商用廚房室內通風空調設計

1、商 用 廚 房 室 內 通 風 空 調 設 計商用廚房的功能特點及通風系統(tǒng)要求廚房功能特點概述餐飲業(yè)餐館.飲食店和食堂的廚房根據(jù)性質大致分為以下若干類：中餐廚房.西餐廚房、員工食堂廚房及美食廣場廚房等。中餐廚房烹飪溫度高，油煙多，污染嚴重;員工食堂油煙量大，而且集中；美食廣場油煙較少，比較分散;西餐廚房油煙相對少些。中餐廚房對送排風要求是最高的10°商用廚房設備一般以厚度為的不銹鋼304板為主材制作，主要產品有各種爐灶，星盆（水池），蒸飯箱（車），工作臺，工作柜，保溫臺柜，四層貨架，油網煙罩，運水煙罩，通風管道等。還包括各種進口或國產的西餐設備，吧臺設備，冰箱，熱水器，消毒柜，洗碗機

2、，烤箱，制冰機，咖啡機，攪拌機等。各廚房根據(jù)具體經營性質及協(xié)作組合關系等的實際需要，有選擇性地加以設置主食品倉庫、副食品倉庫、冷庫、檢驗室.粗加工間、切配間、烹飪間、蒸飯間（主食加工）、面點間、備餐間、冷菜間、饒臘間和洗碗間等各功能間。廚房主要功能間的特點和具體通風需求廚房各功能間的特點和具體通風需求見表2-1所示。從中可以看出：廚房的烹飪間.面點間.蒸煮間.洗碗間、燒臘間是油煙和蒸汽產生的重點區(qū)域。烹飪間作為商用廚房的核心部分，是進行炒.炸.煎、烹烤等烹飪活動的主要場所，會產生大量烹調油煙和散發(fā)大量熱量，是廚房污染物的集中產出區(qū)，污染物的排放是最嚴重的，需通過油煙凈化器處理后方可排放到大氣中

3、，室內熱舒適性和空氣質量品質也是最差的。燒臘間的烤鴨爐.烤豬爐和面點間的烤箱、小炒爐等，這些設備也會產生大量的油煙污染物和熱量輻射。另外蒸煮間的蒸爐和蒸飯車及洗碗間的洗碗機等則會產生大量的蒸汽和熱量，需要及時排出，但因油煙較少，可以不必配置油煙凈化器。表2-1餐飲業(yè)廚房各功能間的通風需求名稱作用主要設備配置通風系統(tǒng)說明通風系統(tǒng)需求新風補風換氣排風空調主食品倉庫儲藏大米、面粉等。放米架、放面 架、散米柜、 散面粉柜、磅 秤等。密封空間，可通過機械 通風保證糧食儲存的 最佳問濕度，最佳溫度 515°C最佳濕度45% 75%7副食品倉庫儲藏蔬菜、水 果、調料等。四層貨架、儲物柜等。一般，常

4、溫。7冷庫分冷藏庫和 冷凍庫。四層貨架、吊柜等。要及時散熱，保持庫外空氣流通。檢驗室對采購回來 的貨物進行 質量、數(shù)量、 品質檢查。磅秤、留驗盒、 電子秤等。一般，常溫。盤。燒臘間味。洗碗間毒燈、滅蠅燈等，單獨設立更衣間。主要有烤豬爐和烤鴨爐，烤鴨爐分京式對于新風要求較低，排烤鴨爐和廣式氣量較小，但產生的氣烤鴨爐，還有體含有油煙有害物質，掛臘架，鹵味需通過凈化。星盆，凍豬柜等。主要設施洗碗機、水斗、對新風的要求較低，排消毒柜、入機出的主要是水蒸氣，可臺、出機臺、以不采用凈化裝置，直花灑龍頭、碗接排出。碟柜、貨架等。式涼菜、冷制作各式鹵J含碗碟洗滌消毒間與食具存放區(qū)。2商用廚房通風的主要組成部分

5、中餐廚房污染嚴重、環(huán)境惡劣，除了油煙的嚴重威脅外，還有灶火高溫輻射的侵害。這都直接影響到工業(yè)人員的情緒，進而影響烹調質量和工作效率。1996年Wyon67調研分析指出，廚房溫度每高出熱舒適溫度°C,工作效率就將下降高達30%o即如果在恰好達到熱舒適的廚房環(huán)境中一定時間完成某項工作需要7個人, 則當廚房溫度升高°C后，就需要多出3個人來在同樣時間完成同樣的工作。所以 廚房通風系統(tǒng)、油煙凈化效果的好壞也直接關系到社會效益及餐飲業(yè)公司企業(yè)的 經濟效益。如圖2-1所示，廚房中所有灶具釋放的熱量都以輻射和對流的方式傳至廚房 空間。廚房油煙和高溫空氣通過排煙罩，乃至整個排風系統(tǒng)排至廚房

