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淺談商業(yè)餐飲排油煙系統(tǒng)的設計及應用
摘 要:通過對商業(yè)項目餐飲排油煙設計經(jīng)驗總結(jié),介紹傳統(tǒng)排油煙設計思路與原則,延伸提出排油煙系統(tǒng)精細化設計的概念,并探討排油煙系統(tǒng)控制方式,避免資源浪費,以保證商業(yè)餐飲排油煙系統(tǒng)的達到節(jié)能運行。
關鍵詞:排油煙;精細化;控制;節(jié)能;餐飲油煙監(jiān)測云平臺;安科瑞
0 前言
近年來,商業(yè)綜合體的開發(fā)中,隨著實體零售業(yè)的蕭條,餐飲在商業(yè)的占比越來越高,從20%到50%,還有些項目提出預留100%的可做餐飲條件,代價雖高,但都是為了商鋪更好地招商,因為餐飲不僅本身對商業(yè)人住率有保證,同時對商業(yè)零售也有一定的引流作用,可帶動整個商業(yè)的人流和銷售額,餐飲既然能發(fā)揮如此重要的作用,那么餐飲的規(guī)劃和設計就變得更加讓人重視,而對于機電設計來說,首先的就是排油煙系統(tǒng)的規(guī)劃和設計,它不僅影響某個餐飲商鋪的成敗,如果商業(yè)內(nèi)存在油煙串味等通風問題,直接影響到整個商業(yè)的品質(zhì)。
一套完整的餐飲排油煙系統(tǒng)基本的組成,包括廚房排油煙罩,風管,閥門,油煙凈化器和風機組成。但其實很多項目前期設計都不會考慮廚房排油煙罩的設計,往往只是根據(jù)餐飲商鋪的廚房面積為其預留豎井及排出接口,通過餐飲面積估算排油煙風量,對排油煙風機及油煙凈化器進行選型,項目按此選型招標實施,如此粗放的廚房排油煙設計在商業(yè)項目中比比皆是。這種項目操作思路不僅難以滿足環(huán)評的要求,也給排油煙系統(tǒng)節(jié)能優(yōu)化帶來了很大的空間,近年來市場上開始有廠商看到了其中的商業(yè)利益,試圖開始介入整個排油煙系統(tǒng)的產(chǎn)品和系統(tǒng)控制研究,個人在項目設計中也曾做過很多思考,希望通過本篇文章和大家一起探討。
1.傳統(tǒng)排油煙系統(tǒng)的規(guī)劃原則和設計思路
常規(guī)設計是在方案階段就開始配合建筑對廚房排油煙系統(tǒng)進行了規(guī)劃,在進行排油煙系統(tǒng)設計時,一般會先對商管餐飲落位進行復核,根據(jù)機電系統(tǒng)本身設計要求及政府部門環(huán)評報告,對業(yè)態(tài)區(qū)域劃分提出意見和建議,包括排油煙條件、隔油條件、燃氣條件及電力條件等,若機電全可實現(xiàn),則說明此商鋪可作為餐飲商鋪,暖通將與建筑進一步配合,對廚房排油煙系統(tǒng)進行的初步路由規(guī)劃,確定排油煙管井及設備安裝的位置。
然而,排油煙系統(tǒng)只是廚房通風系統(tǒng)的一部分,廚房通風系統(tǒng)應整體設計規(guī)劃,它包括排油煙系統(tǒng),補風系統(tǒng),平時排風系統(tǒng),事故排風系統(tǒng)和值班通風系統(tǒng),各個系統(tǒng)設計均存在一定的關聯(lián),由于本文篇幅有限,僅圍繞排油煙系統(tǒng)這一分支進行探討。
圖1廚房通風系統(tǒng)示意圖
1.1 系統(tǒng)風管敷設半徑
系統(tǒng)風管敷設半徑宜控制在30m內(nèi),不建議超過50m。該條主要考慮油煙管道風速越大或管道越長,沿程阻力就越大。另外,排油煙管道需要有2%的坡度,管線長坡度大,勢必影響室內(nèi)凈高。
1.2 排油煙系統(tǒng)
面積較小的餐飲商鋪可以考慮合用一個排油煙系統(tǒng),按面積劃分,這里建議4個商鋪一起合用(圖2),大面積餐飲(300 m2以上)建議設計獨立的系統(tǒng)(圖3)。
圖2合并排放示意圖
圖3獨立排放示意圖
每個小商鋪都設置一套會增加管井占地面積,增加前期投入費用,增加設備擺放的空間,
同時也會增加運維的成本,所以目前大型商業(yè)項目中對于面積較小的餐飲商鋪排油煙系統(tǒng)還是以合用為主。然而,合用數(shù)量建議不超過4個,主要是考慮設備故障檢修時,不至于影響太多商鋪,另外一方面,能更便于實現(xiàn)風機變頻節(jié)能控制。
