Вытяжные системы кухонных блоков

Anthony B. McGuire

Комфортные условия для персонала, гигиеничность, противопожарная безопасность являются основными требованиями, предъявляемыми к системам вентиляции кухонных блоков.

Особое значение имеет вопрос противопожарной безопасности. Большие объемы тепла, генерируемого промышленной поваренной аппаратурой, в сочетании с общей высокой возгораемостью пищевых жиров и масел создают пожароопасную ситуацию.

Для кухонного блока требуются, по меньшей мере, три самостоятельные системы вытяжной вентиляции. Это, как правило:

- вытяжка из санузлов;

- вытяжка из посудомоечных участков;

- вытяжка от кухонных плит.

Вытяжные системы могут быть общими для всего кухонного блока или могут устанавливаться в помещении локализованно по источникам тепла (печи, конденсаторы холодильных агрегатов). Зачастую вытяжные аппараты объединяются в единую сеть.

Вытяжные системы санузлов

Вытяжные системы санузлов по своей сути и в силу действующих норм и правил должны быть независимы и изолированы от других систем. Это несложно сделать, однако необходимо следить, чтобы вытяжные решетки и пространство под дверями было достаточных размеров. Применение вентиляторов, взаимоувязанных с выключателем света в помещении санузла, может в одном случае быть вполне функциональным, в другом – вести к резкому снижению уровня вентиляции.

Вытяжка санузлов чрезвычайно важна для поддержания гигиенически здоровой и комфортной среды для посетителей ресторана.

Вытяжные системы посудомоечных участков

Данные системы, будучи достаточно простыми, могут, тем не менее, стать причиной чуть ли не трагичных последствий, если неграмотно спроектированы или смонтированы. Основная проблема – это, конечно, водяной пар. Воздух, поступающий с посудомоечных участков, как правило, перенасыщен. Если такой воздух попадает в среду пониженного давления или пониженной температуры, неизбежно возникает конденсат, содержащий остатки используемых моющих средств. Такой конденсат мгновенно разъедает даже оцинкованную сталь. Таким образом, мы имеем здесь две проблемы:

- предотвращение коррозии;

- предотвращение образования конденсата.

Тщательный подбор материалов решает проблему коррозии. Конденсат образуется на протяжении первых 5–7 м воздуховода от посудомоечной машины. То есть на этом участке требуется применение материалов, устойчивых к коррозии. Алюминий, к примеру, представляет собой самый недорогой вариант решения проблемы в большинстве случаев, однако можно использовать и нержавеющую сталь.

Для предотвращения образования конденсата оконечный участок воздуховода (5–7 м) выполняют под наклоном в сторону посудомоечной машины, помимо этого все швы и стыки на данном участке в нижней его части, а также на высоту 7–10 см по вертикали должны быть надежно загерметизированы. Сами швы и стыки выполняются, как правило, пайкой или сваркой.

На рис. 1 приведены схемы различных типов вытяжных устройств для посудомоечных участков.

Рисунок 1. Схема организации вентиляции посудомоечных участков. Примечание. Если в корпусе посудомоечной машины предусмотрены отверстия для подключения вытяжки, их следует закупорить и пользоваться внешним колпаком.

Вытяжные системы кухонных плит

Данные системы требуют наибольшего внимания. Основная функция вытяжного колпака такой системы – улавливать тепло, влагу, жирные испарения и дымовые газы, генерируемые оборудованием на данном участке.

- Контроль тепла. Поваренный процесс требует высокой температуры практически на всех своих этапах. В этом причина весьма тяжелых условий труда для работников пищеблока. Тщательный расчет вытяжной системы позволяет в значительной степени минимизировать неудобства. И наоборот, небрежности в расчетах и проектировании ведут к тому, что на кухне становится буквально невозможно работать. Результаты некоторых исследований показывают, что до 35% тепловой энергии, используемой кухонной техникой, могут высвобождаться в виде лучистой энергии, которую можно контролировать только с помощью экранов. Ее воздействие – повышение температуры окружающих поверхностей (что в свою очередь повышает температуру воздуха) – может контролироваться посредством воздушных потоков, особым образом организованных. Конвективный теплообмен в зоне кухонных плит можно эффективно нейтрализовать (или ограничить) путем установки соответствующего вытяжного колпака. Тепло рабочей поверхности кухонной плиты переходит в окружающий воздух, нагревает его. Восходящие воздушные массы улавливаются вытяжным колпаком и отводятся наружу.

- Влажность. Пар в любой ситуации всегда является проблемой. Пары, выделяющиеся в процессе приготовления пищи, могут улавливаться всасывающей системой вытяжных колпаков. И хотя для многих видов поваренных работ это не является обязательным условием, пароудаление имеет свои преимущества, заслуживающие безусловного внимания. Кипячение и варка на пару, когда жиры не выделяются, не обязательно должны осуществляться под вытяжным колпаком. Да и существующие правила этого не требуют. Тем не менее, как показали результаты соответствующих исследований, это можно делать, снизив производительность установленной системы против показателей, установленных для работы на варочных и жарочных плитах. Рабочие характеристики вентиляционных систем регулируются в индивидуальном порядке по рабочим характеристикам установленного кухонного оборудования. Все расчеты следует тщательно сверять с действующими правилами и предписаниями надзорных организаций.