6、外，廚房形 成負壓，同時就需要室外的空氣再補充進來，該部分空氣的來源有三方面：空調 送風(supply air) S鄰室餐廳滲透補風(transfer air)和室外自然風補風(makeup air) 16 O所以，廚房通風系統(tǒng)總的來說分為送風系統(tǒng)和排風系統(tǒng)兩大部分。夏季，室外自然補風溫度會很高，青島市市北區(qū)鞍山路104號甲的青島金宇不銹 鋼制品有限公司提醒排煙罩可能會由于各種原因不能很有效地收集油煙和高溫空 氣，出于節(jié)能考慮，空調負荷的設計經常會出現(xiàn)偏小的情況，再加上所有熱源輻 射出的熱量，最終廚房會很容易常處于過熱狀態(tài)。所以廚房通風方式的設計、通 風設計相關參數(shù)計算的準確與否等非常關鍵，直

7、接決定了廚房的熱舒適性。圖2-1餐飲業(yè)典型廚房的通風示意圖16商用廚房送風系統(tǒng)(1) 室外H然風補風(也稱為室外新風)室外新風通過送風柜或送風機經風管直接送入廚房的各個功能區(qū)域，起到補 風作用。風柜或風機前安裝新風過濾器，風管需設70°C熔斷防火閥，并安裝風量 調節(jié)閥。（2）鄰室餐廳滲透補風在廚房負壓作用下，室外和鄰室餐廳的氣流會通過門窗或縫隙自然進入廚房。（3）空調送風空調風來源于新風機組或組合式空調器，作用有：改善廚師工作崗位空氣質量;調節(jié)廚房溫度；同時也起到補風作用。送風位置根據(jù)廚房具體情況合理布置。在廚房通風空調系統(tǒng)設計過程中，室外和鄰室餐廳滲透補風常被省略，一般影響不大，所

8、以廚房送風系統(tǒng)通常被認為是：室外新風+空調送風。表2-2和表2-3為飲食建筑設計規(guī)范（JGJ64-89）的規(guī)定。表2-2冬季采暖餐廳廚房室內設計溫度68餐廳、廚房功能間需稱室內設計溫度餐廳、飲食廳18°C 2crc廚房和飲食制作間（冷加工間）16"C廚房和飲食制作間（熱加工間）10"C干菜庫、飲料庫8°C10°C蔬菜庫5"C洗滌間16°C 20°C表2-3夏季餐廳廚房室內空調設計參數(shù)g夏季室內設夏季室內相 房間名稱計溫度（°C）對濕度偏）噪聲標準（db）新風量工作地（mVh人）帶風速(m/ S)一級餐廳2

9、4 26<65NC4025<二級餐廳25 28<65NC5020<商用廚房排風系統(tǒng)商用廚房排風系統(tǒng)的基本原理如圖1-3所示。具體組成包括以下四部分:(1) 脫排煙罩(也稱為集煙罩)脫排煙罩分為運水煙罩、油網煙罩.集氣罩等，如圖2-2。脫排煙罩應根據(jù)廚房工藝要求統(tǒng)一考慮，根據(jù)爐灶或烤箱等設備的擺放位置來進行合理設計和制作。煙罩一般用厚度為不銹鋼304板材制作。油網煙罩內設置油煙過濾網，可拆卸、清洗和更換。油網煙罩含有送崗位新風的和不送崗位新風兩種，是目前廚房配置中較為簡單、經濟和常用的油煙捕集設備。它是將廚房中爐灶燃饒產生的油煙通過油煙凈化器、抽油煙機排后到室外。這種煙罩

10、雖經濟實用，但不利于消防環(huán)保和衛(wèi)生達標要求，且時間一長就出現(xiàn)油煙管道和煙罩內積油過多，影響排油煙效果.衛(wèi)生難以清理。集氣罩主要用于蒸飯間和洗碗間，將由蒸飯車，洗碗機等設備產生的蒸汽通過風機直接排放到室外，一般不必配置凈化器。運水煙罩則如第一章所述，是將脫排煙罩和油煙凈化裝置集于一體，采用液體洗滌法的油煙凈化方法，能有效解決油煙污染問題，并具備防火功能的一種集煙罩，近些年應用逐漸廣泛。油網煙罩運水煙罩圖2-2排油煙罩連送新風（2）風管、變徑管（也稱為排風管道）排風管道最好采用厚不銹鋼304或201板制作，其次是鍍鋅板（白鐵皮）和土 建磚砌。如采用鍍鋅板制作，應在排油煙風管內外表面刷防銹底漆兩遍，

