住宅厨房防串味技术研究

摘要：随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，厨房串味问题已成为受居住者关注的热点问题，本文对厨房油烟串味原因进行分析，结合住宅厨房防串味的技术要点，详细阐述相关技术的适用情况，优缺点，设备选型以及安装要点。

关键词：住宅厨房，防串味，技术探讨

1 厨房排烟环境现状分析

随着经济的发展和人民生活水平的日益提高，厨房串味问题已成为受居住者关注的热点问题，越来越多的人开始意识到厨房烟气对室内环境的不良影响，我国一些地方也相应出台了关于厨房烟气的处理与排放标准。厨房内的环境污染有煤气等燃料燃烧产生的有害废气、废热，烹饪过程产生的油雾、蒸汽及异味，以及热辐射和噪声污染等。人们在厨房进行烹饪操作，这些污染物扩散到空气中直接被吸入人体，比香烟对人的危害更为严重。厨房烟气常常带有一定的惯性力和浮升力，且具有强渗透性和粘性，它不但会污染厨房空间，而且还可能对毗邻区域空间的室内环境带来不良的影响。有关资料调查表明，厨房内有害物的浓度值大大超过了室外浓度值及国家规定的居民区大气卫生标准，厨房内空气污染程度比室外高2到 5倍。这些有害物种类多，浓度高，毒性大。

煤气、石油液化气、天燃气等气体“清洁燃料”在不通风的厨房内，燃烧时产生的有害气体全部进入厨房。即使使用电灶，也会产生大量氮氧化物，而对身体危害较大的主要是CO2 、SO2 、CO 、NO可吸入粉尘及环芳香烃类强致癌物等，如表1。

现在住宅厨房抽油烟机都由住户自己选购安装，而市场上厨房抽油烟机品牌型号繁多，厂家只注重产品外型设计和品牌宣传，对产品的关键性能和适用范围介绍不到位。笔者走访了北京几家较有影响的家电商场，大部分产品只有宣传资料，个别的产品介绍较为详细，近半的产品宣传资料性能指标不全，询问促销人员也问不出个所以然。住户很难选购到适用的产品。

风量和风压是考核抽油烟机使用性能的关键指标，在国家标准GB/T 17713-1999《抽油烟机》中，对风量的要求是大于等于7m3/rain，对风压的要求是大于等于80Pa。高层住宅烟道的中低部位常处于高静压状态，需要使用高风压抽油烟机。相同层数的高层住宅楼，选用不同品牌或不同型式的烟道，对抽油烟机的风压要求不一样；同品牌同型式的烟道，用于不同层数的高层住宅楼，当然对抽油烟机的风压要求也不一样。所以住户选购抽油烟机，应符合设计要求。一旦抽油烟机性能指标不符合烟道要求，就会影响烟气排出。

2 厨房油烟串味原因分析

高层住宅厨房串味、返味看是一个很小的问题，却和我们的生活联系紧密。烟道建筑标准是按国家规范每户7～10m2/min设计。近年市场上标准风量的烟机难见踪迹，油烟机厂商通过提升风速片面解决串味问题，使得烟道流速大大超标，引起的油烟倒灌在逐步增加。厨房对油烟倒灌设有三道防线：

（1）烟机自身带有出风止逆阀

（2）建筑物采用变压式、主副式共用烟道

（3）在烟道口加装下垂式止逆阀。

在三道防线下发生油烟倒灌的概率并不高，但实际情况却会经常发生。有以下六大原因的缘故：

（1）油烟机自带的出风阀和烟道口的下垂式止逆阀都依靠烟机风力开启、阀片自重或加装弹簧关闭，为保证油烟机风力可吹开阀片，其重量或弹簧力不能过大，所以阀门关闭力较小，关闭不严。另外阀片受油垢粘连后开、关均不到位，开不到位引起排风不畅；关不到位引起油烟倒灌，这是油烟倒灌的普遍现象。

（2）绝大部分烟机自带的出风阀在在阀片和阀体之间有一环缝，当邻居开启烟机时，烟道内局部压力增高，污气就近从这条环缝倒灌，老式烟道的油烟倒灌以此原因为多。

（3）合适的风速通过共用烟道时烟机接口处会产生适量的负压，防止油烟倒灌。风速过高时产生的负压过大，会吸开阀片。吸开后的阀片受油垢粘连不能有效关闭，当负压消失时发生倒灌。国家规范烟道是按每户5～8m2/min设计的，而市场上都是14立方米以上的大风量烟机，使得烟道流速超标，因这个原因引起的油烟倒灌在逐步增加。

