星级酒店厨房通风空调系统设计及节能运行的应用

【摘要】本文结合苏州湾东太湖某五星级酒店项目实例，对星级酒店类项目的厨房区域的通风及空调系统设计要点进行探讨，并在满足星级酒店对厨房区域空调及通风要求的前提下，对整个通风系统的运行策略进行分析，实现节能运行的目标。

【关键词】星级酒店；厨房区域的通风及空调系统设计

1、前言

近年来，随着我国旅游业日益发展，星级酒店项目在各大中城市发展速度越来越迅猛，星级酒店对机电系统要求也越来越高，除了客用各功能区外，厨房区也是酒店餐厅、宴会厅、大堂吧的重要配套机构，是酒店正常运营必不可少的区域，因此厨房区各功能房间的室内环境、厨师及其他工作人员的舒适度等则成为厨房通风空调设计的主要目标。

本文结合苏州湾东太湖某星级酒店项目，对厨房通风空调系统设计及节能应用方面进行分析及阐述。

2、厨房区通风及空调系统设计

根据星级酒店对厨房区域的功能用房要求，酒店厨房区一般包括以下几种功能：

蒸煮区、热炒区、高低温冷库、冷菜间、鱼/肉加工间、备餐间、刺身间、库房、洗锅间/洗碗间。

不同区域的通风空调设计要求不同，以下将对各主要功能房间通风空调系统进行分析及探讨。

2.1厨房区通风系统设计

厨房通风系统主要包括局部（热加工区）油烟罩排风、厨房全面排风、事故排风、洗碗间/洗锅间排风、冷库排风系统。

2.1.1厨房通风量

厨房通风系统主要是为排除厨房余热而设置，由局部通风和全面通风组成，通风量根据热平衡计算确定，如下：

室内显热发热量Q（W），按以下计算：

L=Q/0.348（tp-tj）

Q=Q1+Q2+Q3+Q4

式中Q1为厨房设备总发热量，一般按工艺数据确定

Q2为人员散热量

Q3为照明散热量

Q4为围护结构负荷

tp-室内排风设计温度

tj-送风温度，送风温度按项目所在地的夏季、冬季室外通风计算温度选取

注：当厨房设置布局排排油烟罩时，按局部排油烟罩可排除70%的设备发热量，其他负荷由全面通风承担。

当在项目初期阶段，厨房设计顾问尚未介入项目时，很难确定厨房设备的发热量，故一般初期根据换气次数法对厨房风量进行估算，根据星级酒店项目经验，换气次数取值如下：

中餐厨房 60～80次/h

西餐厨房 40～60次/h

员工厨房 30-40次/h

注：酒店厨房区和一般的商用厨房相对，排油烟量需求较大，因此以上换气次数较参考文献中规定的值有所加大。

2.1.2局部油烟罩排风

1）设置油烟罩的区域

一般来说，设置厨房排油烟的区域为散发大量余热余湿的热加工区、蒸煮区、烤炉烤箱区域，部分余熱余湿通过排油烟罩排至室外。排油烟系统除了排油烟罩外，还需设置排油烟风管、排油烟净化装置及排油烟专用风机，在满足环评要求的排放标准后方可排至室外。

2）排油烟净化方式

油烟净化方式一般包括两级净化：初级净化（烟罩自带）+排油烟风机前端静电油烟净化装置。

油烟初级净化由带有油烟净化功能的烟罩承担，星级酒店项目更多选用带UV紫外线灯的烟罩。

油烟二级净化由排油烟风机前端机电式油烟净化装置完成，有需要时，可采用带自动清洗的功能的油烟净化器，有利于日后运营过程中的维护及清洗。

另外，根据项目具体情况，还可考虑采用活性炭油烟除味装置，在油烟排放前采取三级净化，既可满足当地环评对排放标准的要求，又可避免油烟味对周围公共环境的影响。

3）排油烟量的要求

当厨房设计顾问开始介入项目后，厨房顾问将根据酒店对厨房区的功能要求对厨房进行定位及设备布置，进而确定厨房排油烟罩的选型，并将排油烟量提资给机电专业，机电专业按照厨房顾问的提资要求进行机电系统的设计。

2.1.3全面排风

全面通风量的计算在2.2.1章节已说明，但在实际星级酒店设计中，酒店厨房加工区的温度要求相对较高，仅通过机械通风是无法保证则厨房区温度要求的，故实际酒店项目设计过程中，还需设置空调，作为厨房实现温度控制的主要手段。

故在实际项目中，全面通风量的计算及设备选型一般参考技术措施中关于采用燃气灶具厨房的通风要求进行设计，为每个厨房设计独立的机械通风系统，平时全面通风换气次数按6次/h，而事故通风时，换气次数不小于12次/h。

全面通风系统与事故通风系统的风机可共用，通过配置双速风机来满足不同工况下的风量需求。

2.1.4冷库排风

冷库设计由厨房工艺设计单位负责，但由机电专业根据其还要求进行机电配置。

冷库按冷凝器形式分为两种：风冷冷凝器冷库、水冷冷凝器冷库。

采用风冷式冷库，暖通专业需按照厨房工艺要求，为其设置24h排风系统，预留相应的排风风井、排风机；冷库排风系统独立设置，不与厨房全面通风系统共用。

当采用水冷冷库时，暖通专业需按照厨房工艺对冷却水量的要求，预留冷库专用冷却塔。为满足冷库对冷却塔水质要求，冷却塔需选择闭式冷却塔或设置板换的开式冷却塔。本项目采用水冷冷库，故设计预留了两台50m3/h的闭式冷却塔（互为备用）为冷库提供冷却水。

