(jìn)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(guò)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(duì)油煙進(jìn)行電離、分解、吸附，對(duì)油煙中的有害成分進(jìn)行氧化分解和除味，效率高，運(yùn)行成本低。

油煙凈化器的處理風(fēng)量宜與排油煙風(fēng)機(jī)風(fēng)量一致。

5.3 風(fēng)道設(shè)計(jì)要點(diǎn)

風(fēng)道設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要分為以下幾點(diǎn)：

（1）風(fēng)道材質(zhì)。風(fēng)道采用厚度不小于1.5 mm的鍍鋅鋼板焊接，風(fēng)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(fēng)速要求。風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速可取8～10 m/s。

（3）送排風(fēng)間距要求。室外送排風(fēng)間距不應(yīng)小于10 m或高差不小于3 m，室外排風(fēng)口部應(yīng)滿足環(huán)評(píng)要求，且盡可能小地影響周圍環(huán)境。對(duì)于室內(nèi)送風(fēng)口，要避免送回風(fēng)短路。

（4）坡度。風(fēng)管設(shè)置不小于2 %的坡度，坡向排水點(diǎn)或者排風(fēng)罩側(cè)。

在運(yùn)行維護(hù)階段，風(fēng)道需每隔一段時(shí)間就需清晰一遍。

6 以山西省廚房計(jì)算為例，廚房風(fēng)量偏小

山西省西安市的高新獨(dú)角獸項(xiàng)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(jì)算，項(xiàng)目中原設(shè)計(jì)排煙量為27 600 m3/h，風(fēng)機(jī)電量18.5千瓦，風(fēng)道尺寸為1 600×600 mm，風(fēng)道設(shè)計(jì)風(fēng)速為8 m/s，風(fēng)機(jī)和排油煙裝置設(shè)置在屋頂最高點(diǎn)，廚房補(bǔ)風(fēng)設(shè)置在專業(yè)機(jī)房?jī)?nèi)，補(bǔ)風(fēng)量為原設(shè)計(jì)風(fēng)量的80 %的補(bǔ)風(fēng)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(jì)階段相比差了將近一半。經(jīng)核算，如采用原設(shè)計(jì)風(fēng)道尺寸，風(fēng)道風(fēng)速為12.67 m/s，風(fēng)速超10 m/s，后期將風(fēng)道更改為2 000×630 mm尺寸，風(fēng)道風(fēng)速為9.66 m/s。油煙凈化裝置、排油煙風(fēng)機(jī)和補(bǔ)風(fēng)機(jī)均做出相應(yīng)調(diào)整，對(duì)比如下：

根據(jù)上表對(duì)比可知，在實(shí)際中遇到的風(fēng)量和計(jì)算的風(fēng)量差別很多，按照相關(guān)技術(shù)措施來(lái)說(shuō)，圖紙并無(wú)問題，但依舊無(wú)法滿足要求，且在圖紙?jiān)O(shè)計(jì)說(shuō)明中已說(shuō)明，廚房設(shè)計(jì)待甲方選定廚房廠家后，由廚房廠家深化設(shè)計(jì)。

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(fù)核廚房?jī)?nèi)排油煙管道，電氣復(fù)核電量后以變更的形式修改施工圖。圖紙中已說(shuō)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(jì)原因，圖紙由甲方協(xié)調(diào)修改，無(wú)法對(duì)設(shè)計(jì)單位進(jìn)行索賠。

7 總結(jié)

本文根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算方法的綜述，分析了排油煙風(fēng)量計(jì)算的方法及特點(diǎn)，根據(jù)各個(gè)計(jì)算方法所需參數(shù)確定了排油煙風(fēng)量的主要影響因素，分析各因素的主要影響。并羅列出在風(fēng)機(jī)及油煙凈化器設(shè)備選型時(shí)的要點(diǎn)，以自己在工程中遇到的實(shí)際案例來(lái)說(shuō)明實(shí)際與設(shè)計(jì)的差異。

參考文獻(xiàn)

[1]民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范GB 50736—2012[J]. 建設(shè)科技，2015（10）：31-32.

[2]朱春，李旻雯，繆盈盈，等.城市烹飪油煙顆粒物排放特性分析[J].綠色建筑，2014 （5）：57-60;71.

[3]北京市建筑設(shè)計(jì)研究院. 建筑設(shè)備專業(yè)技術(shù)措施[M]. 北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2005.

[4]中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)研究院. 全國(guó)民用建筑工程設(shè)計(jì)技術(shù)措施[M]. 北京：中國(guó)計(jì)劃出版社，2009.

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

[ 作者簡(jiǎn)介 ]

李威峰，男，河南上蔡人，北京市建筑設(shè)計(jì)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(rùn)，男，遼寧沈陽(yáng)人，北京市建筑設(shè)計(jì)研究院有限公司，本科，研究方向：暖通空調(diào)。