1、中餐廚房污染與通風(fēng)問(wèn)題西安建筑科技大學(xué) 王志華 蔣達(dá)華 李安桂 摘要：中國(guó)的餐飲建筑污染及通風(fēng)設(shè)計(jì)具有其特殊性。筆者對(duì)我國(guó)廚房狀況進(jìn)行了一些調(diào)查分析。分析了既有廚房通風(fēng)形式存在的弊端及污染問(wèn)題，建議了目前暖通界急需研究解決的問(wèn)題，供暖通設(shè)計(jì)及設(shè)備制造廠家參考。關(guān)鍵詞： 廚房 通風(fēng) 機(jī)械排煙 污染物 1.前言 “民以食為天” ，中國(guó)的餐飲建筑遍布全國(guó)城鄉(xiāng)各地，并在世界餐飲業(yè)占有重要的一席之地。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)一步發(fā)展, 餐飲經(jīng)濟(jì)成為三產(chǎn)經(jīng)濟(jì)中的重要支柱。就全國(guó)而言, 2005年實(shí)現(xiàn)餐飲銷售額達(dá)到8800億，2008年餐飲銷售額達(dá)到15393.96億,較2005年翻了近一倍2。餐飲市場(chǎng)的迅猛發(fā)展,

2、 面臨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展與環(huán)境保護(hù)的雙重壓力1。傳統(tǒng)的餐飲建筑通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)逐漸暴露出越來(lái)越多的問(wèn)題。 目前，餐飲建筑的環(huán)境控制設(shè)計(jì)中很多采用了通風(fēng)和空調(diào)降溫相結(jié)合的多元通風(fēng)調(diào)節(jié)形式。由于酒店廚房爐灶的排風(fēng)量很大, 廚房的空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng)必須補(bǔ)充大量的空調(diào)送風(fēng)量。如果不能補(bǔ)充足夠的外部空氣,不但室內(nèi)的污染空氣就不能有效地從排風(fēng)罩排出,造成廚房?jī)?nèi)空氣品質(zhì)下降, 而且還會(huì)影響到餐廳乃至周圍環(huán)境的空氣品質(zhì)。現(xiàn)有的抽排油煙設(shè)備(抽油煙機(jī)、排風(fēng)扇等)只是把廚房操作間內(nèi)產(chǎn)生的油煙直接排到大氣中，雖然可以消除或降低廚房?jī)?nèi)油煙，火煙的污染問(wèn)題，解決了廚房?jī)?nèi)的空氣污染，但是，油煙從煙道排出到室外，又產(chǎn)生了二次污染問(wèn)題，

3、二次污染危害的范圍更廣。一些大型餐飲飯店對(duì)周圍居民的生活環(huán)境和身體健康都造成危害的投訴經(jīng)常見(jiàn)之于報(bào)端。飯店廚房?jī)?nèi)的主要空氣污染源主要來(lái)源于兩個(gè)方面，爐具中燃料燃燒和烹制容器中食用油加熱過(guò)程是產(chǎn)生空氣污染的主要污染源。本文對(duì)目前中國(guó)餐飲業(yè)存在的建筑通風(fēng)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要剖析。2、 油煙成分及有害物商用廚房室內(nèi)環(huán)境質(zhì)量問(wèn)題是近年來(lái)人們非常關(guān)注的焦點(diǎn)之一。烹調(diào)煙霧是食用油及食品在高溫下的熱裂解產(chǎn)物，含有許多有毒有害成分，是室內(nèi)重要空氣污染物之一。烹調(diào)油煙霧的成分非常復(fù)雜，烹調(diào)煙霧中含有20余種含氮、含硫化合物及多環(huán)芳烴類物質(zhì)。 將收集到的油煙霧顆粒及揮發(fā)性有機(jī)物做GC - MS 分析，共檢測(cè)出196 種成

4、分，有醛、酮、烴、酯、酸、醇及芳香族和雜環(huán)化合物。最主要的成分是烷烴和烯烴，其次是有機(jī)酸、醛類化合物和多環(huán)芳烴 。由于飲食習(xí)慣的不同，國(guó)外關(guān)于烹調(diào)油及其煙霧成分的分析較少，國(guó)內(nèi)在這方面的研究近年來(lái)較為關(guān)注。35中國(guó)居民素有高溫烹調(diào)的傳統(tǒng)習(xí)慣，烹調(diào)煙霧的污染甚為嚴(yán)重，其健康危害研究近年來(lái)日益受到重視。有關(guān)資料調(diào)查表明，廚房?jī)?nèi)有害物的濃度值大大超過(guò)了室外濃度值及國(guó)家規(guī)定的居民區(qū)大氣衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，廚房?jī)?nèi)空氣污染程度比室外高2到5倍。這些有害物種類多，濃度高，毒性大。以城市煤氣為例，燃燒時(shí)的廢氣量為燃燒量的31935134倍。烹調(diào)煙霧中存在能引起基因突變、DNA損傷、染色體損傷等不同生物效應(yīng)的細(xì)胞遺傳毒性

