文_陈镜星 北京金坤丽泽置业有限公司

城市综合体是集居住、办公、商业、展览、餐饮、零售、文娱休闲等三项以上空间的有机组合体，且各部分为一种相互依存、相互助益的能动关系，从而形成一个多功能、高效率的综合体。通过对不同地区的城市综合体调查发现，餐饮业空间面积占比上升是大势所趋，75%的商业建筑中，餐饮业态空间超过总建筑面积25%。

综合体项目中餐饮商铺的机电设计较为复杂，机电相关系统的配套包括给排水、电气、燃气、空调、通风、消防等，特别是燃气与排油烟系统设置，是餐饮业商铺区别于其他综合体项目中餐饮业态的排油烟设计排放口一般设置于裙房屋面或者塔楼屋面，但餐饮商铺的位置分部，除部分临街及顶层外还有大量分散或集中设置于裙房中间楼层及地下室区域，这些商铺因远离室外，其排烟系统设置较为不便，需在结构设计时预留专用结构井道排放，并设置独立的排油烟系统。商铺的典型配置。排油烟系统一般包含在机电方案暖通专业设计中，能否合理规划对于大型商业综合体十分重要，直接影响商业建筑的品质和价值；商业落位策划前对排油烟系统进行充分考虑并出具合理的方案十分必要，前期对问题的预见会给后期实施及改造带来便利。

1 城市综合体餐饮排油烟系统方式

商业项目主要排油烟井道设置方式一般分为两种情况：一种是每个餐饮商铺设置一个独立排油烟井道（图1）；另一种是多个餐饮商铺合用一个排油烟井道（图2）。这两种方式下可分为三种情况：①屋面及商铺均设计排油烟风机并安装到位；②屋面及井道合用排油烟系统设计安装到位，用户需完善商铺内排油烟系统；③开发商仅设计预留排油烟井道，用户需自行安装排油烟系统接入井道排放。

2 常见餐饮商铺排油烟方式特点分析

2.1 各商铺设置独立井道

图1 各商铺独立油烟井道

图2 各商铺合用油烟井道

商铺设置独立的排烟井道的方式，优点是独立性好，不与其他商户相互影响，所以没有“串味”的风险，是使用效果最好的排油烟方式。缺点是每个商铺均设置独立井道及管道设备，需占用空间（包括商铺面积及屋面设备安装空间）较大，较适合临街及顶层面积较大、分布较分散的商铺采用。

2.2 各商铺合用油烟井道

多个商铺合用一个排油烟井道的方式是目前较为常见的方式，根据各商铺落位情况及油烟量设置集中的土建管井作为排放井道。这种方式优点是节省土建井道占用面积，同时当后期商铺格局或业态调整时，利用井道进行增减更为方便灵活。缺点是多用户合用井道会导致商铺之间油烟排放产生干涉，因各商铺经营时间不同及风机风量风压不均，运行时段风量平衡难以控制，当合用部分风管和竖井内处于正压，就导致“串味”以及风机全压相抗儿增加设备能耗。

3 合用井道的排油烟系统方案论述

从投资回报的角度分析，“多铺一井道”的方式更为经济合理，实际项目实践中也更为普遍，根据开发商排油烟系统的设计特征，又可分为以下三种方式。

3.1 方式一：开发商对屋面及商铺均设计排油烟设备并安装到位

这种方案合用井道压损及各商铺水平管道的压头损失由屋面合用风机与各商铺内风机共同承担。开发商在竣工交付之时，已经安装了从商铺到屋面所有的排油烟风机、净化设备及其管道阀部件，交付前通过调试解决多个商铺间压头不均问题。但此方案初期投资较大，且无法预知后期商铺格局调整变化，比如厨房格局位置调整导致管道和设备安装变化，从而导致新的压力不平衡。

3.2 方式二：开发商仅预留公共排放井道，用户自行安装商铺排油烟管道及设备

对开发商而言，不设置合同风机只提供合用排放井道，压头损失完全由各商铺用户风机自行解决，减少了排油烟设备的投资费用，并节约屋面管道设备安装空间。对用户而言，商铺内排油烟系统自行设计安装，安装、控制、运营均独立，灵活度更高。

但因为是商铺合用井道，各用户并没有完全独立，导致商铺间的排油烟系统相互影响，用户风机压头需承担公共井道部分压头损失，风机功率大，噪音及运行费用高。另外，各商铺之间系统平衡难以控制，风机功率选用较大的用户会影响风机功率小的用户，造成出现用户盲目增大风机功率情况。

3.3 方式三：屋面及井道合用排油烟系统设计安装到位，用户需完善商铺内排油烟系统

开发商负责安装屋面合用排油烟风机及油烟净化设备，并完成井道及公共部分管道，在每个商铺预留分支接口。屋面合用风机一般选用双速风机或者变频风机，风量考虑各用户同时使用系数，降低了初期投资，也保证了公共井道与集中管道负压。用户的风机压头仅负责排烟罩至商铺预留分支接口之间的压力损失，二次深化设计及系统设备匹配选型就比较简单，也从源头解决了上述第一种方式灵活度交叉以及第二种方式各用户平衡难以控制的问题。

