全国服务热线：
商用厨房室内通风空调设计(二)
如需查阅《商用厨房室内通风空调设计（一）》，请查看水纹公众信号历史信息！如果您觉得此文对您有帮助，欢迎猛戳右上角分享到好友圈。
关注微信公众号ID：rawen3d，商厨技术文档将定期发送给您！
3 厨房送排风系统的主要形式
厨房的各加工间应处理好通风排气，并应防止厨房油烟污染餐厅。热加工间应采取机械排风，不具备机械排风时，应设置出屋面的排风竖井或设有挡风板的天窗等有效自然通风措施。
餐饮业厨房送排风系统的通风形式具体表现为表2-6所示的四种。
4 商用厨房通风系统的设计
4.1 混合通风设计的原理和基本方法
目前商用厨房的通风系统大多采用混合通风MV（Mixing Ventilation）方式，这是传统的气流组织形式，其以稀释理论为基础，气流组织大多为上送上回。混合通风方式气流组织原理如图2-8所示。将一定量处理过的空气由设在房间上部的送风口送入，基于射流原理新鲜空气在整个房间内回旋运动，厨房内的浑浊空气充分混合，并通过排风口将部分污染物排出室外，最终形成了与排风状态接近的室内空气环境，因此也可称其为稀释通风。从混合通风的原理可知，其污染物排放效率有限。在实际工程应用中，由于送风位置、送风方式、送风比例、操作区风速等的设计不合理诸多因素，造成室内污染物排放效率较低，厨房工作人员工作环境恶劣，因而有必要对该种通风方式进行系统的研究，实现设计的最优化，以尽可能从设计的角度来进一步提高厨房室内污染物排放效率，改善工作人员的工作环境[69,70]。
同时，商用厨房独特的建筑室内环境，在设计过程中，不同的烹调方式对环境质量的要求自然不同。表2-7为国内外餐饮业厨房空调设计标准[71,72]。从表2-7中可以看出，国内外在商用厨房建筑暖通空调设计上使用的设计标准有些差异，这是由于各地区气候条件不同，人对热环境的要求与可接受性也不同，因而各自对应的适用范围有一定差别。
4.2 置换通风基本原理和相关设计
（1）置换通风基本原理及特点
虽然良好的设计可以从一定程度上改进厨房混合通风的效率，但由于混合通风原理如前所述自身的一些局限性，有必要对厨房通风系统做进一步研究，探索适合厨房的新的通风方式。其中，置换通风方式以其良好的热舒适性、优良的空气品质和明显的节能效果于近些年日益受到设计人员和业主的关注，并在很多建筑领域得到广泛的应用[61~64]。
置换通风是一种污染物排放效率高的通风方式，其气流组织原理及流态如图2-9所示[73]。新鲜空气以极低的流速从房间下部的置换通风器流出，通常送风温度低于室温2~4℃。送风的密度大于室内空气的密度，在重力作用下送风下沉到地面并蔓延到全室。地板上形成一薄薄的冷空气层称之为空气湖。空气湖中的新鲜空气受热源上升气流的卷吸作用、后续新风的推动作用及排风口的抽吸作用而缓慢上升，形成类似活塞流的向上单向流动，因此室内热浊的空气被后续的新鲜空气抬升到房间顶部并被设置在上部的排风口所排出。
这种通风形式不再完全受送风的动量控制而主要受热源的热浮升力作用，热污染源形成的烟羽因密度低于周围空气而上升。烟羽沿程不断卷吸周围空气并流向顶部。如果烟羽流量在近顶棚处大于送风量，根据连续性原理，必将有一部分热浊气流下降返回。因此在顶部形成一个热浊空气层。根据连续性原理，在任一个标高平面上的上升气流流量Qp等于送风量Qs与回返气流流量Qr之和。因此必将在某一个平面上烟羽流量Qp正好等于送风量Qs，在该平面上回返空气量等于零。在稳定状态时，这个界面将室内空气在流态上分成两个区域，即上部紊流混合区和下部单向流动清洁区。空气温度场和浓度场在这两个区域有非常明显的不同特性，下部单向流动区存在一明显垂直温度梯度和浓度梯度，而上部紊流混合区温度场和浓度场则比较均匀，接近排风的温度和污染物浓度。因此，从理论上讲，只要保证分层高度在工作区以上，首先由于送风速度极小且送风紊流度低，即可保证在工作区大部分区域风速低于0.15m/s，不产生吹风感；其次，新鲜清洁空气直接送入工作区，先经过人体，这样就可以保证人体处于一个相对清洁的空气环境中，从而有效地提高了工作区的空气品质。而上部区域空气中污染物浓度可以超过工作区的容许浓度，从而对人体无妨，见图2-10所示。
另外，该通风方式，室内无交叉气流，排风罩也能更有效地捕捉油烟气，以提供更好的室内空气品质。
置换通风与混合通风方式在通风原理上有本质区别，因此在设计目标、气流动力、气流分布特性、技术措施等方面存在一系列差异[74]。两种通风方式的系统比较如表2-8所示。