5、。吸入烹調(diào)煙霧會(huì)使呼吸道和肺部受到一定的損傷和危害，吸入食用油煙霧對(duì)健康人和慢性支氣管炎病人的肺功能有明顯的影響。因此如何采取防范措施，以消除或減小烹調(diào)煙霧的二次污染成為環(huán)保中急需解決的問(wèn)題【68】。3.公共餐飲建筑的特點(diǎn)及通風(fēng)形式3.1 酒店廚房空調(diào)系統(tǒng)的特點(diǎn)（1）油煙嚴(yán)重 中國(guó)烹飪多采用炒、炸、煎等工藝，油煙氣中含有烹飪排放出的顆粒物、脂肪酸、烷烴、醛等有害物質(zhì)9。相關(guān)研究證明：較高濃度的油煙氣具有肺臟毒性，甚至對(duì)機(jī)體具有致癌性，我國(guó)婦女患肺癌比例高正是與高溫烹飪所產(chǎn)生油煙有關(guān)1012。（2）高溫?zé)釟饬?烹飪熱菜的過(guò)程中，廚師在受到煙氣威脅的同時(shí)還受到高溫爐火熱輻射的侵害，熱源散發(fā)量大，廚

6、房?jī)?nèi)溫度高，這些也將導(dǎo)致廚房污染加重。廚房?jī)?nèi)熱源主要分布在1.0m 以上，且油煙污染物隨熱氣流上升蔓延至房間中上部，使廚房工作人員的呼吸帶處于溫度很高、污染物濃度很大區(qū)域。（3）室內(nèi)負(fù)荷波動(dòng)大廚房?jī)?nèi)負(fù)荷包括烹飪負(fù)荷、廚房設(shè)備負(fù)荷、人員負(fù)荷、飯菜負(fù)荷等13。圖1 為典型飲食業(yè)廚房全天室內(nèi)負(fù)荷分布示意圖，從圖1 中可以發(fā)現(xiàn)飲食業(yè)廚房全天室內(nèi)負(fù)荷波動(dòng)較大，在啟用時(shí)，烹飪過(guò)程及飯菜散熱量大大增加，致使室內(nèi)空調(diào)負(fù)荷峰值大，而非工作時(shí)間負(fù)荷則迅速減少。圖1 廚房操作間24h負(fù)荷分布 為了改善廚房的工作環(huán)境，提高廚房舒適性，控制室內(nèi)的氣流組織就非常關(guān)鍵，也即通過(guò)一種有效的通風(fēng)技術(shù)來(lái)改善室內(nèi)空氣質(zhì)量，排除室內(nèi)

7、污染物，消除或減少這些物質(zhì)對(duì)人們健康的危害，使其能夠保證廚房室內(nèi)空氣始終處于良好的環(huán)境下。表1為國(guó)內(nèi)外商業(yè)廚房空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)。從表中可以看出，國(guó)內(nèi)外在商用廚房上使用的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)似乎基本一致，由于各地區(qū)的氣候條件差異，以及不同地區(qū)人們對(duì)熱環(huán)境的要求與可接受性是不同的，因而在建筑暖通設(shè)計(jì)方面不可能形成一致的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，具體的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)有定的差別，且有各自的適用范圍。目前，尤其是中式商業(yè)廚房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)缺乏相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)，廚房環(huán)境質(zhì)量的最優(yōu)控制方式、廚房室內(nèi)最合理的通風(fēng)量問(wèn)題、建立相應(yīng)的商業(yè)廚房室內(nèi)熱環(huán)境標(biāo)準(zhǔn)，函待解決。表1 國(guó)內(nèi)外商業(yè)廚房空調(diào)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)3.2 公共餐飲建筑廚房的通風(fēng)形式現(xiàn)在廚房的特點(diǎn)