- Жирные пары и дымовые газы. В Соединенных Штатах Национальная Ассоциация Пожарной Охраны (NFPA) выпустила нормативы NFPA 96 «Правила установки оборудования для удаления дымовых газов и жирных паров на кухнях предприятий общественного питания» – основной документ, регулирующий вопросы работы с вытяжными системами. Название говорит само за себя. Однако далеко не всегда проектировщики и строительно-монтажные организации следуют указанным правилам.

На рис. 2 и 3 приведены различные типы кухонных местных вытяжных отсосов.

Рисунок 2. (подробнее) Колпаки настенные и островного типа	Рисунок 3. (подробнее) Низкий боковой настенный вытяжной кухонный колпак

Проблемы проектирования

Выбор вытяжного колпака и проектные работы, как правило, относятся к компетенции организации, выполняющей заказ на поставку кухонного оборудования. Однако проектировщик системы вентиляции должен координировать свои действия с проектировщиком кухонного блока и следить за соответствием обоих проектов. Проектировщик кухонного блока имеет опыт организации поваренного хозяйства, приготовления пищи и ее подачи, но его не следует рассматривать как эксперта в области распределения воздушных масс. Да, ему хорошо известны принципы варки, жарки и пр., то есть тех операций, для которых требуется контроль выделения тепла, влажности, жирных испарений и дымовых газов. Однако проектировщик систем вентиляции может помочь проектировщику кухонных блоков с различными вариантами технологических решений.

Вытяжки жировых испарений на кухнях являются основными потребителями электроэнергии предприятий общественного питания. Индивидуальная конфигурация вытяжных колпаков с учетом воздействия вентиляционного воздуха, большие объемы транзитных масс (следует помнить, например, что слишком сильная вентиляция мгновенно высушивает хлеб) и пр. являются элементами первостепенной важности при проектировании.

Опыт последних лет показывает, что воздушные объемы, пропускаемые через вытяжной колпак, могут регулироваться в зависимости от вида кухонного оборудования. Например, для газовых печей и плит требуется менее интенсивная вентиляция, чем для грилей и жарочных столов. Большую роль играет также техническое обслуживание. Конструкция системы должна обеспечивать легкость операций по плановой очистке всей сети воздуховодов, иными словами, обслуживающий персонал должен иметь возможность открытого доступа ко всем участкам системы. Для этого многие инженеры-проектировщики обязательно предусматривают один-два руста для сбора жировых отложений по горизонтальной ветке либо в основании вертикального стояка.

Предусматривается также дренажное соединение в виде гибкой подводки для отвода обезжиривающего моющего раствора из системы вытяжной кухонной вентиляции.

На горизонтальных вентиляционных участках, а также в точках смены направления прокладки воздуховодов, где наиболее вероятны такие отложения, с определенной периодичностью должны оборудоваться смотровые люки. В высотных зданиях может потребоваться оборудовать смотровые люки и в вертикальных стояках.

Нормативы NFPA 96 и другие применяемые американские стандарты не требуют обязательного изолирования воздуховодов. Однако не следует сбрасывать со счетов правила по технике безопасности, а также соображения из области энергосберегающих мероприятий. Поверхности воздуховодов могут довольно сильно нагреваться и представлять определенный риск для обслуживающего персонала.

Разветвленная сеть воздуховодов от кухонных местных отсосов отдает существенную часть тепла, что может повлечь в здании, оборудованном системой кондиционирования воздуха, необходимость организации охлаждения воздуха в целях поддержания в помещениях комфортной температуры. На высокотемпературных участках все большее распространение в силу своей дешевизны получает минеральная вата.

На врезке приведена принципиальная схема монтажа конструкций.

Общие проблемы

Ниже приводятся некоторые общие проблемы, встречающиеся в ходе работ по организации систем вытяжной кухонной вентиляции:

– Огнезащитные отсечные заслонки в вытяжных кухонных воздуховодах не следует устанавливать ни в коем случае!

– Диафрагменные заслонки (идеальное место накопления жировых отложений).

– Несоблюдение углов наклона воздуховодных каналов – см. выше.

– Обычные низкотемпературные прокладки на фланцевых соединениях – мгновенно выгорают.

– Низкая скорость движения воздуха. Удаление дымовых газов и испарений невозможно, минимальная поддерживаемая скорость составляет 7,5 м/с.

– Смотровые люки и проемы в недостаточном количестве, неправильной конфигурации – не позволяют обслуживать всю систему.

– Отсутствие прокладок или использование неправильных прокладок на смотровых люках.

– Двигатели прогонных вентиляторов – преждевременно выходят из строя из-за избыточной температуры и накопления жировых отложений.

– Отсутствие дренажных пробок в корпусах вентиляторов для удаления жировых отложений со спиралей и промывки механизмов.