注：即使是采用水冷冷库，部分冷库压缩机、制冰机也是需要设置排风的，但排风量相对风冷冷库要小的多，具体数据根据厨房区工艺设计要求确定。

2.1.5洗碗间排风

厨房配置独立的洗碗间、洗锅间，此区域会产生大量水汽、热气、蒸汽，这些气体，如不及时抽排，不仅会影响洗碗工的操作，而且会使洗净的甚至已经干燥的餐具重新出现水汽，还会向餐厅、厨房其他区域倒流，污染附近区域环境。因此，洗碗间、洗锅间一般会设置专用的排风系统。根据项目经验，酒店每个洗碗间的排风量为1500～2000m3/h。

2.1.6补风系统

为避免厨房内的气味溢到其他区域，厨房内为负压。厨房补风量按厨房总排风量的80～90%设计，其余补风量通过门、窗、相邻区域补入。

补风系统采用两路系统供给：

一路补风系统由室外新风经过滤后直接补入吹吸式油烟罩，再由烟罩自带的送风孔送出，形成风幕，阻隔高温加工区的热量、油烟。此路新风夏季可不作冷处理，冬季进行预热处理（一般冬季室外新风会预热至16～18℃后），再送至烟罩，避免冷风与油烟相遇时造成油烟不同程度的凝固。煙罩补风量一般占厨房补风量的30%。

另一路补风系统引入室外新风后，经新风机组进行冷/热处理后补充至室内，供厨房岗位补风及全面排风补风，并承担厨房内负荷及新风自身负荷，使厨房加工区的室内温湿度可满足酒店要求。岗位补风口应设置在厨师工作区内，沿排风罩方向布置，并距其不小于0.7m。全面排风之补风口设置在全面排风服务之区域，并与排风口保持一定的距离，避免短路。此部分补风量占厨房总补风量的70%。

2.2厨房区空调设计

厨房区空调设计包括以下几个区域：热加工区（蒸煮烹炸炒等）、鱼肉加工区、储藏室、备餐间、巧克力房、糕点间等。

热加工区的空调由于有大量油烟、蒸汽等，需为直流系统，故采用2.1.6中说明的补风新风机组作为加工区控制温度的手段。

冷菜间、备餐间、蔬菜加工间、巧克力房、鱼类、肉类加工间式常年需要制冷的房间，采用独立的分体空调或VRF机组，各房间内的空调系统均可独立控制。

红酒储藏区采用专用恒温恒湿红酒酒柜，并需为酒柜压缩机设置排风。

其他酒类储藏及干货储藏采用独立分体空调，并设置排风，排风系统可并入全面通风系统中。

3、厨房区通风系统控制及节能运行策略

厨房通风设计的项目中，有很多项目厨房的排油烟风机、补风机设置为定频，即使室内仅有一个烟罩进行工作时，排油烟风机和补风机依然按照设计风量运行，造成能源大大的浪费。当然，也有不少项目风机虽然都设置了变频，但并未考虑如何实现变频控制，而项目实际运行中，风机依然全速运转，也不能达到节能目的。故为了避免以上情况的出现，在本项目设计过程中，我们充分与厨房工艺设计顾问进行沟通，将通风系统的控制与厨房炉灶系统控制相结合，将节能更好的体现出来。

通风系统主要由变频排油烟风机EAF、变频送风机组PAU、变频全面排风机、各烟罩排油烟支管的自动风量平衡阀ABD、送风管上的电动风量调节阀或 VAV BOX、每个烟罩上设置1～4个红外线辐射探测器（IR）组成，并结合烟罩的M.A.R.V.E.L系统（Model based Automatic Regulation of Ventilation Exhaust Levels System基于自动调节排风等级的模式），提供按需控制通风的解决方案。具体说明如下：

1）厨房未使用时

即所有炉灶关闭，排油烟支管上的ABD连锁关闭，厨房排油烟风机KEF亦连锁关闭，全面排风机EAF以低速度运行（换气次数6次/h），岗位送风机组PAU送风量也按全面排风量的80～90%低速运行。

2）厨房设备加热时

烹饪设备按照设定的菜单要求缓慢加热，如炉灶1进入待机状态，其他炉灶依然关闭，则炉灶1烟罩上的红外线辐射探测器IR检测相关设备的状态（加热或保温），排油烟风机及相应的补风机开启，炉灶1的ABD阀通过M.A.R.V.E.L系统中的烟罩控制器通过调节ABD来满足所需的排风量，其他处于关闭状态下的炉灶的排风阀和补风阀均处于关闭状态。此时，系统通过测定排油烟系统及新风系统中的压力传感器的实际值与设定值的对比，控制排油烟风机及补风机的频率。

3）厨房工作时

厨房处于完全运行状态时，烟罩上的红外线辐射探测器IR再次检测到此变化，同时各烟罩控制器控制ABD风阀加大排油烟量，连锁控制新风系统的风阀。排油烟风机及补风机的频率控制同上。

参考文献：

[1]陆耀庆.实用供热空调设计手册（第二版）.中国建筑工业出版社.

[2]暖通空调.动力措施2009.

[3]马最良，姚杨.民用建筑空调设计（第二版）/化学工业设计出版社.

作者简介：

李瑞娟，艾奕康设计与咨询（深圳）有限公司上海分公司。