8、通常是高負(fù)荷和換氣率。所有廚具以對(duì)流和輻射的方式向廚房釋放熱量。目前廚房的廚房主要采用混合通風(fēng)的方式來(lái)解決污染物和熱負(fù)荷問(wèn)題。一些設(shè)計(jì)者和工程師忽略了一個(gè)概念，他們使用天花板頂送風(fēng)，使冷空氣吹向廚師，并沒(méi)有意識(shí)到對(duì)排煙罩性能的負(fù)面影響。根據(jù)有關(guān)研究14，混合通風(fēng)不是商用廚房最好的方式主要有兩個(gè)原因：，混合通風(fēng)中高風(fēng)速形成紊亂的空氣運(yùn)動(dòng)，使排煙罩很難捕捉和控制從廚房餐具形成的熱羽。廚房中多種熱源發(fā)出的熱再空間中混合。 （1）全面通風(fēng) 全面通風(fēng)方式可改善廚房整個(gè)空間的空氣品質(zhì)。這是目前國(guó)內(nèi)最普遍的做法，90% 以上的公共廚房均采用這種方式。這種方式能改善整個(gè)廚房的空氣品質(zhì)， 但對(duì)廚師的工作環(huán)境改善

9、不大。 （2）局部通風(fēng) 局部送風(fēng)來(lái)源于新風(fēng)機(jī)組或組合式空調(diào)器， 經(jīng)過(guò)空調(diào)機(jī)組處理后的空氣通過(guò)風(fēng)管送入廚房， 以調(diào)節(jié)廚房?jī)?nèi)空氣溫度， 同時(shí)也起到補(bǔ)風(fēng)作用。 空氣幕的應(yīng)用：在爐灶四周設(shè)置上送式空氣幕，將室外空氣直接引到爐灶附近，補(bǔ)充爐灶燃?xì)馊紵璧难鯕猓@樣很大程度上避免了由于房間的負(fù)壓而造成燃?xì)獾牟煌耆紵瑥亩矞p少了因燃?xì)獠煌耆紵a(chǎn)生的CO、燃?xì)獾扔泻怏w的濃度，同時(shí)，其應(yīng)用有助于稀釋爐灶周圍廚師呼吸區(qū)污染物濃度，并借助風(fēng)幕的空氣動(dòng)力抑制食品加工過(guò)程中污染物的溢出，而且從空氣流動(dòng)的角度分析，由于空氣幕氣流引射方向與污染物受熱浮升力影響流動(dòng)的方向一致，可使污染物盡快到達(dá)排煙罩排風(fēng)口，增加

10、了排煙罩的效率。 (3)局部送風(fēng)加全面通風(fēng) 局部送風(fēng)加全面通風(fēng)可較好的改善廚房的空氣品質(zhì)和廚師的工作環(huán)境。通過(guò)這樣的通風(fēng)方式， 工作區(qū)域被所送新風(fēng)覆蓋， 廚師吸入的是室外新鮮空氣，而非被油煙污染的空氣。通過(guò)局部送風(fēng)，可以降低操作者身體的溫度和周圍環(huán)境溫度，減輕熱輻射引起的不適感。由于是局部送風(fēng)，送風(fēng)機(jī)所需的送風(fēng)量小，能耗低，初投資小.但這樣的空調(diào)方式，如處理不當(dāng)，則會(huì)引起廚師強(qiáng)烈的吹風(fēng)感，造成不適，嚴(yán)重的還會(huì)引起廚師的職業(yè)病。另外、送風(fēng)速度過(guò)大還會(huì)影響爐火的正常工作方式。 （4）集中空調(diào) 個(gè)別高檔酒店在設(shè)計(jì)時(shí)， 從提高廚房舒適性的角度考慮， 把廚房的空調(diào)系統(tǒng)納入酒店主體建筑的空調(diào)系統(tǒng)范圍內(nèi)。這

11、種方式就廚房本身而言確實(shí)可以提高其舒適性， 但從實(shí)際運(yùn)行的情況來(lái)看， 凡采用這樣的空調(diào)系統(tǒng)的廚房， 其空調(diào)系統(tǒng)最后都成了擺設(shè)而棄之不用。究其原因， 該方式在使用過(guò)程中， 廚房產(chǎn)生的油煙氣通過(guò)回風(fēng)向空調(diào)房間“串味”。 如許多高檔賓館飯店的操作間。但是從改善廚房?jī)?nèi)空氣品質(zhì)來(lái)說(shuō)， 這種方式在經(jīng)濟(jì)上和效果上都不如全面通風(fēng)換氣。（5） 置換通風(fēng) 據(jù)調(diào)查，在國(guó)內(nèi)現(xiàn)有的廚房通風(fēng)方式中，幾乎很少見(jiàn)置換通風(fēng)方式。但是，置換通風(fēng)以低速在房間下部送風(fēng)，氣流以類似層流的活塞流的狀態(tài)緩慢向上移動(dòng)，到達(dá)一定高度受熱源和頂板的影響，發(fā)生紊流現(xiàn)象，產(chǎn)生紊流區(qū)。氣流產(chǎn)生熱力分層現(xiàn)象，出現(xiàn)兩個(gè)區(qū)域：下部單向流動(dòng)區(qū)和上部混合區(qū)。空

