王子锋
安科瑞电气股份有限公司，上海 嘉定 201801
摘 要：通过对商业项目餐饮排油烟设计经验总结，介绍传统排油烟设计思路与原则，延伸提出排油烟系统精细化设计的概念，并探讨排油烟系统控制方式，避免资源浪费，以保证商业餐饮排油烟系统的达到节能运行。
关键词：排油烟；精细化；控制；节能；餐饮油烟监测云平台；安科瑞
0 前言
近年来，商业综合体的开发中，随着实体零售业的萧条，餐饮在商业的占比越来越高，从20％到50％，还有些项目提出预留100％的可做餐饮条件，代价虽高，但都是为了商铺更好地招商，因为餐饮不仅本身对商业人住率有保证，同时对商业零售也有一定的引流作用，可带动整个商业的人流和销售额，餐饮既然能发挥如此重要的作用，那么餐饮的规划和设计就变得更加让人重视，而对于机电设计来说，首当其冲的就是排油烟系统的规划和设计，它不仅影响某个餐饮商铺的成败，如果商业内存在油烟串味等通风问题，直接影响到整个商业的品质。
一套完整的餐饮排油烟系统基本的组成，包括厨房排油烟罩，风管，阀门，油烟净化器和风机组成。但其实很多项目前期设计都不会考虑厨房排油烟罩的设计，往往只是根据餐饮商铺的厨房面积为其预留竖井及排出接口，通过餐饮面积估算排油烟风量，对排油烟风机及油烟净化器进行选型，项目按此选型招标实施，如此粗放的厨房排油烟设计在商业项目中比比皆是。这种项目操作思路不仅难以满足环评的要求，也给排油烟系统节能优化带来了很大的空间，近年来市场上开始有厂商看到了其中的商业利益，试图开始介入整个排油烟系统的产品和系统控制研究，个人在项目设计中也曾做过很多思考，希望通过本篇文章和大家一起探讨。
1.传统排油烟系统的规划原则和设计思路
常规设计是在方案阶段就开始配合建筑对厨房排油烟系统进行了规划，在进行排油烟系统设计时，一般会先对商管餐饮落位进行复核，根据机电系统本身设计要求及环评报告，对业态区域划分提出意见和建议，包括排油烟条件、隔油条件、燃气条件及电力条件等，若机电全可实现，则说明此商铺可作为餐饮商铺，暖通将与建筑进一步配合，对厨房排油烟系统进行的初步路由规划，确定排油烟管井及设备安装的位置。
然而，排油烟系统只是厨房通风系统的一部分，厨房通风系统应整体设计规划，它包括排油烟系统，补风系统，平时排风系统，事故排风系统和值班通风系统，各个系统设计均存在一定的关联，由于本文篇幅有限，仅围绕排油烟系统这一分支进行探讨。
图1厨房通风系统示意图
1．1 系统风管敷设半径
系统风管敷设半径宜控制在30m内，不建议超过50m。该条主要考虑油烟管道风速越大或管道越长，沿程阻力就越大。另外，排油烟管道需要有2％的坡度，管线长坡度大，势必影响室内净高。
1．2 排油烟系统
面积较小的餐饮商铺可以考虑合用一个排油烟系统，按面积划分，这里建议多4个商铺一起合用(图2)，大面积餐饮(300 m2以上)建议设计独立的系统(图3)。
图2合并排放示意图
图3独立排放示意图
每个小商铺都设置一套会增加管井占地面积，增加前期投入费用，增加设备摆放的空间，
同时也会增加运维的成本，所以目前大型商业项目中对于面积较小的餐饮商铺排油烟系统还是以合用为主。然而，合用数量建议不超过4个，主要是考虑设备故障检修时，不至于影响太多商铺，另外一方面，能更便于实现风机变频节能控制。
对于大面积的餐饮商铺采用独立系统，是考虑一些品牌餐饮商铺的需求，独立系统保障性较高。对于招租大的客户比较有利，一些大的品牌客户有自己的设备供应商，在租下店铺后厨房排油烟系统由自己工程部施工安装。另外，大型品牌餐饮一般排油烟风量都比较大，如与小餐饮合用，会带来风量上的不平衡，甚至会导致小餐饮的油烟排不出去，严重的还会造成倒灌。
1.3 油烟排放规范要求。
1)排放浓度与效率
根据《饮食业油烟排放标准》GB 18483．2001中4．2条的规定，饮食业单位油烟的高允许排放浓度为2．0 mg，m3，油烟净化设备的低去除效率见表1：
表1油烟净化设备的低去除效率
目前上海、深圳等城市对现有和新建的饮食业单位油烟允许排放浓度都比国家要求更低，为1．0 mg/m3，油烟净化设备低去除效率为90％。
2)与周边目标的间距要求
一般要求是经油烟净化后的油烟排放口与周边环境目标距离不应小于20 m。经油烟净化和除异味处理后的油烟排放口与周边环境目标的距离不应小于10m。
