劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘要：基于工程案例，闡述排油煙系統(tǒng)風量的確定、計算方法、排油煙系統(tǒng)的設(shè)備選型、排油煙管道路系統(tǒng)的設(shè)計、送風系統(tǒng)的確定，針對不同的項目，通過綜合比較、反復(fù)論證，選擇合理的方案。
關(guān)鍵詞：排油煙系統(tǒng)；設(shè)計規(guī)范；設(shè)備選型；安科瑞；監(jiān)測云平臺
0引言
餐飲行業(yè)遍及購物商場、商業(yè)街，隨著新零售業(yè)的誕生，近年來許多超市也提供餐飲等熱加工服務(wù)。中餐主要以炒、炸為主，油煙量大，廚房內(nèi)排油煙效果差，排油煙系統(tǒng)漏油、滴油現(xiàn)象是排油煙系統(tǒng)存在的主要問題。本文結(jié)合工程經(jīng)驗，從設(shè)計的角度出發(fā)，就排油煙系統(tǒng)的設(shè)計要點進行分析。
1排油煙系統(tǒng)風量的確定
排油煙系統(tǒng)的設(shè)計階段應(yīng)合理劃分排油煙系統(tǒng)、確定排油煙量。
《飲食建筑設(shè)計規(guī)范》規(guī)定：廚房和飲食制作間的熱加工間機械通風的換氣量宜按熱平衡計算，計算排風量的65%通過排煙罩排至室外，而由房間的換氣排出35%。通風排風量宜根據(jù)廚房的熱平衡計算，由于設(shè)計資料不足，往往無法計算，在實際工程中主要根據(jù)換氣次數(shù)法進行估算。
排油煙量計算案例如圖1所示。關(guān)于排煙罩排風量，技術(shù)資料給出了兩種計算方法，取大值，舉例計算排煙罩的排風量。
（1）方法一，按式（1）計算。
L1=1 000×P×H =1 000×(1.2+1.2+12.8)×1=15 200m3/h （1）
式中，P為排煙罩的周長（不計靠墻側(cè)邊長）；H為排煙罩口到灶面的距離，單位m，按相關(guān)技術(shù)規(guī)定，其取值一般不應(yīng)大于1m。
（2）方法二，按罩口斷面的吸風速不小于0.5m/s計算如式（2）。
L2=3 600×12.8×1.2×0.5=27 648m3/h （2）
若排煙罩四邊均不靠墻，按方法一重新計算排煙量如式（3）。
L1=1 000×P×H =1 000×(1.2+1.2+12.8+12.8)×1 =28 000m3/h （3）
這種情況下按方法一計算雖然比方法二大，但數(shù)值上差距并不大，對實際風機設(shè)備選用的影響不大，因此在實際工程的排油煙計算中，大多數(shù)情況是不再經(jīng)過兩次計算比較，直接選用方法二來確定煙罩排煙量，結(jié)合實際的排煙效果，在方法二的計算取值中，宜按吸風速不小于0.6m/s計算。
（3）按換氣次數(shù)法確定通風排風量如式（4）所示。
L=A×H×n=47×3×60=8 460m3/h （4）
式中，A為房間面積，單位m2，此處是指爐灶間面積；H為房間凈高，單位m，廚房一般設(shè)置吊頂，此處吊頂下凈高取3m；n為換氣次數(shù)，單位次/h，不同的規(guī)模、業(yè)態(tài)對應(yīng)的廚房換氣次數(shù)不一樣，此處取60次/h。
以上舉例中，僅計算廚房內(nèi)其中一個排煙罩的排風量（另外兩個排煙罩并未詳盡計算），其排風量已遠大于按換氣次數(shù)計算的通風排風量。當下商業(yè)租賃面積較小，廚房的現(xiàn)狀更多的是面積小，卻聚集了大量炊事設(shè)備。值得思考的是，土建設(shè)計初期，由于廚房資料不足，暖通若僅按換氣次數(shù)來估算排油煙的話，豎井面積有可能遠遠小于二次深化時所需要的豎井面積，選用的排油煙設(shè)備也無法滿足實際需求，因此土建設(shè)計初期應(yīng)適當考慮足夠余量。
圖1 排油煙量計算案例
2排油煙系統(tǒng)的設(shè)備選型
2.1 排油煙風機的選擇
風機的選型包括風量及風壓，風量的確定上文已有詳盡介紹，在設(shè)備選型時宜按1.1-1.2的系數(shù)考慮；排油煙系統(tǒng)的阻力至少包括以下幾項。
（1）排煙罩、油煙凈化器等設(shè)備阻力，排煙罩阻力一般由廠家提供，在缺省數(shù)據(jù)時可按250-300Pa考慮;油煙凈化器的阻力，不同凈化效率及不同的廠家凈化器的阻力有所區(qū)別，目前市面上的油煙凈化器中，凈化效率為90%時，其阻力一般為150Pa左右。
（2）排油煙風管及閥門等系統(tǒng)阻力，應(yīng)進行具體風力計算，應(yīng)注意的是排油煙系統(tǒng)排放的是油煙，管道內(nèi)壁易積油，積油后運動黏度變大，從而使摩擦系統(tǒng)變大，較同等風量下同等尺寸的一般通風系統(tǒng)沿程阻力要大。