12、氣溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)在這兩個(gè)區(qū)域有非常明顯的不同特性，下部單向流動(dòng)區(qū)存在一明顯垂直溫度梯度和濃度梯度，而上部紊流混合區(qū)溫度場(chǎng)和濃度場(chǎng)則比較均勻，接近排風(fēng)的溫度和污染物濃度。因此，從理論上講，只要保證分層高度在工作區(qū)以上，首先由于送風(fēng)速度極小且送風(fēng)紊流度低，即可保證在工作區(qū)大部分區(qū)域風(fēng)速低于0.15m/s，不產(chǎn)生吹風(fēng)感；其次，新鮮清潔空氣直接送入工作區(qū)，先經(jīng)過(guò)人體，這樣就可以保證人體處于一個(gè)相對(duì)清潔的空氣環(huán)境中，從而有效地提高了工作區(qū)的空氣品質(zhì)【1516】。是一種較好的通風(fēng)方式，將是改善廚房環(huán)境問(wèn)題的一次革命。4.機(jī)械排風(fēng)方式機(jī)械排風(fēng)可以按作用動(dòng)力分成幾種類型，即“集中式”、“混合式”和“分散式”系

13、統(tǒng)。 (1)“集中式”系統(tǒng)是指采用屋頂風(fēng)機(jī)造成豎井內(nèi)負(fù)壓保證各戶的煙氣能順利排放和不反竄。但給物業(yè)管理帶來(lái)麻煩，難以確定開(kāi)機(jī)時(shí)間，用戶處于完全被動(dòng)狀態(tài)。如用戶在非開(kāi)機(jī)時(shí)間烹調(diào)，則煙氣無(wú)法排走。 (2)“混合式”系統(tǒng)是指除了采用屋頂風(fēng)機(jī)外，各用戶還采用排油煙機(jī)。這樣使用戶在排煙要求上取得了一定的主動(dòng)性，但同樣存在物業(yè)管理問(wèn)題。在集中烹調(diào)時(shí)屋頂風(fēng)機(jī)可保證煙道內(nèi)負(fù)壓，但屋頂風(fēng)機(jī)停開(kāi)時(shí)反而成為用戶排油煙機(jī)的阻力。 (3)“分散式”系統(tǒng)是指不用屋頂風(fēng)機(jī)而改用避風(fēng)風(fēng)帽，主要依靠各用戶排油煙機(jī)來(lái)排除煙氣，這樣用戶具有完全的主動(dòng)性。在目前的物業(yè)管理水平條件下，采用“分散式”系統(tǒng)比較切合實(shí)際。5、排油煙罩的選擇

14、對(duì)于烹飪油煙的收集，采用的集氣（煙）罩主要有三種類別：（1）簡(jiǎn)易不含擋油板和送風(fēng)設(shè)備的集氣罩適合各種靈活機(jī)動(dòng)場(chǎng)所，便于加工安裝，價(jià)格便宜。但由于沒(méi)有送風(fēng)設(shè)備，集風(fēng)效果相對(duì)較差，容易使油煙在廚房工作人員面前回旋，并且容易造成油滴散落。（2）含擋油板和送風(fēng)設(shè)備的集氣罩能夠較好地收集烹飪過(guò)程產(chǎn)生的油煙，油滴不散落，只要送風(fēng)風(fēng)量合理，廚房操作人員工作面的空氣質(zhì)量就好。但安裝要求較高，投資較大。（3）運(yùn)水集氣（煙）罩 運(yùn)水集氣（煙）罩的設(shè)計(jì)原理是形成水幕循環(huán)，與油煙碰撞后達(dá)到凈化油煙的目的。影響運(yùn)水集氣（煙）罩使用效果的關(guān)鍵是要形成連續(xù)的水幕，并需要對(duì)循環(huán)水系統(tǒng)進(jìn)行定期清理。實(shí)際上由于管理不善，目前大部