对于油烟的排放，各地要求也越来越严格，继上海后深圳也出台相关检测的规定。上海市2019年1月1日起开始实施新的《餐饮业油烟污染控制技术规范》。
以上可以看出对于油烟的排放，各地的要求越来越严格，这不仅仅要求厂商在制造标准上提高技术水准，同时也在项目的排油烟系统实施上也提出了更高的要求。对于设计人员来说，需要在系统的设计控制上做更多的研究，以满足实时监测环保和系统运行节能的要求，而粗放式的设计则会存在很大的风险。
2.商业餐饮厨房排油烟精细化设计思路
2.1 设计思路
目前绝大部分商业餐饮厨房排油烟设计是“粗放”型的，主要体现在以下三个方面：
1）在油烟排放规划设计的时候项目招商还没开始，根本就没法确定客户是谁?使用需求是什么?但是油烟管井、设备容量及安装位置等在施工图设计阶段又不能不考虑，否则后期楼板开洞，影响建筑平面布置及结构强度，也会影响开业商户的使用。
2）前期设计管理这边经常担心的是预留量不够，排油烟机的选型上基本是按照大的可能性去考虑的，开发商“总结”出的设计标准中很多要求排油烟的换气次数为6-80次／h。
3）系统控制是粗放的，排油烟风机一般定频或双速运行，按时启停。
商业餐饮厨房排油烟如何做到精细化的设计?从个人多年的设计经验来看，商业餐饮的排油烟设计不能一步到位，需要分三步走。
第1步：一次机电主要工作是对餐饮条件进行落实，对餐饮油烟排放路由进行规划，预留水平干管、竖向管井和屋面或设备机房位置。
第2步：待招商确认或者餐饮品牌进场装修时，确认每个商铺实际灶头个数，形式和排油烟量需求，对支管，风机及油烟净化设备进行选型。
第3步：待一套系统安装完成，用户装上油烟罩后进行联合调试，考虑不同灶头风量需求，调整风机频率或者设定好风机的运行频率。
2.2 设计选型
精细化设计仍然需要遵循以上传统排油烟系统设计的规划原则，只是在具体实施上应该更加贴合实际需求。在一次机电可以根据商管的餐饮业态初步落位，按照预估量把管井，设备位置，荷载以及用电量预留下来，再把设备在一次机电施工图中绘制出来，但需要备注仅作为预留条件参考，该系统应进行二次深化设计，设备及系统根据二次深化设计进行招标采购并实施。
目前商业的餐饮商铺内的末端一般由小业主自己实施，如果要做到精细化设计，就要进行二次深化设计，在二次深化设计中，要收集餐饮店铺的灶头形式、数量，排油烟量需求信息，另外，是否在租户内设置风机，如设置风机，屋面风机不需要考虑店铺内的压损，但需要小业主设置与租户风机连锁启闭的电动阀(如图4)。
图4多租户下租户内设风机情况
如不设置风机，屋面风机要考虑不利点的压力损失，对于租户来说需要考虑一次油烟净化，多数采用的是机械式油烟净化，内置紫外线净化装置。紫外线净化装置的基本原理是：利用紫外线(UvC)产生的臭氧等物质的强氧化性，氧化油烟等气态污染物，并通过长时间的照射，矿化油脂等，形式则如图5所示。
图5机械式净化油烟罩
图6一租户多烟罩不设风机情况
这种设备的阻力较大，在罩口设计风速1．1 111／s的情况下大约有150 Pa的阻力。在主风机选型时，风量应按设备风量考虑损失之和进行选型，并需要考虑到小业主选型油烟罩的阻力。而主管道上油烟净化器选型一般选用静电形式，模块拼装，选型时的风量应大
于主风机的风量才能保证净化效果。另外，结合自动控制需求，需要协调小业主在灶头的支管上安装电动阀门，以连锁风机的变频调节(如图6)。
2.3 控制策略
排油烟系统设计和设备选型的合理性是保证系统正常运行的前提，相比前期设计和选型，后期的运行管理中在不同时间，不同负载情况下，如何合理控制风机的开启和风量，达到节约能源的目的显得更为重要。如之前所说，目前大多数商业餐饮还是粗放型，也主要体现在油烟系统的控制上。目前商业餐饮上屋面的主排油烟系统是以物业按时间控制为主，多数情况下采用的是双速风机，在低负荷时段低速运行，在就餐高峰时段高速运行，在非营业时段关闭风机。
当然也有商业项目考虑过节能，尝试采用屋面风机变频，在风道内设置压力传感器，但据了解因为油烟会造成压力传感器的失灵，效果并不佳。在多租户或多灶头的情况下，如何避免一开全开，一开就较大风量运行的粗放控制?
