商業廚房通風系統設計思考

劉海賓

華東建筑設計研究院有限公司

0 引言

近些年隨著電子商業的興起和不斷擴張，實體商業遭受到較大的沖擊，餐飲成為了商業中越來越重要的一個組成部分，開發商也在商業項目中大量的設置餐飲功能，筆者曾經經歷過一個約4 萬m2、五層的一個商業項目，其中的四層均為餐飲功能（后面以此為案例介紹），可見餐飲業正越來越成為商業項目中的重點設計內容。

餐飲的通風設計主要是指廚房區域的通風設計，設計時應按全面排風（房間換氣），局部排風（排風罩排風）以及補風這三類系統進行綜合考慮，其中全面排風又包括廚房正常工作時的通風換氣、不工作時的通風換氣以及燃氣泄漏時的事故通風系統。局部排風主要包括熱炒區油煙罩排風、洗碗間、蒸煮間等專用排風罩排風。補風系統則主要需要是對應排風系統做相應設置。

在商業項目中，由于招商的滯后性，在設計階段，餐飲的布置往往只是框定了一個區域，其內部的餐廚范圍都沒有具體的劃分，更談不上廚房的工藝布置及通風要求，因此設計往往采用估算，預留土建和機電條件的做法。本文就商業項目的通風設計做簡單分析介紹，并結合實際案例分析遇到的問題及解決方案。

1 廚房通風計算

在設計階段，多采用換氣次數法對廚房通風量估算，具體見表1（表中參照2009 版《全國民用建筑工程設計技術措施－暖通空調動力》[1]，以下簡稱“技措”）：

表1 不同類型廚房通風換氣次數量

目前國內商業餐飲項目中，餐廚比多為2:1，即廚房面積占到整個餐廳面積的30%左右，據此可以對商業廚房的通風量進行估算。另外上表中的補風在有條件或業主有特殊要求的情況下，可對補風量的30%或全部做冷卻處理，改善爐灶前工作人員的工作環境，對于寒冷和嚴寒地區，補風應做全部加熱處理。

從筆者經歷的一些項目來看，對于中小型餐飲建筑（餐飲建筑劃分原則見表2，參考《飲食建筑設計標準》JGJ64-2017[2]），估算法得到的通風量基本可滿足使用要求，而對于大型和特大型餐飲建筑而言，由于廚房內部的工藝布置會較為復雜，各種功能分區更為細致，估算法誤差會較大，還需根據廚房具體功能劃分進行專項設計。而中小型餐飲建筑也需在招商后，根據廚房工藝布置或者廚房公司提供的相關數據，進行校核。以下分析也僅針對中小型餐飲建筑。

表2 餐飲建筑劃分原則

2 通風設計

廚房通風設計時應按局部排風（排風罩排風），全面排風（房間換氣）以及補風這三類系統進行綜合的考慮。

局部排風：在商業項目中，一般廚房面積較小，不會設置較大型的洗碗和蒸煮設備，局部排風主要指油煙罩排風（即排油煙系統）。在設計時，排油煙系統應獨立設置，不能和其他通風系統共用，并至屋面高空排放，不建議在某層設置機房側墻排風（煙氣會影響上面樓層，且時間久了排風百葉會積累油煙）。同時由于油煙的重油重味屬性，加上施工質量的不可控性，在布置管道時，豎井應盡量布置在廚房間，水平風管要盡量短且不宜穿越其他功能房間。應優先考慮一個廚房對應一套通風系統，若條件受限，也可采用多個廚房共用一套通風系統的設計方式。

全面排風系統：對于商業項目中的廚房，廚房面積小，計算通風量小，且商場物業管理比較簡單粗暴，筆者認為，全面排風僅按正常工作時或燃氣泄漏時的通風設計即可，管道及設備滿足事故通風要求。其設計原則可對應排油煙系統一并設置。

補風系統：除去北方寒冷、嚴寒地區或有特殊要求的情況下，在設計補風系統時，筆者建議將補風機直接吊裝在廚房內，通過豎井或者側墻百葉取風，經粗效過濾后直接送入廚房內，這樣可以省去復雜的管道布置，管理上也較為方便。而北方寒冷、嚴寒地區的補風系統，應做加熱處理，南方地區的補風系統有條件的話，建議進行降溫冷卻處理，改善廚師工作環境。另外補風系統應聯動排風系統啟停，避免小業主為了省電，只排不送，影響商場的風平衡。

3 設計過程遇到的問題及解決思路

該項目位于廣東省汕頭市，屬于商業綜合體，總建筑面積約34.4 萬m2，其中裙房商業面積約4 萬m2，共五層，其中二～四層，均設置有餐飲功能，共24 家餐飲，同時屋面為上人景觀屋面。在整個設計階段，有如下幾個問題比較突出：

1）廚房通風系統配套問題：每個廚房一套通風系統，還是多個廚房共用一套系統。

2）系統風量計算及風機運行策略。

3）設計初期，餐飲布置位置隨意，未考慮廚房通風的可實施性。

4）豎向風井遠離廚房位置。

5）屋頂風機安裝區域和景觀屋面要求相互沖突。

第一個問題是商業項目比較常見的，兩種設計方法都有各自明顯的優缺點，一個廚房一套通風系統，其優點：系統獨立，控制簡單，各廚房互不影響，便于管理、計費，相對更節能。缺點：初投資成本高，通風豎井多、影響其他房間的布置，屋面通風設備多、影響屋面景觀步置。多個廚房共用一套系統，其優缺點和一個廚房一套通風系統剛好相反，在實際項目中，設計師應進行綜合經濟技術比較后確定采用哪種做法。