从表2-8中可知，置换通风方式优于传统混合通风。混合通风方式工作区紊流强度较高，存在吹风危险，而置换通风工作区紊流强度较低，从而降低了吹风危险。在将置换通风引入厨房通风系统后，厨房工作人员的热舒适性及所呼吸到的空气质量也将大大改善，如图2-11所示。置换通风为侧下送风，室内气流分布存在垂直温差，呈下冷上热趋势，会引起人足踝处不适，有吹冷风感。设计时候要控制温度场、速度场以避免该问题。
（2）送风温度设计
传统混合通风在厨房设计时送风温差需要8~10，而置换通风送风温度不能过低。若送风温差过大，当厨房工作人员在风口附近工作时，就会感到不适。由于置换通风的送风温度有所提高，就可以考虑将送风口位置设计在临近厨房操作区，一方面直接把新鲜空气送入工作人员附近；另一方面，送风温度的提高使得制冷机组内制冷剂的蒸发温度升高，增加了单位制冷量，制冷机组制冷效率随之增大，运行效率得到提高[75]。
因此，置换通风送风温度的提高不但可以改善厨房室内环境，还能够降低
系统运行能耗。
（3）通风气流效果设计
置换通风进入厨房的送风气流流动类似活塞流，整个房间存在温度和污染物浓度梯度，室内气流由此分为下部单向流动区和上部混合区。厨房置换通风与混合通风室内气流分布如图2-12所示。
从图2-12中可以看出，传统混合通风厨房室内气流分布紊乱、污染物弥漫于整个空间。而置换通风是将厨房内的污染物和余热置换于人员操作区之上，使得厨房人员的呼吸区域处于新风的良好环境中。因此，与混合通风比，采用置换通风方式能够为厨房工作人员操作区提供更好的气流分布形式以提高空气品质。
（4）负荷计算
商用厨房的功能分区大致为储藏区、初加工区、加工切配区、烹饪区、面点区、备餐区和洗碗区等等，且每个区域都有相应的设施设备。烹调区是餐饮业厨房的核心区域，一般配置炉灶、调理台、冰箱、星盆和包括脱排油烟罩在内的通风排烟装置等等。商用厨房室内热源散热主要有：烹饪灶台区和室内工作人员、照明以及制冷和制热等辅助设备的散热。
传统混合通风在负荷计算时是以整个厨房空间为设计对象，计算负荷大[76]。置换通风技术仅以厨房工作人员的操作区为主要对象，只需考虑保证工作人员头部呼吸带范围的舒适性，满足该区域的要求即可。通常商用厨房排烟罩高约2.0m，灶台高一般为0.8m，加上炉围和锅的高度后约为0.95m，厨师为男性较多，平均身高为1.75m。因此，设计时将灶台与排风罩0.95m~2.0m之间的区域作为置换通风设计时的工作区范围，见图2-13。
厨房间室内总负荷计算为：
（5）置换通风器的选型和安装布置
在置换通风设计过程中，作为关键设备的置换通风末端装置——置换通风器的选型和布置直接影响置换通风效果。其选型主要是以出口风速为关键指标：
① 工业建筑，出口风速v取0.5 m/s；
② 高级办公室，出口风速v取0.2 m/s；
根据厨房工作特点分析，其出口风速v可在0.3m/s附近取值。一般根据送风量和出口风速v=0.2~0.5 m/s确定置换通风器的数量。
置换通风的出口风速低，送风温差小的特点导致置换通风系统的送风量大，置换通风器体积相对来说也较大。其结构通常有圆柱型、半圆柱型、1/4圆柱型、扁平型及壁型5种，如图2-14所示。
置换通风器的布置，原则上要考虑以下因素：
① 置换通风器附近不应该出现大的障碍物；
② 置换通风器宜靠外墙或外窗；
③ 圆柱形置换通风器可布置在房间中部；
④ 冷负荷高时，宜布置多个置换通风器；
⑤ 置换通风器布置应与室内空间协调。
通常在民用建筑中置换通风器均为落地安装，如图2-15（a）所示。当某地高级办公大楼采用夹层地板时，置换通风器也可在地面上，见图2-15（b）。在工业厂房中由于地面上有机械设备及产品零件的运输，置换通风器可架空布置，如图2-15（c）所示。地平安装时置换通风器的作用是将出口空气向地面扩散，使其形成空气湖。架空安装时该置换通风器的作用是引导出口空气下降到地面，然后再扩散到全室并形成空气湖。落地安装是使用得最广泛的一种形式。1/4圆柱型可布置在墙角内，易与建筑配合；半圆柱型及扁平型用于靠墙安装；圆柱型用于大风量的场合并可布置在房间的中央。厨房间可根据实际空间情况，选择落地安装或架空布置，其中图2-15（b）中则为架空安装。
========关于我们========
水纹商厨3d设计软件团队（微信公众号ID：rawen3d），是国内首个专注于商用厨房设计领域的专业团队，开发了国内首款商厨3d设计软件，更关注商厨企业设计水平的提升，致力于搜集各种商用厨房设计的知识、素材，包括厨房平面布局设计、水电设计、炉具选型、消防等各种知识，分享给广大商用厨房工程客户，一起推动商用厨房设计水平的发展！
关注公众微信号：rawen3d，关注商用厨房设计的艺术！
