排烟通风系统风管计算与设计

厨房设计应考虑通风系统，避免油烟积聚 #生活知识# #家庭生活# #厨房设计#

1.管道内排烟气流运动过程

管内分层流动的示意图：

流体中涡旋形成的照片：

弯管内分层流动的示意图：

2.风管设计的重要性

2.1.厨房排烟管道特点

厨房排烟管道与一般风管不同，设计计算有着严苛的要求：

1）高速流通油烟蒸汽，温度高，粘度大，积油多，易渗漏，容易引发火灾，经常清洗。设计安装工艺要求就比较复杂。

2）同一空间有油烟、蒸汽、新风多种不同的管道，设计处理工艺都不同。

3）安装空间紧张，管线密度高，与其它管线的相互关系复杂，设计安装难度大。

4）系统设计有排烟与新风及风量平衡设计，需要节能设计，需要比较复杂部件和电器控制，涉及较多的技术知识。

5）排烟管道还需要保证食品安全，静噪保护环境的要求。

2.2.管道设计的重要性

通排风系统管道设计非常重要。

1）系统阻力：管道设计在通风系统中发挥着重要作用，风机产生的机械能主要消耗在管路上。要根据排风量与管路指标特性的压力损失确定风机选型。

2）投资运行成本：管道在系统占用投资的比例也比较大，不仅涉及一次投资，还涉及运行费用和使用寿命。

3）系统控制：管道系统设计涉及系统控制部件配套设计，开关联动、变频控制、消防防火、风量平衡调整等设计。

4）食品安全：管道系统设计必须解决风速、走向、坡度、实施工艺，确保设计的可靠性，保证食品安全。降温、除湿、渗漏、空气清新，对食品安全都有直接的影响。

风管系统设计流程图：

3.风管计算设计

风速选择与截面积计算：

GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》：

6.3.4  住宅通风系统设计应符合下列规定：

2  厨房、无外窗卫生间应采用机械排风系统或预留机械排风系统开口，且应留有必要的进风面积；

3  厨房和卫生间全面通风换气次数不宜小于3次／h；

4  厨房、卫生间宜设竖向排风道，竖向排风道应具有防火、防倒灌及均匀排气的功能，并应采取防止支管回流和竖井泄漏的措施。顶部应设置防止室外风倒灌装置。

6.3.5  公共厨房通风应符合下列规定：

1  发热量大且散发大量油烟和蒸汽的厨房设备应设排气罩等局部机械排风设施；其他区域当自然通风达不到要求时，应设置机械通风；

2  采用机械排风的区域，当自然补风满足不了要求时，应采用机械补风。厨房相对于其他区域应保持负压，补风量应与排风量相匹配，且宜为排风量的80％～90％。严寒和寒冷地区宜对机械补风采取加热措施；

3  产生油烟设备的排风应设置油烟净化设施，其油烟排放浓度及净化设备的最低去除效率不应低于国家现行相关标准的规定，排风口的位置应符合本规范第6.6.18条的规定；

4  厨房排油烟风道不应与防火排烟风道共用；

5  排风罩、排油烟风道及排风机设置安装应便于油、水的收集和油污清理，且应采取防止油烟气味外溢的措施。

6.6.13  高温烟气管道应采取热补偿措施。

6.6.18  对于排除有害气体的通风系统，其风管的排风口宜设置在建筑物顶端，且宜采用防雨风帽。屋面送、排（烟）风机的吸、排风（烟）口应考虑冬季不被积雪掩埋的措施。