（4）楼上油烟机排烟压力和风量较大时会在烟道内产生局部风阻，阻断了楼下住户的正常排烟。局部风阻后烟道中的污气会从密封效果不好的邻居家止逆阀处泄漏，这是楼上烧菜楼下倒灌的原因。

（5）抽油烟机出力不足，也是导致厨房排烟效果不佳的最主要原因，烟气一次抽出率低，也导致厨房排烟效果不佳。

（6）合适的通风量也是解决厨房排烟效果不佳的关键。设计厨房通风量应从：保证灶具的正常燃烧；不影响人的正常呼吸；烟气基本排净三方面入手。

3 国内高层建筑的厨房排风形式

高层住宅厨房排风经历了最初的自然通风、轴流排气扇、油烟机直排式等几个阶段的发展演变，直至上世纪九十年代初出现公用排风道方式排烟的工程实例，逐步克服了自然排风受外界风速、风向等气候条件的因素影响的弊端，也有效改善了轴流风机、直排式抽油烟机效率低、造成二次污染以及影响建筑物美观的缺陷，使得共用集中式排风道的使用迅速得以推广。目前，新建高层住宅的厨房都会设集中排烟道，采用集中排风系统已经成为今后发展的方向。

在高层民用建筑中，国内目前常用的厨房集中机械排风系统主要有以下三种形式。

（1）厨房集中机械排风系统（集中式）

该系统在屋顶上设置排风机（可以是屋顶风机或其他形式风机），在各层的厨房内设风口，在风口处设置风口百叶，并且安装防火阀。厨房的污浊空气及水蒸气经过排风口至排风竖井，由设于竖井顶部的排风机排至室外。此类厨房的使用时间一般均相同，用此系统便于集中管理，运行时也不会产生串味现象。但排风机承担所有厨房的排风量，其风量、风压大，风机的噪声也大，并且可能出现上下层的排风量不均匀的现象。同时，可能给物业管理带来麻烦，难以确定开机时间，用户处于完全被动状态。

（2）屋顶风机与厨房通风器串联的排风系统（混合式）

该系统在屋顶上设有集中的排风机（可以是屋顶风机或其他形式风机），并在各层厨房内设有通风器，屋顶风机与厨房通风器串联工作。此系统多用于高层建筑、超高层建筑中厨房的排风系统。它的初投资、运行费用都高于前种系统。优点是可以保证下部各层的排风效果，使用灵活，排风效果好，也避免了上下各层交叉污染的问题。在集中烹调时屋顶风机可保证烟道内负压， 但屋顶风机停开时反而成为用户排油烟机的阻力。目前，这种方式广泛应用于卫生要求高的高层建筑中。

（3）采用厨房设通风器的排风系统（分散式）

该系统设集中排风道，每层厨房各自所设置通风器，不用屋顶风机而改用避风风帽，排风经集中风道排出。此种方式属于机械排风与自然排风相结合的排风方式，排风竖井受气候等因素影响较大。使用厨房和卫生间通风器时打开，不使用时关闭，在同一排风道上所有厨房通风器同时开启的机率不高。当上下各层使用同一型号的通风器时，上下层的排风量相差很大。此外，当某些层的厨房通风器不开时，有串气现象发生。目前，这种方式多用于卫生要求不高的高层住宅、宾馆客房的厨房和卫生问排风中。也是住宅建筑中最常用的形式。

分散使系统在住宅集中排气道发展使用过程中也出现了以下多种的新型式，以满足使用的要求。分散式系统的具体形式有：

（1）采用子母型烟道，即各用户的烟气先进入子烟道，设自垂式百叶止回阀，烟气上升一定高度后转入主烟道，依靠结构上的变换来实现防窜烟及消防功能。这种烟道在制作上比较麻烦，而且增加了施工难度，主烟道要保证有足够的面积。

（2）采用变压式风道，主要依靠用户入口处烟道界面的缩小，使主气流加速而静压下降，形成局部负压来实现防窜烟功能。这种烟道省去了子烟道，但增加了变压结构，在制作上比较麻烦，安装调试也比较困难，对于高层住宅的下层用户，其烟气要经过十几次甚至几十次动静压变换，会造成较大的能量损失。在发展演变的过程中，也由主副烟道结构改进为使用新型的变压式烟道，缩小了烟道截面，以对称的文丘里板代替单向布置的变压板，加快了管道中空气流速：用耦合式可调导流装置代替原来的固定导向管，防串烟排气阀联合装在管道外便于拆洗，这些特点使变压式风道系统更为合理。

（3）采用变截面烟道，即根据用户的排烟量将高层住宅分成多段，下段采用较小的烟道截面，上段采用较大的烟道截面，虽然可以为下层住宅增加了一定的使用面积，这给建筑设计及施工带来一定麻烦。根据实际计算结果，以三十层住宅为例，下层住宅厨房增加的面积只有0.08平方米，相比之下增加实用面积是否具有经济价值有待进一步探讨。