由此可見，排油煙系統(tǒng)中僅排煙罩及油煙凈化器的阻力就已達450Pa，因此一般的排油煙系統(tǒng)保守估計至少600 Pa以上，若系統(tǒng)較大，管道較長，阻力更大。另外排油煙風機應(yīng)選電機外置型。
2.2 油煙凈化器的選擇
油煙凈化器選型主要考慮油煙處理量及凈化器效率，當凈化器與風機一起設(shè)置在屋頂?shù)冗h離廚房排煙罩的位置時，凈化器處理量宜與排油煙風機風量一致，若油煙凈化器緊靠排煙罩設(shè)置時，可按照排油煙量計算取值。選擇油煙凈化設(shè)備時，應(yīng)根據(jù)其設(shè)置的位置與周圍環(huán)境的關(guān)系，選擇是否帶除異味功能的凈化器。
3 排油煙管道路系統(tǒng)的設(shè)計
（1）排氣罩頂部支管按喉部風速4~5m/s設(shè)計，同一排氣置支管接口尺寸應(yīng)宜相同，支管宜采用不銹鋼制作。支管上要設(shè)置密閉式對開多葉調(diào)節(jié)閥，同一排煙罩中，系統(tǒng)前端的排油煙量較末端的排油煙量大得多，支管上的多葉調(diào)節(jié)對調(diào)整系統(tǒng)風量平衡，確保末端支管排油煙效果起著至關(guān)重要的作用。
（2）主風管上的風速宜取8~10m/s,近年來也有不少工程實例指出，主管風速宜提高到11~12m/s,這樣子能減少管道的油污積聚，提高排油煙管道系統(tǒng)的自凈能力。但風速過大必將導(dǎo)致系統(tǒng)運行噪聲變大，筆者認為，當油煙管室內(nèi)管段較長且安裝位置靠近人員主要活動區(qū)域時，風速不宜過大。
（3）風管宜短、直、少彎，并設(shè)有不小于2%的坡度坡向排水點或排煙罩，當油煙管與其他管道水平相叉時，應(yīng)盡量避免排油管翻越其他風管，無法避免時，盡量上翻，當出現(xiàn)排油煙管下翻時，應(yīng)在下翻的較低處設(shè)清掃口。排煙罩須有集油槽及放油管，排油煙管道較低處設(shè)清掃口，油煙管道每6～8m設(shè)置一處檢修口，以便后期維護。
（4）排油煙風管的密封處理，排油煙系統(tǒng)較一般的通風系統(tǒng)的密封性能要求更高,按常規(guī)的風管加工制作后，還應(yīng)對風管內(nèi)部進行相關(guān)的密封處理,盡可能減少油煙泄漏。條件允許的情況下，油煙凈化器應(yīng)盡量靠近排煙罩布置，減少未處理油煙管段的長度；排油煙風機盡量靠近系統(tǒng)的后端設(shè)置，使系統(tǒng)大部分處于負壓段；此外，不得采用直接利用土建豎井作用排油煙管道，若通過豎井作為垂直排油煙管道時，要內(nèi)襯鋼板。
（5）排油煙系統(tǒng)的消聲問題，排油煙系統(tǒng)是否需要設(shè)消聲裝置，該如何設(shè)置應(yīng)該分情況討論。①情況一：當排油煙風機及油煙凈化器的安裝位置靠近排煙罩時，風機的進風側(cè)可不安裝消聲器，筆者認為油煙凈化器內(nèi)部設(shè)有多層凈化油煙的過濾材料，從構(gòu)造來看其本身就具有一定的消聲作用，因此可不另外增設(shè)消聲器。若風機出風側(cè)風管位于室內(nèi)，排出風管途經(jīng)的區(qū)域為人員活動較為頻繁的區(qū)域，此時宜在風機的出風側(cè)宜增設(shè)消聲器。②情況二：當凈化器靠近排煙罩安裝，排油煙風機遠離凈化器靠近室外排放口安裝時，應(yīng)在風機的進風側(cè)安裝消聲器。排油煙風管通過豎井出屋面時，消聲器應(yīng)盡量靠近豎井安裝，減少消聲器與豎井之間的管段長度，防止風機的運行噪聲通過空氣傳至此管段，又重新傳入室內(nèi)。排油煙風管直接沿外墻上至屋面時，消聲器宜安裝在室內(nèi)靠外墻處。③情況三：排油煙風機及油煙化器均遠離排煙罩安裝時，風機進、出風側(cè)均可不安裝消聲器。這種情況一般是排油煙風機及油煙凈化設(shè)備均安裝在屋面，也是目前工程中應(yīng)用較廣泛的方式。情況二消聲效果較好，同時室內(nèi)的大部分管段都是經(jīng)過化處理，且都為于負壓的，是較合理的布置方式。情況一雖然室內(nèi)管段都經(jīng)過凈化處理，但大部分管段都處于正壓段，容易出現(xiàn)室內(nèi)油煙泄漏。情況三盡管室內(nèi)的管段都處于負壓區(qū)，但油煙均未作化處理，容易積聚油污，出現(xiàn)漏油滴油等現(xiàn)象。情況一、情況二適用于大型的廚房等房間單獨設(shè)置一個排油煙系統(tǒng)的項目。情況三適用于美食廣場等排油煙點分散的系統(tǒng)，統(tǒng)一在屋頂設(shè)置排油煙風機及凈化裝置，末端預(yù)留分支管設(shè)調(diào)節(jié)閥，待招商到位后由商戶自行深化。無論是上述哪種情況，設(shè)在室內(nèi)吊頂?shù)呐庞蜔燂L機均應(yīng)采用消音棉包裹，風機電機處預(yù)留檢修門，實際工程項目遠不止以上3種情況，應(yīng)該結(jié)合實際項目靈活設(shè)置。