风管风速的选择：

风量计算后，根据应用环境选择风速，根据风量和风速计算风管的截面积，然后再确定具体结构尺寸，兼顾运行费用和管路制作投资费用。

公用厨房排烟风管风速选取，排烟风管主干管应为10～12m/s，新风风管主干管应为8～10m/s，其它风管风速参照以下风速表。

不同管道内气流流速范围表

气体类型

通风方式

管道材质

管道部位

合理流速m/s

油烟、蒸汽、废气、空气

自然通风

砖混烟道

3～5

铁板

8～10

机械通风

砖混烟道

干管

6～8

支管

2～6

铁板

干管

6～15

支管

2～8

有消声要求的风管内的风速

室内允许噪声级dB（A）

主管风速

支管风速

25～35

3～4

≤2

35～50

4～7

2～3

50～65

6～9

3～5

65～85

8～12

5～8

室内允许噪声级dB（A）

主管风速

支管风速

厨房排烟的空气粘度大于空气，选取风速不宜太高，但是，由于厨房特出环境，厨房排烟风量又特别大，所以放宽了对排烟主干管风速要求。

GB50736-2012《民用建筑供暖通风与空气调节设计规范》：

6.6.3  通风与空调系统风管内的空气流速宜按表6.6.3采用。

3.2.风管计算

根据主风管或支风管的通风量Q、选取合适的风速u，可以计算风管的截面积A，求出风管的具体尺寸。

根据风管的截面积A，确定矩形风管长边a和宽度b。

A = a · b

根据风管的截面积A，确定园形风管的直径D。

其中：

A：管道截面积，㎡；

Q：排风量，m3/h；

u：风速，m/s；

D：圆管直径，m；

a：矩形风管长边，m；

b：矩形风管宽度，m；

一般原则：

1.风管设计前应根据准确图纸和现场勘测，确定进出风管的起始位置和风管允许高度，根据安装环境，确定风管路连接和走向，确保各条管路都有合理走向和进出口位置。

2.要尽量风管缩短长度，连接通畅，减少弯管、变径、交叉重叠，减少90度和小于90度弯头的应用，尽量减少压力损失。风管之间布设应预留间距不小于150mm安装维修空间。

3.为防止新风管道结露滴水污染环境，室内管道段要做保温层处理。

4.有噪声要求的环境，风机出风口或进风口应加消音装置，以降低环境的噪声。前端油烟净化设备开启后噪音不应大于65dB，风机设备室外噪音必须达到国家一类标准(白天不大于55dB，夜间不大于45dB)。

5.为便于施工安装、维修，应在设计时提出风管制作、安装工艺、风机、油烟净化器安装基座等技术要求。

6.为防止排烟风管漏油渗油，应在制作安装时采取密封等措施，排烟风管水平管段不宜超过15m，向外留有不小于2%的坡度和截住污水污油的结构，防止污水污油积留流入厨房。

管路设计原则：

1）通风管道的材质选择，必须使用金属板材制作。

2）系统的风机与管路的效率都会下降，管路设计要适当留有余量。

3）管道设置简捷顺畅，减少管路阻力。减少弯管、变径、小于90度弯头的使用。

4）留有管路安装、维修的空间，风阀安装要便于更换安装与维修。

5）注意排烟方向，废气注意降低对周边环境污染，降低振动与噪声。

6）防止油烟气流排放与新风管口的距离与回流。

7）排烟风管水平管段不宜超过15m，安装要留有2%的坡度，注意密封防止渗漏。防止污水污油积留流入厨房。

重点原则说明：

1）通风管道的材质选择

厨房风管以不锈钢板和镀锌板为主要使用主材。有较重油烟的风管，也就是要经常清洗的排烟风管推荐使用不锈钢板。烟井内推荐内衬不锈钢风管。

2）防止渗漏：排烟风管水平管段不宜超过15m，安装要留有2%的坡度，注意密封防止渗漏。防止污水污油积留流入厨房。

3）主管与分管风量分配关系

在同一个联通的通风管系中，并联支风管的通风量的和等于主风管的通风量。

Q = Q1+ Q2 ...+ Qn

其中：

Q：主风管的通风量，m3/h；

Q1、Q2、...Qn：并联联通的支风管的通风量，m3/h；

4）并联管路压力损失的平衡调整

当同一系统中的并联支路的压力损失相差超过10%时，就需要用风阀或调整风管截面积进行调整，使各支路都能满足风量的要求。

当一条主管路上有两条以上支管路并联时，由于并联管路存在管路截面积、管路长短、风量大小、工作时间段等不同情况，并联管路的风量平衡调整，就需要在设计时确定是否需要调整，就需要保证并联的管路都满足设计指标，在厨房排烟工程中，主要是满足风量的要求。

并联管路的风量调整有设计调整方法和风阀调整方法。

设计调整方法：设计调整方法是在设计时根据风量、风速和风压等参数要求设计管路，达到并联的各支管路流量满足要求。主要通过调整管路截面积的方法进行调整。

风阀调整方法：风阀调整方法就是在管路中通过风阀、调节板等控制开关和调整控制风量。

案例说明：

P1：西餐厨房排烟罩

P2：烧腊间排烟罩

P3：西点间排烟罩

气流流动分析：

西点间排烟罩最近，风管最短。

P1与P2管道压力损失差值比：（△P1-△P2）/△P1=2.3%

P1与P3管道压力损失差值比：（△P1-△P3）/△P1=18.2%

调节措施：

1.调整风管截面积；

2.调节风阀；

本文素材来源于互联网。暖通南社整理编辑于2021年3月2日。

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本次更新信息：2020年1月18日。微信公众号： nhvaca

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