冬季寒冷地区校园食堂的通风设计.pdf

低温建筑技术 2 0 1 0 年第 7 期( 总第 1 4 5 期) 冬季寒冷地区校园食堂的通风设计 姜蔚 ， 胡家文。 ( 1 哈尔滨理工大学建筑设计研究院。 哈尔滨1 5 0 0 8 0 ； 2 哈尔滨市第一建筑工程公司。 哈尔滨1 5 0 0 3 6 ) 【 摘要】 针对北方地区冬季寒冷的特点， 探讨了北方大学食堂通风设计， 从厨房、 餐厅等房间的排风系统 的设计 、 补风系统的设计等两方面来满足北方冬季大学食堂通风要求， 其 目的在于寻求一种适宜食堂工作人员和 师生有个舒适的工作和就餐环境。 【 关键词】 北方大学食堂； 通风设计； 排风系统； 补风系统 【 中图分类号】 T U 8 3 4 【 文献标识码】 B 【 文章编号】 1 0 0 1 6 8 6 4 ( 2 0 1 0 ) 0 7 0 O 9 8 0 2 在大学食堂里， 不仅要提供给师生一个良好的用餐环 境， 还要给在厨房工作的职工一个健康的工作环境， 尤其在 北方冬季， 外边寒冷不能开窗， 同时保温节能要求外窗的气 密性不低于四级， 在这样一个密闭的空问内， 首先要做的就 是把污染的气体排出室外， 其次只排风不补风， 将带来首层 用餐环境过于寒冷， 且负压情况造成封闭的厨房内门无法 关闭， 还有管道和风机的噪声、 排风管道的凝结水、 新风加 热等都将影响食品加工及用餐环境。笔者对近年来设计的 十几所大学食堂通风工程的回访， 总结了一些经验和找出 一 些不足， 为今后的大学食堂通风设计提供借鉴和技术参 数。下面就厨房、 餐厅排风系统的设计、 补风系统的设计等 两方面来探讨北方冬季大学食堂通风设计 。 1 排风 系统的设计 1 1 厨房的局部排风系统 现代的大学食堂， 后灶和餐厅的面积 比一般是 1 ： l ， 厨 房的工作人员在后灶功能房间内煎炒烹炸做出各色美食， 这些功能房间如主副食加工间、 风味小炒间、 凉菜间、 油炸 间、 洗碗间等都需要设排气罩， 为了排除蒸汽和油烟， 排气 罩都是暖通专业根据建设单位和建筑专业提供的灶台或是 需要排烟排气设备的外形尺寸， 得出其平面尺寸一般应 比 灶台或设备的外形尺寸大 1 0 0 m m， 值得注意的是从式( 1 ) 可 以看出， 为了减少风机的排风量和提高排气罩的使用效率 ， 排气罩的安装高度应尽量贴近炉灶， 使排气罩下沿距炉灶 面的距离1 0 0 0 ra m。 根据排气罩的尺寸， 采用式( 1 ) 计算最小排风量： L =1 0 0 0 P H ( m h ) ( 1 ) 式中， c 为最小排风量， m h ； P为排气罩周边长( 靠墙 的边不计) ， m； H为罩口至灶面的距离， m。 式( 1 ) 看似简单， 但是做计算时有三个问题经常被设计 者忽视 ， 一是 ， 安装的排气罩如果靠墙， 计算周长时应减去 靠墙边， 否则计算的排风量会增加很多； 二是， 该排风量 为所计算的最小排风量， 还要根据实际情况附加一个量， 如 油炸间排气 罩的排风 量一般 还应 附加所 计算 的最 小排风量 1 0 左右； 三是， 所得排风量为设计排气罩和选用风道时的 依据， 但是在选用风机时， 需要附加风道的漏风量 ， 一般为 该排风量 1 0 。 1 2 厨房 的全面排风系统 这里的全面排风量是指一个灶间除局部排气罩排风量 以外 的排 风量 ， 一个 灶 间总的排 风量 为局部 排气罩 的排 风 量加上全面排风的排风量， 总排风量的6 5 由局部排气罩 排出， 其余的3 5 由厨房内的全面换气排风 V I 排 出。计算 完排气罩的排风量 ， 就能算出全面排风量。值得注意的是 如果一个灶问内还有其他的局部排气罩， 计算全面排风量 时， 还要加上其他局部排气罩的排风量。