（4）采用等截面烟道，即自底层到顶层的烟道通截面一致，这给建筑设计、烟道制作及施工安装带来极大的方便，烟气流动过程中不会有很大的能量损失，对各支管的排风机要求不是很高，用户的投资也不会太大。等截面烟道防窜烟和消防功能可用止回阀和防火阀来实现，原理简单，造成的局部阻力小，止回阀可以是电动的与抽油烟机联锁，具有止逆效果及动作性；也可以采用重力式，靠抽油烟机的风压来开启。对止逆阀的性能要求比较高，若阀门质量不过关，整个系统的运行效果就没有保证了。

以上四种形式中， 第四种形式具有较大的优越性。现在，高层住宅中常用的烟道形式是两种一变压式烟道和等截面烟道。7层以下的建筑物中有采用独立组合式排放系统的，在中高层住宅中也有采用变截面烟道的；还有人提出采用“集中式机械排风系统”，这些形式在实际工程中应用不多。

4 厨房防串味技术介绍

防回风阀体

现在家庭安装厨房抽油烟机，都知道在抽油烟机出口与烟道之间设置止回阀，为什么烟道还会串烟串味呢？其实问题就出在止回阀上。

首先，介绍下止回阀，它是楼房公共排烟气管道和私人厨房油烟机必不可少的防油烟倒灌和相连接的工具。两只半圆阀片在油烟管内经油烟流通粘有的油液，沿倾斜阀片的表面自行滑落进入油烟管内腔连同排出的油烟一同向外排送，实现了两阀片不受油液粘连，开启或关闭转动灵活可靠。有效地防止了住宅室内公共油烟道的油烟异味进入厨房，明显地提高了厨房的卫生环境。

阀门阀体内腔纵向倾斜转动连有两只半圆阀片对接连成的圆形端面，与油烟管设有的纵向倾斜端面接合密封。当油烟机工作时，油烟机排出的油烟气体轻便地吹动两只半圆阀片转动开启对外顺畅地进行油烟排送。当油烟机停止工作时，依靠其倾斜下垂的重量自行下落对接。

以上介绍的是较为理想的工作状况下，一般用于厨房排烟的止回阀，都由塑料等轻质材料制成的简易制品，本身不具承压能力且不严密。在烟气熏蒸和压力作用下，叶片容易变形，止回阀就更为不严密。另外，止回阀都采用重力自垂复位或微弹力回弹复位等逆止形式，使用一段时间后，粘腻的油垢使阀叶复不了位，止回阀就失效了。

止逆阀是住宅厨房集中排烟系统中的重要部件，其性能的好坏往往决定了系统的实际生存。 许多采用集中排烟系统的住宅建筑往往由于止逆阀效果不好，有串烟、串味，影响排风量而被用户弃用，所以决不能忽视其基本性能要求。 但现实工程中，许多业主只强调降低初投资，不愿采用合格的止逆阀，结果导致不必要的损失和纠纷。

据海尔抽油烟机研发经理孟永哲介绍，海尔新型止逆阀是根据力学平衡原理，在销轴安装弹性结构，这样既能使叶片顺利打开，也能使叶片完全关闭，同时避免叶片出现因油污粘牢，导致打不开的现象。材料由塑料改为金属，避免了塑料止回阀老化引起的变形计变形引起的回风现象，有效抑制了厨房串味现象。

集中排烟道用止逆阀的阻力系数随着排风量的增大而有所减小。 上开式止逆阀是目前性能比较优越的形式，其阀门开启角度越大，阻力系数越小。 采用电磁启闭方式，虽然增加造价，但可靠性好，关闭严密，止逆性好。

由于目前市场上提供的止逆阀形式多样，性能不一，所以在中、高层住宅厨房用集中排烟道设计的过程中，一定要注意选用对烟道内气流流动影响小，本身阻力系数小、止逆性能好的阀门，这样才能保证用户厨房内油烟的排出量符合有关标准，保证整个烟道系统使用情况良好。

5 厨房排气道技术

5.1 主次烟道式排气道

主次式烟道由2个或3个矩形烟道并列构成，抽油烟机出气管接人次烟道，试图利用次烟道的烟囱效应使烟气上升一段距离后再进入主烟道，增加烟气动能，加快排出速度。问题是设置了次烟道，在占用同样面积的情况下就减少了主烟道的截面积，提高了烟气流速，从而增加了烟气的流动阻力；而且抽油烟机抽出的烟气成分大部分为空气，温度不会很高，烟道内气体与室外空气的温差就不会大（特别是南方地区），烟囱效应作用有限。