15、分運(yùn)水集氣（煙）罩無(wú)法形成連續(xù)水幕，而只是形成了斷續(xù)流動(dòng)的水滴或小水柱，因此使用效果非常差。使用運(yùn)水集氣（煙）罩的優(yōu)點(diǎn)是能夠在集氣（煙）罩處除掉部分油煙，減輕油煙凈化設(shè)備的處理負(fù)荷，提高系統(tǒng)的凈化效果。但如果運(yùn)水集氣（煙）罩的過(guò)煙縫隙較窄，容易引起排煙系統(tǒng)不通暢1719。 集氣罩的設(shè)計(jì)對(duì)于排煙系統(tǒng)具有重要的影響。集氣罩設(shè)計(jì)不合理就很容易造成整個(gè)排煙系統(tǒng)不暢。引起排煙系統(tǒng)不通暢的因素有：1）油板間或者運(yùn)水集氣（煙）罩縫隙過(guò)小，這種情況較多；2）煙罩內(nèi)收集油煙的開(kāi)口總的截面積太小而引起整體排煙不通暢；3）開(kāi)口分布不合理或是開(kāi)口沒(méi)有隨著與主管道的距離增大而增大，從而引起局部排煙不通暢；4）集氣（煙）

16、罩上面的集煙管道截面積太小，導(dǎo)致出煙不通暢.6有待于研究解決的問(wèn)題目前中國(guó)餐飲業(yè)存在的建筑通風(fēng)問(wèn)題包括建筑設(shè)計(jì)問(wèn)題、工藝設(shè)計(jì)問(wèn)題和通風(fēng)空調(diào)設(shè)計(jì)問(wèn)題三個(gè)大方面。l 廚房面積設(shè)計(jì)不合理。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)未考慮餐飲設(shè)備的體量、負(fù)荷問(wèn)題。l 廚房工藝布置不合理。在建筑設(shè)計(jì)時(shí)未考慮通風(fēng)排油煙問(wèn)題。l 通風(fēng)設(shè)計(jì)不合理，且耗能大。中餐廚房油煙排放及氣流組織不合理， 造成室內(nèi)通風(fēng)不暢， 空氣污濁， 并與其它場(chǎng)所“竄味”。換氣次數(shù)高、能量消耗過(guò)大。中國(guó)餐飲業(yè)存在的建筑通風(fēng)有待于研究解決的問(wèn)題： (1)如何提高商用廚房污染控制效率。如排煙罩的捕捉效率（被捕捉的污染物量與污染源總散發(fā)量的比值）需要進(jìn)一步研究。(2)廚房

17、空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)合理?yè)Q氣次數(shù)、降低能耗。酒店廚房的通風(fēng)降溫可采用局部送風(fēng)加全面通風(fēng)方式，如何根據(jù)廚房?jī)?nèi)污染物產(chǎn)生源的分布和廚房自身的運(yùn)作特點(diǎn)，劃分空調(diào)控制區(qū)和非控制區(qū)；如何以空氣幕送風(fēng)方式將室外新風(fēng)直接送到爐灶周圍，高效率地滿足爐灶燃?xì)馊紵柩趿恳螅⒗蔑L(fēng)幕的空氣動(dòng)力控制污染物溢出，減少煙氣殘留率；如何采用主、副送排風(fēng)系統(tǒng)，以滿足廚房在不同工作時(shí)段下空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的需要等。如何合理分配有組織補(bǔ)風(fēng)和無(wú)組織補(bǔ)風(fēng)比例，建立合理的壓力梯度，解決廚房?jī)?nèi)污染物向餐廳擴(kuò)散的問(wèn)題等等。（3）餐飲油煙的凈化處理問(wèn)題需要進(jìn)一步研究。包括高效的油煙凈化設(shè)備研制、油煙污染的化學(xué)、物理控制技術(shù)等。(4) 中國(guó)餐飲業(yè)建筑通

18、風(fēng)標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)。目前，尤其是中式商業(yè)廚房空調(diào)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)缺乏相應(yīng)的針對(duì)性標(biāo)準(zhǔn)，廚房環(huán)境質(zhì)量的最優(yōu)控制方式、廚房室內(nèi)最合理的通風(fēng)量問(wèn)題、乃至商業(yè)廚房室內(nèi)熱環(huán)境設(shè)計(jì)等有待于研究解決 。參考文獻(xiàn)：1餐飲世界編輯部.中國(guó)餐飲業(yè)十件大事J.餐飲世界,2006,(1) 2 3中華人民共和國(guó)國(guó)務(wù)院. 中華人民共和國(guó)大氣污染防治法M . 北京: 中國(guó)法制出版社,1996. 4陳宇煉, 王心如. 烹飪油煙的毒性研究進(jìn)展J . 環(huán)境與健康,1999 ,16 (2) :120 -121. 5崔明珍,陳震陽(yáng),趙振華. 飯店廚房空氣中的化學(xué)成分分析J . 中國(guó)公共衛(wèi)生,2001 ,10 (1):21 - 22. 6Bu

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