對于大面積的餐飲商鋪采用獨立系統(tǒng),是考慮一些品牌餐飲商鋪的需求,獨立系統(tǒng)保障性較高。對于招租大的客戶比較有利,一些大的品牌客戶有自己的設備供應商,在租下店鋪后廚房排油煙系統(tǒng)由自己工程部施工安裝。另外,大型品牌餐飲一般排油煙風量都比較大,如與小餐飲合用,會帶來風量上的不平衡,甚至會導致小餐飲的油煙排不出去,嚴重的還會造成倒灌。
1.3 油煙排放規(guī)范要求。
1)排放濃度與效率
根據(jù)《飲食業(yè)油煙排放標準》GB 18483.2001中4.2條的規(guī)定,飲食業(yè)單位油煙的允許排放濃度為2.0 mg,m3,油煙凈化設備的低去除效率見表1:
表1油煙凈化設備的去除效率
目前上海、深圳等城市對現(xiàn)有和新建的飲食業(yè)單位油煙允許排放濃度都比國家要求更低,為1.0 mg/m3,油煙凈化設備低去除效率為90%。
2)與周邊目標的間距要求
一般要求是經(jīng)油煙凈化后的油煙排放口與周邊環(huán)境目標距離不應小于20 m。經(jīng)油煙凈化和除異味處理后的油煙排放口與周邊環(huán)境目標的距離不應小于10m。
對于油煙的排放,各地環(huán)保部門要求也越來越嚴格,繼上海后深圳也出臺相關檢測的規(guī)定。上海市2019年1月1日起開始實施新的《餐飲業(yè)油煙污染控制技術規(guī)范》。
以上可以看出對于油煙的排放,各地環(huán)保部門的要求越來越嚴格,這不僅僅要求廠商在制造標準上提高技術水準,同時也在項目的排油煙系統(tǒng)實施上也提出了更高的要求。對于設計人員來說,需要在系統(tǒng)的設計控制上做更多的研究,以滿足實時監(jiān)測環(huán)保和系統(tǒng)運行節(jié)能的要求,而粗放式的設計則會存在很大的風險。
2.商業(yè)餐飲廚房排油煙精細化設計思路
2.1 設計思路
目前絕大部分商業(yè)餐飲廚房排油煙設計是“粗放"型的,主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1)在油煙排放規(guī)劃設計的時候項目招商還沒開始,根本就沒法確定客戶是誰?使用需求是什么?但是油煙管井、設備容量及安裝位置等在施工圖設計階段又不能不考慮,否則后期樓板開洞,影響建筑平面布置及結(jié)構(gòu)強度,也會影響開業(yè)商戶的使用。
2)前期設計管理這邊經(jīng)常擔心的是預留量不夠,排油煙機的選型上基本是按照盡可能性去考慮的,開發(fā)商“總結(jié)"出的設計標準中很多要求排油煙的換氣次數(shù)為6-80次/h。
3)系統(tǒng)控制是粗放的,排油煙風機一般定頻或雙速運行,按時啟停。
商業(yè)餐飲廚房排油煙如何做到精細化的設計?從個人多年的設計經(jīng)驗來看,商業(yè)餐飲的排油煙設計不能一步到位,需要分三步走。
第1步:一次機電主要工作是對餐飲條件進行落實,對餐飲油煙排放路由進行規(guī)劃,預留水平干管、豎向管井和屋面或設備機房位置。
第2步:待招商確認或者餐飲品牌進場裝修時,確認每個商鋪實際灶頭個數(shù),形式和排油煙量需求,對支管,風機及油煙凈化設備進行選型。
第3步:待一套系統(tǒng)安裝完成,用戶裝上油煙罩后進行聯(lián)合調(diào)試,考慮不同灶頭風量需求,調(diào)整風機頻率或者設定好風機的運行頻率。
2.2 設計選型
精細化設計仍然需要遵循以上傳統(tǒng)排油煙系統(tǒng)設計的規(guī)劃原則,只是在具體實施上應該更加貼合實際需求。在一次機電可以根據(jù)商管的餐飲業(yè)態(tài)初步落位,按照預估量把管井,設備位置,荷載以及用電量預留下來,再把設備在一次機電施工圖中繪制出來,但需要備注僅作為預留條件參考,該系統(tǒng)應進行二次深化設計,設備及系統(tǒng)根據(jù)二次深化設計進行招標采購并實施。