11、再在內 表面刷耐酸漆兩遍，外表面刷灰色磁漆兩遍。水平排風風道要有2%以上的坡度坡向煙罩，水平管道末端采用活法蘭連接, 以便拆卸清理油煙污垢。排氣筒出段的長度至少應有倍直徑（或當量直徑）的平直 管段，其朝向應避開受影響的建筑物1。（3）抽油煙機主要有廚房專用的低噪音風柜（圖2-3）,混流風機，離心風機和軸流風機等, 如表2-4所示。表2-4各種抽油煙機性能主要特性風機種類造價情況噪音風量壓力軸流風機造價低80'85dB(A)較大 較大離心風機造價中8595dB(A)大混流風機較高造價中75"S5dB(A)中低噪音風柜較大造價較高70"80dB(A)較小圖2-3低噪音廚

12、房專用風柜圖2-4靜電油煙凈化器(4) 油煙凈化器油煙凈化主要有慣性分離法，洗滌法，過濾法，靜電沉積法以及以上兩種或以上合并在一起的復合法。靜電沉積法是利用電場使油霧顆粒荷電，并在電場力作用下被收集到極板上，從而得到凈化。過濾法有濾布過濾和纖維過濾。洗滌法是用吸收液吸收煙氣中的污染物，通過氣液接觸使污染物從氣相向液相轉移。能克服油滴粘性，長期穩(wěn)定運行。目前，靜電油煙凈化器(圖2-4)在國內采用比較普遍。排放油煙的飲食業(yè)單位必須安裝油煙凈化設施，并保證操作期間按要求運行。油煙無組織排放視同超標1。飲食業(yè)油煙的最高允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除效率按表2-5的規(guī)定執(zhí)行。表2-5飲食業(yè)油煙的最髙

13、允許排放濃度和油煙凈化設施最低去除效率1規(guī)模小型中型大型最高允許排放濃度(mg/m=)凈化設施最低去除效率()607585廚房送排風系統(tǒng)的主要形式廚房的各加工間應處理好通風排氣，并應防止廚房油煙污染餐廳。熱加工間應采取機械排風，不具備機械排風時，應設置出屋面的排風豎井或設有擋風板的天窗等有效自然通風措施。餐飲業(yè)廚房送排風系統(tǒng)的通風形式具體表現(xiàn)為表2-6所示的四種。表2-6廚房送排風系統(tǒng)的通風形式通風形式特點適用場合1僅有局部排油 煙，而無任何送 風。通風系統(tǒng)進出風量不能平衡，如果不能補 足足夠的外部空氣，則排風量也不能達到 設計要求，使得室內的污染空氣不能有效 排出室外，從而降低廚房室內的空氣

14、品質。小餐館小飲食店小食堂2有局部排油煙，僅有崗位送新 風，無全面通 風。新風：室外新風，有補風作用，送至近爐 灶處。三級餐館二級飲食店一般食堂3有局部排油煙 和崗位送新風， 還有全ffi通風。新風位置要適當，送風不可在廚師頭頂或 頸后直吹，否則會造成不舒適，嚴重時會 引起廚師職業(yè)病。送風口距廚師頭部約米 較合適。二級餐館一級飲食店中級食堂空調風來源于新風機組或組合式空調器,有局部通風和通過風管送入遠離爐灶處，調節(jié)廚房內的一級餐館全面通風，送新溫度，同時起到補風作用。送風口可根據(jù)高級食堂風和空調風。廚房具體情況合理布置。商用廚房通風系統(tǒng)的設計 混合通風設計的原理和基本方法目前商用廚房的通風系統(tǒng)

15、大多采用混合通風MV (MixingVentilation)方式，這是傳統(tǒng)的氣流組織形式，其以稀釋理論為基礎，氣流組織大多為上送上回。混合通風方式氣流組織原理如圖2-S所示。將一定量處理過的空氣由設在房間上部的送風口送入，基于射流原理新鮮空氣在整個房間內回旋運動，廚房內的渾濁空氣充分混合，并通過排風口將部分污染物排出室外，最終形成了與排風狀態(tài)接近的室內空氣環(huán)境，因此也可稱其為稀釋通風。從混合通風的原理可知，其污染物排放效率有限。在實際工程應用中，由于送風位置、送風方式、送風比例.操作區(qū)風速等的設計不合理諸多因素，造成室內污染物排放效率較低，廚房工作人員工作環(huán)境惡劣，因而有必要對該種通風方式進行