（6）排油煙系統(tǒng)室外排放點應(yīng)高空排放。《飲食業(yè)環(huán)境保護技術(shù)規(guī)范》規(guī)定：經(jīng)油煙凈化后的油煙排放口與周邊環(huán)境目標距離不應(yīng)小于20m；經(jīng)油煙凈化和除異味處理后的油煙排放口與周邊環(huán)境目標的距離不應(yīng)小于10m。目前市面上的油煙凈化設(shè)備凈化效率基本上都高達90%以上，甚至還有些性能較好的廠家凈化效率高達98%以上。僅從滿足技術(shù)規(guī)范的角度出發(fā)，采用高性能凈化設(shè)備來滿足10m并不困難。但從人的主觀感受來說，油煙排放口不宜出現(xiàn)在人員活動范圍內(nèi),高空排放是好的選擇。對于設(shè)在裙房屋頂?shù)呐庞蜔熅羧狗恐車亲≌蜣k公樓，排油排放口盡量遠離住宅及辦公樓側(cè)。
4 送風系統(tǒng)的確定
送風系統(tǒng)設(shè)計合理與否，直接影響排油煙效果。對于大型廚房的炊事操作，送風系統(tǒng)的氣流組織還將直接影響炊事過程。送風系統(tǒng)的設(shè)計主要注意有以下幾點。
（1）送風系統(tǒng)風量的確定，為確保廚房處于負壓狀態(tài)，送風風量不宜過大，一般按照排油煙風量的70%左右即可。若廚房設(shè)有空調(diào)新風或全空氣送風系統(tǒng)（空調(diào)送風量較大時），可適當?shù)販p少送風量。值得注意的是，地下廚房及地上密閉的廚房，當使用燃氣時，送風量應(yīng)該考慮爐具在炊事過程中所需要的燃燒空氣量。
（2）送風系統(tǒng)風口的布置。廚房的送風包括崗位送風和房間直接送風。是否設(shè)置崗位送風主要根據(jù)排煙罩的結(jié)構(gòu)決定，一般情況下，其寬度為1200mm以上的帶有崗位送風的孔板，寬度小于1200mm的排煙罩不自帶崗位送風孔板，這種情況下，送風全部通過吊頂設(shè)百葉風口直接送至房間。采用頂送風的方式時送風風速不宜過大，實際風速宜小于2.5m/s，送風口布置應(yīng)結(jié)合廚房的功績能布局，避免直接布置在待傳菜區(qū)，條件允許的情況下，宜分散多處布置送風口，且每個送風口都應(yīng)有調(diào)節(jié)功能。上述主要針對封閉廚房區(qū)，對于大型的美食廣場等以明檔為主的開放式廚房，送風系統(tǒng)的設(shè)置應(yīng)更為謹慎。這種開放式廚房炊事的另外一側(cè)直接面向客人，若加工區(qū)內(nèi)設(shè)置送風系統(tǒng)，氣流組織不合理的話很容易導(dǎo)致送風把油煙吹至客人取餐區(qū)。因此，送風系統(tǒng)一般不宜設(shè)在加工間內(nèi)，送風宜布置在明檔外側(cè)取餐區(qū)內(nèi),又或是與整個美食廣場的新風系統(tǒng)相結(jié)合，使整個氣流組織是從就餐區(qū)流向明檔的排煙罩處。
（3）送風系統(tǒng)的除塵及冷熱預(yù)處理。廚房送風系統(tǒng)在送至操作間前都應(yīng)該進行除塵處理，一般情況下送風機前設(shè)中效過濾器即可。現(xiàn)在的廚房基本設(shè)有空調(diào)系統(tǒng)，若空調(diào)負荷已滿足廚房負荷要求，夏季排油煙補風系統(tǒng)是否預(yù)冷處理可根據(jù)實際情況確定。若補風量不大，一般可不經(jīng)過降溫直接送至廚房，若補風量較大，宜適當降溫后再送風房間。冬季嚴寒及寒冷地方廚房送風，應(yīng)適當預(yù)熱處理。
5安科瑞AcrelCloud-3500監(jiān)測云平臺
為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞，同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察，安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應(yīng)運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數(shù)據(jù)交互，系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設(shè)備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控；實現(xiàn)開機率監(jiān)測，凈化效率監(jiān)測，設(shè)施停運告警，待清洗告警，異常告警等功能；對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能；較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案，更具實效性。平臺預(yù)留與其他應(yīng)用系統(tǒng)、設(shè)備交互對接接口，具有很好的擴展性。