結合本項目，餐飲數量較多，經和業主討論，最終確定采用多個廚房共用一套系統的設計方法（豎向廚房共用系統，如圖1），同一個樓面不共用系統，這樣可以避免水平排油煙管道穿越其他功能房間，避免出現串味的問題，排油煙風機集中設置在屋面。

圖1 豎向共用排油煙系統示意圖

另外建議每套排油煙系統不宜過大，系統風量控制在40000 m3/h 左右，系統阻力控制在500 Pa 左右，以便于控制風機噪音，并滿足《公共建筑節能設計標準》GB50189-2015[3]對風道系統單位風量耗功率Ws值的要求。

全面排風系統的設計方法類似排油煙系統，但涉及到事故排風系統，在系統設計上會略有不同，這里引出第二個問題，系統風量計算及風機運行策略。

排油煙系統風量可按照前文所述的計算方法分別計算出各廚房風量，相加即可。全面排風系統一般會考慮將廚房正常工作時的通風換氣（以下簡稱平時排風）和事故排風系統合用一套系統，盡量減少廚房通風管路，在計算系統風量時，平時排風按各廚房計算風量相加作為系統風量，而事故排風的系統風量，筆者認為可以參考消防排煙系統的計算方法，即系統風量按任意兩個相鄰分區的排煙量之和的最大值計算。參考此計算原則，事故排風的系統風量可按系統中面積最大的兩個廚房的排風量之和計算。舉例：四個廚房共用一套排風系統，面積分別為40 m2、40 m2、50 m2、55 m2，計算高度按3 m，那么平時排風系統風量為：(40+40+50+55)×6×3=3330 m3/h，事故排風系統風量為：(50+55)×12×3=3780 m3/h，這樣事故排風和平時排風的系統風量基本匹配，風機運行無需切換，控制簡化，具有一定的節能性，所需土建風道也相應減小，該意見僅供大家參加，在設計時還需和當地圖審老師溝通確認。

關于風機運行策略，在一些項目中，廚房通風系統只是簡單的根據商場運營時間進行啟停，這樣會造成較大的能源浪費，各餐飲租戶計費也高，也會縮短風機的使用壽命，但初投資較低，控制簡單，對物業管理能力要求很低，故很多業主更傾向于采用這種設計方法。在筆者項目的中，向業主提出過兩種運行策略（主要針對排油煙系統），分別如下：

1）排油煙風機采用雙速風機，一種工況滿足系統風量。一種工況按系統一半風量運行，風機按時段切換運行。比如11:00-14:00 和17:00-21:00 餐廳高客流期間運行第一種工況，其他時間段按系統一半風量的工況運行風機。

2）第二種方案：排油煙風機采用變頻控制，在每個廚房分支風管上設置電動閥門，平時常閉，風機和電動閥門進行聯動，實現變頻控制，該方案建議共用系統的廚房個數不宜過多，同時要求廚房末端油煙風罩也要設置油煙凈化裝置，保護電動閥門的正常使用。

第一種方案控制相對簡單，但節能性不如第二種，第二種方案對自控要求高，同時對末端油煙風罩的凈化要求也高，真正運營狀況難以把控，筆者項目中，最終采用了第一種方案。

全面排風系統的運行策略，在該項目中筆者按照前文所述的系統風量計算方法，平時排風和事故排風系統合用，在每個廚房的水平支干管處設置電動調節閥，平時全開進行房間正常通風換氣，有燃氣泄漏時，聯動關閉除燃氣泄漏房間外的電動閥門，僅對有燃氣泄漏房間進行排風。全面排風系統一般系統風量較小（5000 m3/h 以內），且廚房即使不工作時也需要通風換氣，因此無需進行變頻運行。

后面三個問題需要放在一起綜合考慮，合理的餐飲布局，不只是要考慮建筑功能的合理性，還應綜合考慮通風管井和屋面設備區域的布置，在本項目設計初期，方案設計師基本上除了必要的功能房間外，全部布置為餐飲房間，且上下樓層餐飲房間錯位嚴重，這導致在后續施工圖設計時，廚房的通風豎井位置難以布置，屋面風機位置也難以實現聚集設置，屋面有效利用率很低。經過和方案設計以及業主一起商討后，形成以下幾項共識，希望可以對同類型項目設計有參考價值：

1）餐飲房間盡量往頂層設置，頂層廚房通風系統可不設通風管井，頂板開洞即可。

2）不同樓層的餐飲房間盡量上下對齊設置，便于通風管井設置。

3）廚房盡量靠外墻設置，設置外窗采用自然通風，簡化通風系統。

4）重餐、輕餐混合設置，對內區不宜設置排油煙系統的房間或面積過小的房間，建議設置成輕餐，僅做平時排風即可。

5）送補風系統盡量同層設置，風機吊裝于廚房內，通過管道在外墻百葉取風。（此條會影響外立面布局，也需提前和建筑設計師溝通）

6）屋面排油煙風機盡量集中布置，排風口設置于主導風向的下風向，必要時，可用格柵板將該區域圍起來。風機數量較多時，可考慮設置鋼支架，風機疊放。

4 結語

通過以上分析結束，在設計階段，商業廚房的通風設計可以通過以下措施盡量貼合實際使用條件：合理設置餐飲功能布局。合理劃分通風系統。合理規劃屋面風機安裝位置。采用風機變頻等技術實現節能需求。明確廚房各類通風系統之間的連鎖關系。招商后，有條件的情況下應對廚房通風進行校核計算。

以上為筆者的一些設計經驗，希望可以對大家將來同類項目的設計有參考價值。