有些设计者经常 怕麻烦或是认为没有必要做全面排风， 其实根据笔者多年 的经验认为， 不做全面排风是有弊端的， 主要是有些油烟和 蒸汽会从局部排气罩的周边泄漏， 会造成室内空气污染， 所 以在设计 时应尽量考虑全面排风 。 1 3 排风系统的分区设 置 合理的设置排风系统， 对整个食堂的使用和卫生起着 关键的作用， 主要注意以下两个方面。 ( 1 ) 局部排风设计。有些设计者把一层里所有厨房 灶问内的局部排风都串联起来， 结果风机选的很大， 当这一 层里的任何一个排气罩启动都要启动这台风机 ， 造成能耗 浪费， 且用起来很不方便； 而当这层所有局部排气罩均启动 时， 排气罩之间又会互相串烟， 影响整体的排风效果。因此 建议一个排气罩设为一个独立的排风系统， 一个排风系统 单独设一 台排风机 ， 排 风机设在 屋面排风机 房内 ， 直 接从 机 房屋面排人大气； 同时垂直方向各层不要合用风道和风机， 这样便于防火， 也能有效的阻止互相串通油烟和蒸汽。 ( 2 ) 全面排风设计。局部排风罩还没使用前 ， 先开始 启动全面排风。全面排风最好一层设一个系统， 防火效果 也好， 一个系统设一台风机， 排风机也设在屋面风机房内。 1 4 排风系统的连锁控制 局部排风罩和排风机的控制要连锁， 与电气专业配合 ， 将排烟罩和排风机设计成联动式 ， 在开排烟罩的同时启动 屋面排风机房内对应的局部排风机。全面排风的控制是每 个灶问内均有控制， 开启每个灶间的排风口同时， 能启动屋 面排风机房内的对应全面排风机。排风机的控制要在厨房 内设置 ， 也要在屋面排风机房内设置。 1 5 排风机的选择 一 些设计者把排风机直接设计在管道上， 就放在排气 姜蔚等： 冬季寒冷地区校园食堂的通风设计 罩与竖向土建风道之间的天棚下的管道上 ， 我们认为这种 做法在房间内噪声较大 ， 同时吊装在楼板上， 楼板所承受的 荷载较大 ， 建议在屋面做集中的大型排风机房， 便于集中管 理和检修。 由于厨房在油烟排放过程中遇冷空气会凝结大量的水 蒸气 ， 故厨房排油烟系统的风机应采用外置电机型的排风 机， 最好采用离心风机， 如果采用轴流风机或斜流风机 ， 最 好选用 电机外置式 的厨 房专用排风机 。 关于风机房的设计 ， 很多人有不 同的看法， 从防风、 防 雨、 防冻和便于检修的角度考虑， 宜在屋面设计集中的排风 机房， 但是这会增加建筑屋面的结构荷载， 即增加了工程的 造价 ， 但是从北方严寒地区的特点来看 ， 不做机房在冬天维 修风机困难 ， 不便于统一管理， 管道遇冷空气容易产生凝结 水 ， 会结冰， 影响使用 ， 因此在条件允许的情况下， 尽可能做 集中的风机房。如果实在无法做集 中机房， 也要选用屋顶 风机 ， 且最好选用离心式的。 如前所述 ， 排风机的风量选择要考虑附加 1 0 的漏风 损失。由于土建竖井 ， 有时在施工的过程中涂抹的不光滑、 不密实， 造成风阻加大， 因此在风压上要附加 2 0 的余量。 许多设计者认为风压大点没关系， 我们认为风压应根据计 算的实际情况附加 ， 不要盲 目的选用， 过大的风压会造成风 机噪声过大， 影响风机房下面的人员就餐和工作。 为了降低排风机运行时的振动和噪声 ， 最基本的做法 就是在其进出口的管道上加设软连接， 在排风机的基础上 加设减振器或减振垫 ， 但是这个做法经常被施工单位和建 设单位省略， 得不到重视， 等运行上之后， 产生了严重后果 ， 才开 始 补救 ， 因此从 我 们 多 年 的设 计经 验 看 ， 在技 术 交底 时 ， 这一做法应被重点强调 。 1 6 排风机风道出屋面前凝结水的处理 由于厨房 的热 油 烟经 风机 风 道排 入室 外 的过程 ， 遇冷 空气形成凝结水， 凝结水不排除， 会倒流回风机， 因此要在 风机后风道上做泄水处理， 以解决该问题。 