目前商業(yè)的餐飲商鋪內(nèi)的末端一般由小業(yè)主自己實施,如果要做到精細化設計,就要進行二次深化設計,在二次深化設計中,要收集餐飲店鋪的灶頭形式、數(shù)量,排油煙量需求信息,另外,是否在租戶內(nèi)設置風機,如設置風機,屋面風機不需要考慮店鋪內(nèi)的壓損,但需要小業(yè)主設置與租戶風機連鎖啟閉的電動閥(如圖4)。
圖4多租戶下租戶內(nèi)設風機情況
如不設置風機,屋面風機要考慮不利點的壓力損失,對于租戶來說需要考慮一次油煙凈化,多數(shù)采用的是機械式油煙凈化,內(nèi)置紫外線凈化裝置。紫外線凈化裝置的基本原理是:利用紫外線(UvC)產(chǎn)生的臭氧等物質(zhì)的強氧化性,氧化油煙等氣態(tài)污染物,并通過長時間的照射,礦化油脂等,形式則如圖5所示。
圖5機械式凈化油煙罩
圖6一租戶多煙罩不設風機情況
這種設備的阻力較大,在罩口設計風速1.1 111/s的情況下大約有150 Pa的阻力。在主風機選型時,風量應按設備風量考慮損失之和進行選型,并需要考慮到小業(yè)主選型油煙罩的阻力。而主管道上油煙凈化器選型一般選用靜電形式,模塊拼裝,選型時的風量應大
于主風機的風量才能保證凈化效果。另外,結(jié)合自動控制需求,需要協(xié)調(diào)小業(yè)主在灶頭的支管上安裝電動閥門,以連鎖風機的變頻調(diào)節(jié)(如圖6)。
2.3 控制策略
排油煙系統(tǒng)設計和設備選型的合理性是保證系統(tǒng)正常運行的前提,相比前期設計和選型,后期的運行管理中在不同時間,不同負載情況下,如何合理控制風機的開啟和風量,達到節(jié)約能源的目的顯得更為重要。如之前所說,目前大多數(shù)商業(yè)餐飲還是粗放型,也主要體現(xiàn)在油煙系統(tǒng)的控制上。目前商業(yè)餐飲上屋面的主排油煙系統(tǒng)是以物業(yè)按時間控制為主,多數(shù)情況下采用的是雙速風機,在低負荷時段低速運行,在就餐高峰時段高速運行,在非營業(yè)時段關閉風機。
當然也有商業(yè)項目考慮過節(jié)能,嘗試采用屋面風機變頻,在風道內(nèi)設置壓力傳感器,但據(jù)了解因為油煙會造成壓力傳感器的失靈,效果并不佳。在多租戶或多灶頭的情況下,如何避免一開全開,一開就較大風量運行的粗放控制?
設計中通過不斷思考,同時與一些設備廠家溝通了解,希望在設計中不斷改進方法。目前對于多用戶或多灶頭,個人探索出以下這種比較好的控制方式:
1)對于多租戶的情況,屋面的主風機負擔管井及公共主管道內(nèi)的壓損,小租戶內(nèi)設置風機負擔自有管段的壓損,這種情況下將租戶風機與屋面主風機進行連鎖,并對應每臺租戶風機約定屋面主風機的頻率,讓主風機對應租戶風機風量運行,以達到節(jié)能效果。
2)對于一戶多灶頭的情況,一般不考慮在租戶內(nèi)設置風機,在屋面設置主風機負擔整個系統(tǒng)的壓損(含油煙罩),這種情況下在每個灶頭的支管上設置電動閥,將電動閥與屋面風機連鎖,將每個灶頭的風量與屋面主風機的頻率進行約定,在開啟不同灶頭時對應屋面風機不同頻率運轉(zhuǎn),以達到節(jié)能效果。
以上兩種情況,甚至可以考慮在煙罩口部設置溫度探測器,當達到某個溫度,該煙罩電動閥自動打開。如果是多租戶情況,并連鎖租戶內(nèi)風機開啟,每個煙罩風量即對應主風機一個轉(zhuǎn)速,同時在每個廚房給對應電動閥設置一個對應啟閉按鈕,通過干接點的方法,每開或關一個閥門就給主風機一個疊加風量計算結(jié)果信號,使主風機轉(zhuǎn)速達到指出風量檔位上,從而獲得所需風量,直到動閥關閉而關閉主風機。
3.安科瑞AcrelCloud3500餐飲油煙監(jiān)測云平臺
為了彌補現(xiàn)存餐飲行業(yè)在煙油監(jiān)測上的漏洞,同時便利監(jiān)管部門的監(jiān)察,安科瑞油煙監(jiān)測云平臺應運而生。油煙監(jiān)測模塊通過2G/4G與云端平臺進行通信和數(shù)據(jù)交互,系統(tǒng)能夠?qū)ζ髽I(yè)餐飲設備的開機狀態(tài)、運行狀態(tài)進行監(jiān)控;實現(xiàn)開機率監(jiān)測,凈化效率監(jiān)測,設施停運
