劉海賓
華東建筑設計研究院有限公司
近些年隨著電子商業(yè)的興起和不斷擴張,實體商業(yè)遭受到較大的沖擊,餐飲成為了商業(yè)中越來越重要的一個組成部分,開發(fā)商也在商業(yè)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(yè)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(yè)正越來越成為商業(yè)項目中的重點設計內容。
餐飲的通風設計主要是指廚房區(qū)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(tǒng)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(tǒng)。局部排風主要包括熱炒區(qū)油煙罩排風、洗碗間、蒸煮間等專用排風罩排風。補風系統(tǒng)則主要需要是對應排風系統(tǒng)做相應設置。
在商業(yè)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(qū)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(yè)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。
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(yè)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(yè)廚房的通風量進行估算。另外上表中的補風在有條件或業(yè)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(huán)境,對于寒冷和嚴寒地區(qū),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(qū)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
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(tǒng)進行綜合的考慮。
局部排風:在商業(yè)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(tǒng))。在設計時,排油煙系統(tǒng)應獨立設置,不能和其他通風系統(tǒng)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(yōu)先考慮一個廚房對應一套通風系統(tǒng),若條件受限,也可采用多個廚房共用一套通風系統(tǒng)的設計方式。
全面排風系統(tǒng):對于商業(yè)項目中的廚房,廚房面積小,計算通風量小,且商場物業(yè)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(tǒng)一并設置。
補風系統(tǒng):除去北方寒冷、嚴寒地區(qū)或有特殊要求的情況下,在設計補風系統(tǒng)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(qū)的補風系統(tǒng),應做加熱處理,南方地區(qū)的補風系統(tǒng)有條件的話,建議進行降溫冷卻處理,改善廚師工作環(huán)境。另外補風系統(tǒng)應聯動排風系統(tǒng)啟停,避免小業(yè)主為了省電,只排不送,影響商場的風平衡。
該項目位于廣東省汕頭市,屬于商業(yè)綜合體,總建筑面積約34.4 萬m2,其中裙房商業(yè)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(tǒng)配套問題:每個廚房一套通風系統(tǒng),還是多個廚房共用一套系統(tǒng)。
2)系統(tǒng)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(qū)域和景觀屋面要求相互沖突。
第一個問題是商業(yè)項目比較常見的,兩種設計方法都有各自明顯的優(yōu)缺點,一個廚房一套通風系統(tǒng),其優(yōu)點:系統(tǒng)獨立,控制簡單,各廚房互不影響,便于管理、計費,相對更節(jié)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(tǒng),其優(yōu)缺點和一個廚房一套通風系統(tǒng)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(yè)主討論,最終確定采用多個廚房共用一套系統(tǒng)的設計方法(豎向廚房共用系統(tǒng),如圖1),同一個樓面不共用系統(tǒng),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(tǒng)示意圖
另外建議每套排油煙系統(tǒng)不宜過大,系統(tǒng)風量控制在40000 m3/h 左右,系統(tǒng)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(jié)能設計標準》GB50189-2015[3]對風道系統(tǒng)單位風量耗功率Ws值的要求。
全面排風系統(tǒng)的設計方法類似排油煙系統(tǒng),但涉及到事故排風系統(tǒng),在系統(tǒng)設計上會略有不同,這里引出第二個問題,系統(tǒng)風量計算及風機運行策略。
排油煙系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)合用一套系統(tǒng),盡量減少廚房通風管路,在計算系統(tǒng)風量時,平時排風按各廚房計算風量相加作為系統(tǒng)風量,而事故排風的系統(tǒng)風量,筆者認為可以參考消防排煙系統(tǒng)的計算方法,即系統(tǒng)風量按任意兩個相鄰分區(qū)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(tǒng)風量可按系統(tǒng)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(tǒng),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(tǒng)風量為:(40+40+50+55)×6×3=3330 m3/h,事故排風系統(tǒng)風量為:(50+55)×12×3=3780 m3/h,這樣事故排風和平時排風的系統(tǒng)風量基本匹配,風機運行無需切換,控制簡化,具有一定的節(jié)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(tǒng)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(yè)管理能力要求很低,故很多業(yè)主更傾向于采用這種設計方法。在筆者項目的中,向業(yè)主提出過兩種運行策略(主要針對排油煙系統(tǒng)),分別如下:
1)排油煙風機采用雙速風機,一種工況滿足系統(tǒng)風量。一種工況按系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)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(jié)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(tǒng)的運行策略,在該項目中筆者按照前文所述的系統(tǒng)風量計算方法,平時排風和事故排風系統(tǒng)合用,在每個廚房的水平支干管處設置電動調節(jié)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(tǒng)一般系統(tǒng)風量較?。?000 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(qū)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(xù)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(yè)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(tǒng)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(tǒng)。
4)重餐、輕餐混合設置,對內區(qū)不宜設置排油煙系統(tǒng)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(tǒng)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(qū)域圍起來。風機數量較多時,可考慮設置鋼支架,風機疊放。
通過以上分析結束,在設計階段,商業(yè)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(tǒng)。合理規(guī)劃屋面風機安裝位置。采用風機變頻等技術實現節(jié)能需求。明確廚房各類通風系統(tǒng)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。