– Недостаточный приток наружного воздуха и/или нестабильный или недостаточный градиент давления между помещением кухни и обеденным залом.

– Избыточные размеры вытяжного колпака – несогласованность действий проектировщика кухонного блока и автора проекта вентиляционной системы.

Противопожарная безопасность

И наконец, несколько слов о противопожарной безопасности вытяжных кухонных систем. Этот вопрос относится, как правило, к компетенции основного проектировщика объекта. Тем не менее, разработчикам систем кондиционирования не мешает хотя бы приблизительно знакомиться с оборудованием, применяемым на «горячих» участках, оборудуемых для приготовления пищи, таким как газовые печи, грили и жарочные столы.

Существует четыре типа систем, которые можно использовать для тушения возгораний. Из них в настоящее время активно применяются только три.

Широко распространены огнетушители, заполненные СО₂. Когда-то они входили в стандартный обязательный комплект противопожарного оборудования кухонь предприятий общественного питания для борьбы с возгораниями жировых отложений на высокотемпературном поваренном оборудовании.

Они еще могут встретиться в гостиницах, больницах и ресторанах старого образца. Мы говорим о них здесь главным образом потому, что на них легко можно наткнуться при проведении реконструкции. Их применение регламентируется правилами NFPA 12 «Системы пожаротушения на углекислом газе».

Ныне для борьбы с возгораниями кухонного оборудования, а также для предотвращения распространения огня по вытяжным вентиляционным воздуховодам и/или другим участкам пищеблока используются системы тушения водой или сухим либо влажным химическим наполнителем. Их применение регламентируется следующими правилами:

– NFPA 15 «Системы водораспыления»;

– NFPA 17 «Системы тушения сухим химическим наполнителем»;

– NFPA 17А «Системы тушения влажным химическим наполнителем».

Некоторые изготовители вытяжных колпаков реализуют их комплектно с системами пожаротушения, которые требуется только подключить к водопроводной сети либо к резервуарам с составом, применяемым для огнетушения. В противном случае вся система пожаротушения монтируется на месте.

Все оборудование должно соответствовать техническим условиям и установочным требованиям надзорных организаций и органов сертификации (например, UL), а также паспортным данным завода-изготовителя.

И наконец, линии подачи горючего и электрические сети, обслуживающие кухонное оборудование, должны взаимоблокироваться, то есть перекрываться и выключаться при включении системы пожаротушения. Как правило, в системе предусмотрены соленоидный клапан, перекрывающий подачу газа под аварийным колпаком, и автоматический реле-регулятор, отключающий напряжение в электроприборах.

Воздуховоды, короба и защитные оболочки

Вытяжные воздуховоды из кухонь, транспортирующие воздух с температурой 150°C и выше, необходимо изолировать.

Металлические поверхности усиливаются ребрами жесткости и/или фланцевыми соединениями, рассекающими изоляционный материал.

Метод изолирования таких выступающих ребер приведен на рисунке.

Оставлять на воздуховоде или горячем коробе воздушный прослоек, как показано на рисунке, совсем не обязательно. Решение принимается в зависимости от конкретного температурного режима, сорта металлопроката и толщины воздушного канала.

Для вытяжных кухонных воздуховодов проектные работы выполняются с учетом местных норм и правил, а также конкретных условий проведения работ на строительном объекте.

Высокотемпературная изоляция с использованием теплоизоляционных материалов в форме блоков, матов и панелей: дымоотводы и вытяжные кухонные воздуховоды

Применяемые материалы: высокотемпературные блоки, маты и панели, арматура в виде сетки или металлической проволоки, уголок, крепежная металлическая лента, механический крепеж, металлическая сетка или усиливающее полотно, жаропрочная мастика. Обозначения: 1 – воздуховод 2 – теплоизоляционные блоки, укладка со смещением 3 – металлическая сетка или полотно натягивается над выступающими ребрами жесткости и ребрами фланцевых соединений 4 – ребра жесткости или ребра фланцевых соединений 5 – металлическая лента, механический крепеж, переплет металлической проволокой для закрепления теплоизоляции 6 – наружный кожух применяется в качестве защитно-декоративной оболочки, а также в целях защиты вентиляционной сети от атмосферного воздействия (на рисунке показан металлический лист, закрепленный болтами) 7 – теплоизолирующие маты укладываются непосредственно на плоскость воздуховода, маты по толщине выше ребер жесткости и фланцевых соединений (в качестве альтернативного решения на воздуховод укладывается жаростойкая теплоизоляционная плитка) 8 – уголок (факультативно) 9 – армирующее полотно или сетка заглубляется между двумя слоями жаро-, морозостойкой мастики (в случае наружной прокладки воздуховода) либо теплоизолирующего бетона

Перепечатано с сокращениями из журнала RCI.

Перевод с итальянского С. Н. Булекова.

Научное редактирование выполнено Ф. А. Шилькрот – гл. специалистом МОСПРОЕКТ-3, тел. (095) 292-4419