5.1平臺結(jié)構(gòu)
平臺GIS地圖采集處理設(shè)備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù)，自動對超標排放及異常企業(yè)進行提示預(yù)警，監(jiān)管部門可迅速進行處理，督促餐飲企業(yè)整改設(shè)備，并定期清洗、維護，實現(xiàn)減排環(huán)保，不擾民等目的。現(xiàn)場安裝監(jiān)測終端，持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài)，包括設(shè)備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等，同時結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進行對比分析，一旦排放超標，系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
■油煙監(jiān)測設(shè)備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理，同時對凈化設(shè)備的電流、電壓進行監(jiān)測
■設(shè)備通過4G網(wǎng)絡(luò)將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程云端服務(wù)器
5.2 平臺主要功能
(1)在線監(jiān)測
對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測，包括油煙排放濃度，顆粒物，NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小，產(chǎn)生對應(yīng)的排放超標告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析，上傳凈化設(shè)備對應(yīng)的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運行時長分析，離線分析；告警占比、排名分析；歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析，產(chǎn)生對應(yīng)的隱患記錄，派發(fā)、處理隱患，及時處理告警，形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計分析
包括時長分析、超標分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊。
(6)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護
個人信息、權(quán)限維護，企業(yè)信息錄入，對應(yīng)測點信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務(wù)
數(shù)據(jù)采集，短信提醒，數(shù)據(jù)存儲和解析。
5.3 油煙監(jiān)測主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設(shè)備，實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號，進行數(shù)據(jù)處理，通過有線或無線網(wǎng)絡(luò)通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器平臺。同時，對本地數(shù)據(jù)進行存儲，監(jiān)控現(xiàn)場設(shè)備狀態(tài)，提供人機操作界面。
具體技術(shù)參數(shù)如下：
3.4 設(shè)備選型方案
注：雙探頭適合雙排煙通道的場合，每路探頭監(jiān)測1路排煙通道。
6 結(jié)論
分析表明，影響排油煙效果有諸多因素，排油煙系統(tǒng)的風量及管道阻力，油煙凈化器的處理量及效率，排油煙管道系統(tǒng)的氣密閉性，還有送風氣流組織等等。因此,我們在設(shè)計的過程中應(yīng)考慮這些因素，應(yīng)針對不同的項目，通過綜合比較、反復(fù)論證，選擇合理的方案。
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［5］安科瑞AcrelCloud-3500監(jiān)測云平臺.2020.05版.
作者簡介：
袁媛，女，現(xiàn)任安科瑞電氣股份有限公司，主要從事監(jiān)測的研發(fā)與應(yīng)用。