16、系統(tǒng)的研究，實現(xiàn)設計的最優(yōu)化,以盡可能從設計的角度來進一步提高廚房室內污染物排放效率，改善工作人員的工作環(huán)境69, 70。同時，商用廚房獨特的建筑室內環(huán)境，在設計過程中，不同的烹調方式對環(huán)境質量的要求自然不同。表2-7為國內外餐飲業(yè)廚房空調設計標準71,72。從表2-7中可以看出，國內外在商用廚房建筑暖通空調設計上使用的設計標準有些差異,這是由于各地區(qū)氣候條件不同，人對熱環(huán)境的要求與可接受性也不同，因而各自對應的適用范ffl有一定差別。表2-7國內外餐飲業(yè)廚房空調設計標準比較室內環(huán)境送風系統(tǒng)送風要求送排風比溫度濕度溫度風速位置中國小等于28度小等于80%室外新風+空調送風無特殊要求小于S頂棚送

17、風1歐洲1826 度35% 飛 5%19度S頂部送風1: 1美國小等于26y度小等于60%1018 度S排煙罩一體型頂棚送風1n本小等于25度小等于80%無特殊要求壁面送風頂棚送風1置換通風基本原理和相關設計(1) 置換通風基本原理及特點雖然良好的設計可以從一定程度上改進廚房混合通風的效率，但由于混合通風原理如前所述自身的一些局限性，有必要對廚房通風系統(tǒng)做進一步研究，探索適合廚房的新的通風方式。其中，置換通風方式以其良好的熱舒適性、優(yōu)良的空氣品質和明顯的節(jié)能效果于近些年日益受到設計人員和業(yè)主的關注，并在很多建筑領域得到廣泛的應用6廣64。置換通風是一種污染物排放效率高的通風方式，其氣流組織原理

18、及流態(tài)如圖2-9所示73。新鮮空氣以極低的流速從房間下部的置換通風器流出，通常送風溫度低于室溫2、4°C。送風的密度大于室內空氣的密度，在重力作用下送風下沉到地面并蔓延到全室。地板上形成一薄薄的冷空氣層稱之為空氣湖?？諝夂械男迈r空氣受熱源上升氣流的卷吸作用、后續(xù)新風的推動作用及排風口的抽吸作用而緩慢上升，形成類似活塞流的向上單向流動，因此室內熱濁的空氣被后續(xù)的新鮮空氣抬升到房間頂部并被設置在上部的排風口所排出。圖2-9置換通風流態(tài)不意圖這種通風形式不再完全受送風的動量控制而主要受熱源的熱浮升力作用，熱污染源形成的煙羽因密度低于周ffl空氣而上升。煙羽沿程不斷卷吸周圍空氣并流向頂部。

19、如果煙羽流量在近頂棚處大于送風量，根據(jù)連續(xù)性原理，必將有一部分熱濁氣流下降返回。因此在頂部形成一個熱濁空氣層。根據(jù)連續(xù)性原理，在任一個標高平面上的上升氣流流量Qp等于送風量Qs與回返氣流流量Qr之和。因此必將在某一個平面上煙羽流* Qp正好等于送風量Qs,在該平面上回返空氣量等于零。在穩(wěn)定狀態(tài)時，這個界面將室內空氣在流態(tài)上分成兩個區(qū)域，即上部紊流混合區(qū)和下部單向流動清潔區(qū)?？諝鉁囟葓龊蜐舛葓鲈谶@兩個區(qū)域有非常明顯的不同特性，下部單向流動區(qū)存在一明顯垂直溫度梯度和濃度梯度，而上部紊流混合區(qū)溫度場和濃度場則比較均勻，接近排風的溫度和污染物濃度。因此，從理論上講,只要保證分層高度在工作區(qū)以上，首先由

20、于送風速度極小且送風紊流度低，即可保證在工作區(qū)大部分區(qū)域風速低于S，不產生吹風感;其次，新鮮清潔空氣直接送入工作區(qū)，先經過人體，這樣就可以保證人體處于一個相對清潔的空氣環(huán)境中,從而有效地提高了工作區(qū)的空氣品質。而上部區(qū)域空氣中污染物濃度可以超過工作區(qū)的容許濃度，從而對人體無妨，見圖2-10所示。(a)混合通風(b)置換通風圖2-10廚房置換通風和混合通風室內污染物濃度分布示意圖另外，該通風方式，室內無交義氣流，排風罩也能更有效地捕捉油煙氣，以提供更好的室內空氣品質。表2-8置換通風與混合通風方式比較比較通風方式置換通風混合通風設計目的工作區(qū)環(huán)境滿足要求全室內環(huán)境均勻通風動力源密度差浮力控制機械

