余樂 YU Le
(中鐵十一局集團有限公司勘察設計院,武漢 430223)
公共廚房項目功能多樣,受建筑布局及各種工藝流程影響,合理地布置事故通風、補風及排油煙等廚房通風設計比較復雜。同時,廚房在土建施工圖設計中僅預留油煙機補風條件,由于廚房工藝設計跟進不及時,造成后期廚房灶具、蒸柜等工藝調(diào)整乃至房間布局調(diào)整,易造成通風系統(tǒng)及油煙系統(tǒng)條件不足,導致廚房通風氣流組織不流暢、室內(nèi)環(huán)境惡劣等。另外,夏季廚房作業(yè)時室內(nèi)溫度可能高達37℃及以上,嚴重影響廚房工作人員的工作環(huán)境,甚至容易導致人員中暑事件發(fā)生。
廚房通風系統(tǒng)按功能的不同,劃分為廚房局部排風(油煙罩)、全面排風(房間換氣)、油煙補風、事故通風、消防排煙等五個部分,因此,應從這五個方面分別進行考慮和設計。消防排煙及消防補風部分在國家相關(guān)規(guī)范已有相關(guān)說明,本文不再贅述。
①對于廚房烹飪間和作業(yè)區(qū)等產(chǎn)生油煙的場所,需設置有油煙過濾功能的排風罩及除油裝置的局部機械排風系統(tǒng),設計應優(yōu)先采用高效率的排油煙裝置如吹吸式排風罩(見圖1 吹吸式排風罩),以及具有自動清洗功能的除油裝置(見圖2 水霧凈化式排煙罩);在土建建筑結(jié)構(gòu)條件受限時,也可采用運水煙罩(見圖3 運水煙罩)。處理后的油煙最高允許排放濃度不得超過2.0mg/m3,凈化設備的最低去除效率小型不宜低于60%,中型不宜低于75%,大型不宜低于85%[2]。對于有可能產(chǎn)生大量水蒸汽的廚房設備如蒸柜,宜單獨設置于房間內(nèi),廚房設備正上方應設置機械式排風罩。
圖1 吹吸式排風罩
圖2 水霧凈化式排煙罩
圖3 運水煙罩
②廚房全面排風系統(tǒng)主要用于對廚房烹飪區(qū)進行通風換氣,既可作為廚房排油煙系統(tǒng)的溢漏排風的補充,又可以在廚房不進行相關(guān)工作時,對室內(nèi)進行全面通風換氣,提高室內(nèi)空氣質(zhì)量。
③廚房補風系統(tǒng)既可用于提供天然氣燃燒所必需的氧氣,又可用于補充全面排風所帶走的空氣。當廚房采用機械排風時,廚房內(nèi)顯負壓,防止烹飪時油煙氣味竄至其它房間;同時房間內(nèi)負壓值不能過大,不然極有可能給廚房灶具的正常使用帶來不利影響,也會導致來自周圍房間及場所的自然補風量不足,導致機械排風量不能滿足設計要求。故當廚房開門后,負壓補風當風速不超過1m/s時,可采用自然補風系統(tǒng),當超過該風速時應設置機械補風系統(tǒng),且根據(jù)實際工程經(jīng)驗,補風量宜為排風量的80%~90%。
④廚房灶具以天然氣為熱源燃料,在實際操作中,由于是易燃易爆燃料、管道閥門的泄露等,當濃度達到相應的爆炸下限時,遇明火及熱源時,可能產(chǎn)生燃燒和爆炸,應設置相應的事故通風;且事故通風系統(tǒng)的室外排風口應符合下列規(guī)定[3]:1)排風口不應布置在人員經(jīng)常停留和經(jīng)常通行的地點以及臨近窗戶、天窗、室門等設施的地點。2)排風口與機械送風系統(tǒng)的進風口之間的水平距離不應小于20m;當水平距離不足20m 時,排風口應高出進風口,并不宜小于6m。3)當排氣中含有可燃氣體時,事故通風系統(tǒng)排風口應遠離火源30m 以上,距可能火花濺落地點應大于20m。4)排風口不應朝向空調(diào)動力陰影區(qū),不宜朝向空氣正壓區(qū)。5)排除有爆炸危險物質(zhì)的排風管應采用金屬風管,并直通室外安全處,且不應暗敷。
⑤廚房設備間發(fā)熱量較大,宜設置空調(diào)設置降溫措施;廚房作業(yè)時,廚房內(nèi)會產(chǎn)生大量水蒸氣及油煙,油煙容易附著在空調(diào)盤管上,造成空調(diào)盤管換熱效率下降,嚴重時可使空調(diào)換熱盤管翅片管堵塞,造成空調(diào)設備失效,故建議選用全新風空調(diào)系統(tǒng),直接使用室外新風,不采用室內(nèi)循環(huán)空氣。通常將部分廚房補風降溫后作為崗位送風送至工作區(qū)域(送風口沿排風罩布置,兩者之間距離不宜小于0.7m)。