3.4 方式论述

第三种方式为综合体项目中商铺餐饮较为理想的设置方式。但是仍然还存在一个问题，即屋面合用风机与商铺之间的匹配问题。出于保守设计考虑，屋面合用风机设计选型时必须考虑所有商铺同时使用的最大风量（乘以同时使用系数），当商铺出租率较低或者各商铺营业时间差异时，就存在少数商铺运营对应着屋面合用风机运行问题，不仅能耗过大，同时也因风速过大产生过大噪音。在实际项目案例解决方案中，多用户合用的室外排油烟风机多采用双速风机（少数项目也有采用变频风机的），风机启闭由物业控制运行。

双速风机可按餐饮高低峰时间进行高低速切换，餐饮高峰期开高速运行，平时低速运行，一定程度上缓解能耗浪费问题，但实际物业很难兼顾到每个餐饮商铺的运行时间，高低速切换时间由物业控制，仍可能存在匹配不良问题。如果采用变频控制理论上更优，风机如采用普通电机加变频器控制，变频器调节频率范围可达15～50Hz，如采用变频电机，变频的下限值则更低。理论上变频风机可以匹配各个餐饮商铺不同的营业需求，做到最为节能的运行方式。但是实际经验中，变频风机必须需采集系统压力值进行调节，即通过系统管道内设置压力传感器，通过传感器获取管道内的压力变化，最后把控制信号传到变频风机实现变频调节。

4 餐饮商铺排油烟系统方案优化

4.1 优化思路—总风量控制法

变风量空调系统“总风量控制法”，概括来说是将室内各房间末端设备的需求风量作为参数，通过控制线路输出信号传递给控制器，控制器进行计算求和得到系统总需求风量，然后按特定的控制算法调节风机的转速实现控制。它是基于压力无关型的控制方法，可以避免在系统风管内使用压力测量装置，减少了一个风机的闭环控制环节。这种控制系统形式上的简化，同时也提高了控制系统的可靠性。总风量控制原理见图3。

图3 总风量控制原理示意图

4.2 优化方法的分析与运用

如果把变风量空调系统“总风量控制法”，应用于商业综合体餐饮商铺排烟系统方案中，势必带来系统控制可靠行的提高。具体做法是：在各商铺内设置油烟系统的“末端设备”，通过控制线路采集各“末端设备”启闭的运行情况并进行求和计算，得出系统总油烟量信号传递给控制器，从而控制屋面合用风机的功率，实现屋面合用风机和商铺运营的匹配。需要说明的是，每个商铺的“末端设备”对应一个油烟量（这个油烟量可以通过商铺面积与换气次数计算获取），可以设置为风机或者其他方便系统联控的设备。如果从节能、防噪、经济角度优化考虑，可直接采取电动阀代替末端设备。

具体做法为：在多家餐饮商铺共用一套排油烟系统的情况下，在每个商铺分支接口处设置一个电动阀（电动阀与灶具联动），每个电动阀对应其商铺一个排风量（各商铺排风量均不一致，故电动阀对应排风量也不一致），控制器根据各商铺电动阀启闭计算实时总排油烟量，控制屋面合用风机的风量。

这种系统方式设置简单可靠，电动阀机械启闭直接反馈油烟量信号，无需管道内设置压力传感装置，电动阀灵敏度高，调节效率高。商铺用户无需再安装风机设备，减少了费用投入，也避免了各商铺自装风机压头不均导致“串味”和系统不平衡问题。控制系统根据各商铺反馈的油烟量叠加总值，通过计算法则实时控制合用风机风量转速，使之与商铺运营情况达到良好的匹配效果。

例如，某个综合体中5个面积不等的餐饮商铺，使用面积分别是60m2、90m2、120m2、150m2、180m2，层高5m，合用1套屋面排油烟风机设备，商铺为方便计算厨房面积统一取商铺面积1/3，餐厅排油烟风量按50次换气次数计算（全部油烟均按烟罩排出考虑）。根据排风量公式Q=s×h×n（Q为总排风量，s为厨房面积，h为层高，n为换气次数）计算这五个商铺每小时排油烟风量分别为：5000m3/h、7500m3/h、10000m3/h、12500m3/h、15000m3/h，则满负荷运行下系统总油烟量为50000m3/h。系统如图4所示。

图4

按各商铺油烟排量大小，屋面合用风机排风量设置以下几个转速档：5000－10000－15000－20000－25000－30000－35000－40000－45000－50000（m3/h）。每个排油烟风量区间对应风机一个转速，并在每个商铺分支管电动阀设置启闭按钮，通过干接点方法每启闭一个电动阀就反馈给风机一个信号进行风量叠加计算，进而自动调节风机转速，从而获得所需排风量。同样参照变风量空调系统“总风量法”做法，为了增加系统稳定性，控制系统设置为只要任意一个电动阀开启即启动屋面风机，当所有电动阀均关闭后才关闭屋面风机，而不是由物业人为启停。

5 结语

采用上述排烟系统的“总风量法”，电动阀启闭信号来反馈油烟量，可靠性增强，但也需要用户安装油烟净化设备，使用过程中定期对管道进行清理。

综合体项目餐饮商铺排油烟实际运行效果，除了排油烟系统本身设置方案外，还与全面通风、补风系统以及楼宇自控系统息息相关，只有每个系统均可靠高效的有机组合在一起，才能呈现一个成功的项目。