21、通風為主流動控制通風機理氣流擴散浮力上升氣流強烈混合送風特性下側送上回上送下回風速低溫差小風速高溫差大分層、擴散性好摻混性強紊流系數(shù)小紊流系數(shù)大空氣品質工作區(qū)位于回流區(qū)空氣品質接近回風工作區(qū)位于送風區(qū)空氣品質接近送風通風負荷工作區(qū)負荷全室負荷置換通風與混合通風方式在通風原理上有本質區(qū)別，因此在設計目標.氣流動力、氣流分布持性、技術措施等方面存在一系列差異74。兩種通風方式的系統(tǒng)比較如表2-8所示。從表2-S中可知，置換通風方式優(yōu)于傳統(tǒng)混合通風?；旌贤L方式工作區(qū)紊流強度較高，存在吹風危險，而置換通風工作區(qū)紊流強度較低，從而降低了吹風危險。在將置換通風引入廚房通風系統(tǒng)后，廚房工作人員的熱舒適性及

22、所呼吸到的空氣質量也將大大改善，如圖2-11所示。置換通風為側下送風，室內氣流分布存在垂直溫差，呈下冷上熱趨勢，會引起人足踝處不適，有吹冷風感。設計時候要控制溫度場、速度場以避免該問題。圖2-11廚房置換通風和混合通風室內熱舒適性示意圖(2) 送風溫度設計傳統(tǒng)混合通風在廚房設計時送風溫差需要8度、10度，而置換通風送風溫度不能過低。若送風溫差過大，當廚房工作人員在風口附近工作時，就會感到不適。由于置換通風的送風溫度有所提高，就可以考慮將送風口位置設計在臨近廚房操作區(qū)，一方面直接把新鮮空氣送入工作人員附近；另一方面，送風溫度的提高使得制冷機組內制冷劑的蒸發(fā)溫度升高，增加了單位制冷量，制冷機組制冷

23、效率隨之增大，運行效率得到提高75。因此，置換通風送風溫度的提高不但可以改善廚房室內環(huán)境，還能夠降低系統(tǒng)運行能耗(3) 通風氣流效果設計置換通風進入廚房的送風氣流流動類似活塞流，整個房間存在溫度和污染物濃度梯度，室內氣流由此分為下部單向流動區(qū)和上部混合區(qū)。廚房置換通風與混合通風室內氣流分布如圖2-12所示。從圖2-12中可以看出，傳統(tǒng)混合通風廚房室內氣流分布紊亂、污染物彌漫于整個空間。而置換通風是將廚房內的污染物和余熱置換于人員操作區(qū)之上，使得廚房人員的呼吸區(qū)域處于新風的良好環(huán)境中。因此，與混合通風比，采用置換通風方式能夠為廚房工作人員操作區(qū)提供更好的氣流分布形式以提髙空氣品質。(4) 負荷計

24、算商用廚房的功能分區(qū)大致為儲藏區(qū).初加工區(qū)、加工切配區(qū)、烹飪區(qū)、面點區(qū)、備餐區(qū)和洗碗區(qū)等等，且每個區(qū)域都有相應的設施設備。烹調區(qū)是餐飲業(yè)廚房的核心區(qū)域，一般配置爐灶.調理臺.冰箱、星盆和包括脫排油煙罩在內的通風排煙裝置等等。商用廚房室內熱源散熱主要有：烹飪灶臺區(qū)和室內工作人員、照明以及制冷和制熱等輔助設備的散熱。傳統(tǒng)混合通風在負荷計算時是以整個廚房空間為設計對象，計算負荷大76°置換通風技術僅以廚房工作人員的操作區(qū)為主要對象，只需考慮保證工作人員頭部呼吸帶范偉 1的舒適性，滿足該區(qū)域的要求即可。通常商用廚房排煙罩高約，灶臺高一般為，加上爐Ifl和鍋的高度后約為，廚師為男性較多，平均身高為。因此,設計時將灶臺與排風罩、之間的區(qū)域作為置換通風設計時的工作區(qū)范圍，見圖2-13o廚房I可室內總負荷計算為:(2-1)式中，Q為室內總負荷;Qp、Qk. Qf分別表示人體、廚房設備和飯菜散熱形成的負荷;Qs、Q1分別表示圍護結構和照明散熱形成的負荷，在置換通風設計中代表其散發(fā)至廚房工作人員操作區(qū)的負荷:Hair為室內空氣與新風的焰差。顯然，兩種通風設計時人體Qp、廚房設備Qk及飯菜的