1 7 排 风道的选用 排风道的材 质在选用普通钢板 时， 厚度一般应大于 1 5 m m， 但从防腐的效果看， 最好选择不燃玻璃钢管道， 管道 的厚度可根据管径按规 范选用 。排风道要 有 2 的坡度 ， 坡 向排气罩， 以保证排烟的顺畅。 排风风速的选择如果太低 ， 厨房的油烟易粘结在风道 壁上， 不宜清除且增加了风阻， 故风速选择应大于 8 m s ， 使 油烟尽快排走 。 从防火的角度， 排风管道在穿越楼层时， 应使用土建风 道( 也称土建竖井 ) ， 土建 风 道 的一大 弊端 就是漏 风和 风阻 较大， 故在施工时 ， 做到随抹随砌保证土建风道的密实和光 滑。在支风道接入主风道或遇到需要转弯时。 在长边或直 径 大于 5 0 0 m m的风道里应 加设 导 流叶 片 ， 或是使 设计 的转 弯半径等于管道的直径， 以减少风道阻力和噪声。 2 补风 系统 的设计 2 1 补风量的选取 因在北 方冬 季寒 冷 ， 需 要关 窗关 门 ， 有些食 堂设计者 只 考虑厨房的排风设计 ， 并不考虑厨房的补风问题 ， 这就容易 造成负压， 有些时候会关不上室内的房门， 一层餐厅主人口 处很冷， 甚至有些餐厅一层过冷， 所以我们认为应该做补风 系统。技术措施中规定补风量为排风量的 8 0 9 0 ， 因 为厨房的排风量应大于补风量， 使厨房内保持一定的负压， 以防止后灶的油烟串入餐厅内， 影响用餐师生的舒适环境。 2 2 补风 系统 的设计 ( 1 ) 气流组织， 补人后灶 的补风 量宜为总补风量的 4 0 ， 6 o 的补风量补入餐厅 ， 气流组织的型式为新鲜空气 从餐厅流入后灶， 这样的效果比较好 ， 另外建议一层设一个 补风系统， 机房和楼层均能控制。 ( 2 ) 新风加热， 在北方冬季补充室外低于 5 C的新风 时 ， 一般都需要加热到室温再送人室内， 最好采用新风机 组。新风机组可在屋面设集 中的新风机房， 也可以分散的 设在每个楼层 内。加热新风的热媒可 以用蒸汽或者是热 水 ， 一般由校园内的锅炉房或外网提供。这里有两点建议， 一 点是新风机房如果设在屋面， 也需要设采暖设施， 以防止 冻坏新风机组内的加热盘管； 第二点是尽量采用蒸汽为热 媒加热新风， 如果采用低温热水为热媒加热新风 ， 由于j E 方 冬季严寒， 室外温度经常低于 一2 0 ， 低温热水的盘管经常 会被冻裂 ， 因此为保证新风机组 内的加热盘管不被冻裂， 应 在盘管前设电加热保护， 预热室外冷空气， 即将冷空气加热 到 O C以上， 再送入加热盘管内。 ( 3 ) 首层餐厅主人 口的做法 ， 北方严寒地区要求 ， 一 般建筑专业的设计人员应做门斗设两道外门， 但是由于排 风量大 ， 外面冷风渗透量很大， 首层餐厅内的室温均达不到 采暖设计的要求 ， 使许多师生均不愿意在首层餐厅内用餐 ， 我们发现了这一问题 ， 与建筑专业的设计者合作 ， 再增加一 道门斗 ， 相当于做了两个门斗三道外门， 使首层餐厅的室温 达到了设计值。 3结语 北方冬季大学食堂通过厨房、 餐厅的排风系统的设计 、 补风系统的设计 ， 可大大改善餐厅工作和用餐的温湿环境 和卫生条件 ， 提高舒适程度及视觉效果， 在满足使用要求的 同时， 使北方大学食堂采暖通风设计趋于简洁、 合理、 经济、 舒适和优美 。 参考文献 1 陆耀庆 实用供热空调设计手册 上 第二版 M 北京： 中国 建筑 工业出版 社， 2 0 0 8 ： 5 2 住房和城乡建设部工程质量安全监 管司 2 0 0 9全 国民用建筑 工程设 计技 术措施 ： 暖通 空调 动力 R 北京 ： 中国建筑标 准设 计研究 院 ， 2 0 0 9： i 2 收稿 日期 2 0 1 0一o 4一l 9 作者简介 姜蔚( 1 9 7 0一) ， 女， 哈尔滨人， 高级工程师， 研 究 方向： 暖通 空调设计研究 。