告警,待清洗告警,異常告警等功能;對采集數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析、排名等統(tǒng)計功能;較之傳統(tǒng)的靜電監(jiān)測方案,更具實效性。平臺預留與其他應用系統(tǒng)、設備交互對接接口,具有很好的擴展性。
3.1 平臺結(jié)構(gòu)
平臺GIS地圖采集餐飲油煙處理設備運行狀態(tài)和油煙排放的濃度數(shù)據(jù),自動對超標排放及異常企業(yè)進行提示預警,監(jiān)管部門可迅速進行處理,督促餐飲企業(yè)整改設備,并定期清洗、維護,實現(xiàn)減排環(huán)保,不擾民等目的?,F(xiàn)場安裝監(jiān)測終端,持續(xù)監(jiān)測油煙凈化器的工作狀態(tài),包括設備運行的電流、電壓、功率、耗電量等等,同時結(jié)合排煙口的揮發(fā)性物質(zhì)、顆粒物濃度等進行對比分析,一旦排放超標,系統(tǒng)會發(fā)出異常信號。
■ 油煙監(jiān)測設備用來監(jiān)測油煙、顆粒物、NmHc等數(shù)據(jù)
■ 凈化器和風機配合對油煙進行凈化處理,同時對凈化設備的電流、電壓進行監(jiān)測
■ 設備通過4G網(wǎng)絡將采集的數(shù)據(jù)上傳至遠程云端服務器
3.2平臺主要功能
(1)在線監(jiān)測
對油煙排污數(shù)據(jù)的監(jiān)測,包括油煙排放濃度,顆粒物,NmHc等數(shù)值采集監(jiān)測;同時對監(jiān)控風機和凈化器的啟停狀態(tài)、運行數(shù)據(jù)進行監(jiān)測。
(2)告警數(shù)據(jù)監(jiān)測
系統(tǒng)根據(jù)采集的油煙數(shù)值大小,產(chǎn)生對應的排放超標告警;對凈化器的運行數(shù)據(jù)分析,上傳凈化設備對應的運行、停機、故障等告警事件。
(3)數(shù)據(jù)分析
運行時長分析,離線分析;告警占比、排名分析;歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計等。
(4)隱患管理
系統(tǒng)對采集的告警數(shù)據(jù)分析,產(chǎn)生對應的隱患記錄,派發(fā)、處理隱患,及時處理告警,形成閉環(huán)。
(5)統(tǒng)計分析
包括時長分析、超標分析、歷史數(shù)據(jù)、分析報告等模塊。
(6)基礎數(shù)據(jù)維護
個人信息、權限維護,企業(yè)信息錄入,對應測點信息錄入等。
(7)數(shù)據(jù)服務
數(shù)據(jù)采集,短信提醒,數(shù)據(jù)存儲和解析。
3.3 油煙監(jiān)測主機
油煙監(jiān)控主機是現(xiàn)場的管理設備,實時采集油煙濃度探測器和工況傳感器的信號,進行數(shù)據(jù)處理,通過有線或無線網(wǎng)絡通訊將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒掌髌脚_。同時,對本地數(shù)據(jù)進行存儲,監(jiān)控現(xiàn)場設備狀態(tài),提供人機操作界面。
具體技術參數(shù)如下:
3.4設備選型方案
4.結(jié)語
地產(chǎn)行業(yè)閉著眼睛也能盈利的黃金時代已經(jīng)過去,接下來更長的時間內(nèi)地產(chǎn)業(yè)會朝著精細化方向發(fā)展。目前來說很多商業(yè)餐飲的交付模式還是毛坯交付,很難從項目本身做到更精細化。但是根據(jù)地產(chǎn)行業(yè)市場環(huán)境的變化、國家和地方陸續(xù)出臺排油煙排放標準,開發(fā)商或者物業(yè)也承擔更多的責任,這必將改變現(xiàn)在商業(yè)的交付形式,讓開發(fā)商更加注重項目品質(zhì)和運行的節(jié)能性,排油煙系統(tǒng)的精細化設計和實施是大勢所趨,環(huán)保與節(jié)能是未來地產(chǎn)開發(fā)的必然方向。
【參考文獻】
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