以某公共廚房(見圖4)為例,公共廚房面積為105m2,層高為5m,設備間較多,設有廚房烹飪間、白案間、洗碗間、蔬菜粗加工、魚肉粗加工、主食庫、副食庫等房間。下面從土建施工圖階段分析廚房通風設計,由于廚具設備沒有處于最佳擺放位置且工藝專業(yè)未提前介入,故對廚房烹飪間采用換氣次數(shù)法估算,并預留土建局部排風設計條件,通風換氣次數(shù)按40 次/h 取值,預留出油煙井、油煙風機等安裝條件;廚房預留補風條件,補風量按全面排風及局部排風量的80%考慮設計;設計一套平時通風兼事故通風系統(tǒng)(見圖5),并與燃氣報警裝置聯(lián)控控制,當燃氣濃度超過爆炸下限要求時,啟動事故風機進行排風。
設計計算總排風量為L=105×40×5=21000m3/h;事故通風量為L=105×12×5=6300m3/h;全面排風量為L=105×6×5=3150m3/h;局部排風量為17850m3/h。
爐灶排風選用一臺19700m3/h 的油煙風機,編號為PYY-1;全面排風選用一臺7000m3/h 的防爆風機,編號為PF-1,兼用于廚房的事故通風機;補風機采用一臺21400m3/h 的軸流風機,編號為SF-1。
夏冬季及過渡季節(jié)廚房開灶時,開啟油煙風機PYY-1、補風機SF-1 及排風機PF-1;當廚房不開灶時,開啟排風機PF-1 對廚房進行全面通風換氣,排除廚房內(nèi)的異味;當燃氣發(fā)生泄漏且達到爆炸下限時,燃氣報警裝置自動啟動并連鎖開啟事故通風機PF-1 進行事故通風。
排風罩的平面尺寸設計時,一般要比爐灶尺寸大100mm,排風罩的下沿距離爐灶面的距離不宜小于1.0m,排風罩的高度不宜小于0.6m,排風罩的最小排風量以下列計算值的大值為準[4]:
①按公式計算如下
式中:L—排風量(m3/h);P—油煙罩的罩口周邊長度(罩口靠墻的一側(cè)不計入)(m);H—罩口距灶面的距離(m)。
②按罩口斷面的吸風速度不小于0.5m/s 的計算風量計算。
式中:L—排風量(m3/h);S—油煙罩口面積(m2);V—罩口斷面的吸風速度(m/s),不小于0.5m/s;洗碗間的排風量按排風罩斷面風速不宜小于0.2m/s。
全面排風量計算值為總通風量減去局部排風量,并需復核全面排風換氣次數(shù)應不低于6 次/h。
當燃氣發(fā)生泄漏事故時,應設置事故通風系統(tǒng),其換氣次數(shù)取12 次/h。
廚房機械通風系統(tǒng)排風量宜根據(jù)熱平衡公式計算[2]
式中:L—排風量(m3/h);Q—室內(nèi)顯熱發(fā)熱量(W);tp—廚房計算排風溫度(℃),冬季取15℃,夏季取35℃;ts—送風溫度(℃)。
室內(nèi)顯熱發(fā)熱量Q(W),按以下計算:
Q1—廚房工藝設備發(fā)熱量(W),以工藝專業(yè)提供數(shù)據(jù)為準;Q2—操作人員散熱量(W);Q3—照明燈具散熱量(W);Q4—外圍護結(jié)構(gòu)冷負荷(W)。
①嚴寒和寒冷地區(qū)設置機械補風時,宜對新風采取加熱措施;②產(chǎn)生油煙設備的排風應進行油煙凈化處理,其油煙排放濃度及凈化設備的最低去除效率不應低于國家現(xiàn)行相應標準的規(guī)定;③廚房排油煙風道不得與防火排煙風道共用;④排風罩、排油煙風道及排風機的設置安裝,需有利于油、水的收集和油污清理,且應采取防止油煙氣味外溢的措施。
油煙罩通常由不銹鋼制作而成,多采用3~5mm 厚不銹鋼板制成,在設計時應根據(jù)風量和風速要求選用;油煙罩的設置應根據(jù)廚房工藝布局要求而定,罩口斷面需與爐灶操作區(qū)及蒸柜廚具區(qū)域水平投影線相吻合,油煙罩外邊緣不宜超過灶臺邊緣,罩口邊緣下方設置50mm 高的排油水槽接入排水溝,并于排水溝最低處用排水管接入隔油池中,經(jīng)處理達標后排入市政管網(wǎng)。油煙罩內(nèi)需設置油煙過濾器,且應方便清洗和替換,以避免長時間工作后,使油煙沿管道流入排煙風機電機造成排油煙機損壞。
本文結(jié)合工程實例,對廚房通風設計做出了相應分析,對通風設計具有一定的參考意義;在實際工作中,需進行合理的廚房通風空調(diào)系統(tǒng)的設計工作,并正確選用、安裝油煙罩,正確選型油煙風機及油煙凈化器;同時規(guī)范平時通風管理措施,可使廚房內(nèi)的空氣品質(zhì)得到重大改觀,并保證廚房的安全整潔衛(wèi)生。