设计中通过不断思考，同时与一些设备厂家沟通了解，希望在设计中不断改进方法。目前对于多用户或多灶头，个人探索出以下这种比较好的控制方式：
1)对于多租户的情况，屋面的主风机负担管井及公共主管道内的压损，小租户内设置风机负担自有管段的压损，这种情况下将租户风机与屋面主风机进行连锁，并对应每台租户风机约定屋面主风机的频率，让主风机对应租户风机风量运行，以达到节能效果。
2)对于一户多灶头的情况，一般不考虑在租户内设置风机，在屋面设置主风机负担整个系统的压损(含油烟罩)，这种情况下在每个灶头的支管上设置电动阀，将电动阀与屋面风机连锁，将每个灶头的风量与屋面主风机的频率进行约定，在开启不同灶头时对应屋面风机不同频率运转，以达到节能效果。
以上两种情况，甚至可以考虑在烟罩口部设置温度探测器，当达到某个温度，该烟罩电动阀自动打开。如果是多租户情况，并连锁租户内风机开启，每个烟罩风量即对应主风机一个转速，同时在每个厨房给对应电动阀设置一个对应启闭按钮，通过干接点的方法，每开或关一个阀门就给主风机一个叠加风量计算结果信号，使主风机转速达到指定风量档位上，从而获得所需风量，直到动阀关闭而关闭主风机。
3.安科瑞AcrelCloud3500餐饮油烟监测云平台
为了弥补现存餐饮行业在烟油监测上的漏洞，同时便利监管部门的监察，安科瑞油烟监测云平台应运而生。油烟监测模块通过2G/4G与云端平台进行通信和数据交互，系统能够对企业餐饮设备的开机状态、运行状态进行监控；实现开机率监测，净化效率监测，设施停运
告警，待清洗告警，异常告警等功能；对采集数据进行统计分析、排名等统计功能；较之传统的静电监测方案，更具实效性。平台预留与其他应用系统、设备交互对接接口，具有很好的扩展性。
3.1 平台结构
平台GIS地图采集餐饮油烟处理设备运行状态和油烟排放的浓度数据，自动对超标排放及异常企业进行提示预警，监管部门可迅速进行处理，督促餐饮企业整改设备，并定期清洗、维护，实现减排环保，不扰民等目的。现场安装监测终端，持续监测油烟净化器的工作状态，包括设备运行的电流、电压、功率、耗电量等等，同时结合排烟口的挥发性物质、颗粒物浓度等进行对比分析，一旦排放超标，系统会发出异常信号。
■ 油烟监测设备用来监测油烟、颗粒物、NmHc等数据
■ 净化器和风机配合对油烟进行净化处理，同时对净化设备的电流、电压进行监测
■ 设备通过4G网络将采集的数据上传至远程云端服务器
3.2平台主要功能
（1）在线监测
对油烟排污数据的监测，包括油烟排放浓度，颗粒物，NmHc等数值采集监测；同时对监控风机和净化器的启停状态、运行数据进行监测。
(2)告警数据监测
系统根据采集的油烟数值大小，产生对应的排放超标告警；对净化器的运行数据分析，上传净化设备对应的运行、停机、故障等告警事件。
(3)数据分析
运行时长分析，离线分析；告警占比、排名分析；历史数据统计等。
(4)隐患管理
系统对采集的告警数据分析，产生对应的隐患记录，派发、处理隐患，及时处理告警，形成闭环。
(5)统计分析
包括时长分析、超标分析、历史数据、分析报告等模块。
(6)基础数据维护
个人信息、权限维护，企业信息录入，对应测点信息录入等。
(7)数据服务
数据采集，短信提醒，数据存储和解析。
3.3 油烟监测主机
油烟监控主机是现场的管理设备，实时采集油烟浓度探测器和工况传感器的信号，进行数据处理，通过有线或无线网络通讯将数据传输到服务器平台。同时，对本地数据进行存储，监控现场设备状态，提供人机操作界面。
具体技术参数如下：
3.4设备选型方案
4.结语
地产行业闭着眼睛也能盈利的黄金时代已经过去，接下来更长的时间内地产业会朝着精细化方向发展。目前来说很多商业餐饮的交付模式还是毛坯交付，很难从项目本身做到更精细化。但是根据地产行业市场环境的变化、国家和地方陆续出台排油烟排放标准，开发商或者物业也承担更多的责任，这必将改变现在商业的交付形式，让开发商更加注重项目品质和运行的节能性，排油烟系统的精细化设计和实施是大势所趋，环保与节能是未来地产开发的必然方向。
【参考文献】
[1]李华．商业综合体餐饮排油烟方案规划与系统设计[J]．中国工程咨询，2014，(9)：26．28
[2]民用建筑供暖通风与空气调节设计规范(衄50736．2012)[S]．北京：中国建筑工业出版社。2012
[3]餐饮业油烟排风标准(GBl8483．2001)[s]．北京：中国建筑工业出版社。2001
[4]刘莉.商业餐饮排油烟系统精细化设计探讨.[J].建筑热能通风空调.
[5]安科瑞AcrelCloud-3500餐饮油烟监测云平台.2020.05版.