5.2 变压式排气道

变压式烟道有单烟道和主次烟道两种，它在烟气进入主烟道处设置烟气导流板，有意在局部减少主烟道截面积，提高烟气的流动速度，使烟气人口处形成一定的负压（应用伯努利方程原理），防止烟气倒灌。但在实际使用中，通过导流板处的烟气速度往往达不到设定值，而且大部分烟道常处于高静压状态，故变压式烟道也难于达到预想的效果。

因此，无论是主次式烟道或变压式烟道，它都是要在符合设定的条件下才会有明显作用的。而高层住宅中，烟道长而截面小，阻力大，用户多而使用情况复杂（开机率和使用层都不固定），符合设定条件的情况少，烟道主要依赖的原理难于发挥作用，真正起作用的是抽油烟机强迫排烟。

5.3 止逆阀式排气道

单烟道加止回阀式烟道，充分利用了机械排风原理，在占用同样面积的情况下，增加了主烟道面积，强迫排烟。烟气入口处设止回阀防倒灌，屋面排烟口设无动力排气风帽防止环境风压的干扰。

6 对现有共用烟道的建议

6.1 建议一

通过以上分析，我们可以看出要解决上述问题并不难。首先，厨房排烟效果不佳和抽油烟机排不出风可以说都是工程设计中专业缺位所造成的。市场上各种品牌、型式的烟道很多，不是随意套用都可以的，应由通风空调专业工程师根据住宅的建筑层数、高度、厨房面积以及烟道在厨房的方位等要素选定烟道型式，并参照烟道厂家提供的实测数据分段确定主烟道截面积和抽油烟机风压。其次，工程建设方（或物业管理公司）应根据设计结果在交房使用说明书中注明和限定各段烟道所对应的住户抽油烟机风压。解决串烟串味问题，可在烟道接入口的止回阀后加设手动密闭阀，有条件的可在工程设计中设计电动密闭阀与抽油烟机联动。

6.2 建议二

住宅厨房排风的质量关系到居室的空气品质，现在广泛使用的集中排风道尚存在一定的问题。无论是子母风道还是单独风道，其设计原理均以热压通风为基础，风道内呈负压状态。由于抽油烟机和排风扇大多数都是由住户自行装设，一旦运行，将改变风道的空气动力特性，由负压状态变为正压状态，导致同时使用时，离屋面出风口较远的厨卫排风不畅；个别使用时，排风可能会通过公共排风道进入未开排风扇的厨房（排风扇上的止回阀无法做到完全密闭）；如果个别厨房未装排风扇，则串风的情况更严重。

在建筑尺寸允许的情况下，可以考虑以双风道的形式使高层住宅奇数和偶数层的支管分开排风，可以使支管间距增加一倍，从模拟的结果可以比较看出有效地解决了排风倒灌的问题，而在工程设计实践中，这种方法也较容易实现。它对原有图集的改变也不会很大，具有现实的指导意义。

6.3 建议三

最近几年，高层住宅烟道排出口都较少采用机械排烟来降低烟道的压力（实际使用效果不理想），而较多采用的是无动力排气风帽或排出VI加设挡风板来防止环境风压的干扰。如果住宅烟道排出口周围构筑物较高，容易形成季节性高迎风静压（常见于沿海等风力大的地区），影响烟气排出甚至倒罐。所以一般要求烟道排出口附近不应有相邻的两面墙体同时高出排出口。

6.4 建议四

住宅厨房排烟问题关系到我们每个人的生活质量。建议政府部门出台政策强制非单层住宅厨房烟气要有序排放，并配套相关规范和标准加强对与厨房排烟有关的抽油烟机、成品烟道、烟阀、成品风帽等产品的管理。

6.5 建议五

老板电器研发中心油烟机结构部部长卢列存建议共用烟道与烟管接口最好不小于直径150mm。取消附烟道，特别是上翘式结构容易堆积垃圾造成阀门打不。建议共用烟道顶部安装排风装置，定时开启。同时，共用烟道底部应有进风口，用于补充上升热气流形成的烟道底部负压。另外尽量避免下排式烟道设计。

6.6 建议六

海尔抽油烟机研发经理孟永哲结合售后遇见的典型问题，如公用烟道设计过长，排烟路途遥远、预埋烟管接缝不合理，两个烟管中间密封不严，漏烟、烟管走位不直，打弯过多，影响吸力、电源插座设计在烟机背部等，建议在可能的情况下，建筑设计烟道尽可能顺畅，阻力小。在预埋烟管时候要和专业烟机生产厂商提前协作，避免烟管预埋不合理。、