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改善住宅排氣道防倒灌防串煙串味的空氣動力性能研究
改善住宅排氣道防倒灌防串煙串味的空氣動力性能研究
簡介： 目前我國住宅排氣道 在不設總排風機的前提下，并聯多個排油煙機的運行方式下，尚存在防倒灌、防串煙串味能力低的問題，用戶還不滿意。本文通過對排氣道的空氣動力性能研究，提出一種可行性的新型誘導式引射通風排氣道通風系統，并實地通過6～24層排氣道系統的空氣動力性能試驗研究，證明效果
良好，達到預期目的，獲得國家專利(2004200001307)。
目前住宅建筑中出現的廚房、衛生間排氣道，主要存在防倒灌、防串煙串味的能力低，尤其在20層以上的住宅建筑中最明顯，用戶反映不滿意。以往許多學者曾對此問題做過不少研究開發，但對此問題解決不夠完善，只在10層以下的住宅建筑中還有效果。有的為了解決這一問題，還在排風道進口處，又加設了逆止閥裝置，即排油煙機關閉時，逆止閥也關閉，阻止了通風道中油煙的倒灌，但時間一久，由于中國式的烹飪習慣所產生的油煙將逆止閥的閥片牢牢沾死，再也無法排風了，油煙機只耗電，排不了風，給用戶造成不良后果，其通風效果可想而知。
2 住宅排氣道空氣動力性能分析及改善性能的工作原理
2.1 空氣動力性能分析
住宅建筑中的排氣道，實際上是由多個排油煙機并聯在豎向排氣道上，組成多動力源的排風系統。在排氣道上不設總排風機的狀況下，由于多個油煙風機都向排氣道內排氣，在排氣道內形成正壓運行系統，當部分油煙機在關閉時即不排風狀態下，由于排氣道內的正壓，將其它油煙機排入風道中的煙氣倒灌到末開油煙機的廚房內，形成大家共識的串煙串味現象。這在正壓通風系統中是非常正常的空氣動力現象，就像在正壓通風管上哪里開口哪里就會漏風一樣的道理。要想阻止這一現象，就要在油煙機與排氣道的進口處做文章，以往國內許多學者研究出避風式的進口裝置、變壓式的進口裝置、帶逆止閥式的進口裝置，對改善上述問題有一定效果，但不夠充分，仍然存在倒灌、串煙串味的現象，尤其在10層以上比較明顯。
根據以往的經驗，經過多次反復試驗研究，課題組提出一種誘導式的進口裝置，較好地解決了以上問
題，其工作原理如下。
2.2 誘導式引射通風排氣道系統工作原理
2.2.1 系統組成
誘導式射通風排氣道系統由以下部件組成：排油煙機、誘導器進口裝置(見圖1)、排氣道(主排風道)、
避風風帽。
圖1 誘導器進口裝置風的原理
2.2.2 系統工作原理
經反復試驗研究，研發出一種安裝在排氣道內進氣口處的誘導器，其功能有二方面：其一，利用誘導器裝置將油煙機的排氣量轉換成向上的噴射氣流，在排氣道內形成由下至上的多個射流接力通風的運行工況，其工作原理正符合目前地下車庫應用射流誘導通；其二，當油煙機停機不供風時，利用誘導器兩側與弧形導流板的夾縫中，借助排氣道內風速的引射誘導作用，在誘導器中形成負靜壓或零壓狀態，達到有效
防止倒灌、串煙串味的效果。根據誘導器在排氣道不同高度層上，可以調節導流板與誘導器之間的夾縫寬
度，以保證誘導器中所產生的負壓和達到順暢排氣的作用。
2.2.3 排氣系統氣流工作流程
進入油煙機罩內的室內空氣和油煙→經油煙機罩吸入口→由風機→排入排氣支管(一般為軟管) →進入誘導器→經誘導器出口在排氣道內形成向上的射流，并與上一層的射流相連接，在整個排氣道內形成一道多
個單股射流相接力的引射排風工況，直到最后經風帽排出室外，達到排氣目的。
3 誘導式引射通風排氣道系統實測效果
住宅排氣道應用誘導式引射通風系統的實際效果檢測，在現場用實物安裝后進行，依北京居安建材廠為試驗基地，分別對6層、9層、12層、18層、24層、的排氣道進行了現場試驗研究，其效果以20層的
排氣道為例，簡述如下 。 煙道防火止回閥安裝在廚房吸油煙機或衛生間排風機后端至具有耐火等級的共用排風管道進口處，風機工作時呈現開啟狀態（排出廢氣）。風機不工作時處于自然關閉狀態（防止廢棄回流），屋內或共用風道內氣溫達到規定值時可自動關閉，并在規定時間內能滿足耐火性能要求，起隔煙阻火作用的閥門。
3.1 檢測對象概述
居安特住宅廚房衛生間共用排煙道(即排氣道，尺寸：550×400)是由20段風道（每段2.7m）水平安裝
于生產現場，組成排煙道系統進行現場檢測，見圖1。
圖2 居安特PFCH—550×400排煙道20層檢測現場 圖3 引射抽力器示意圖
住宅廚房衛生間共用排煙道是由共用主排煙道、引射抽力器(見圖2)和不同型風速導流板組成防串煙、串味的排煙道，用于多層、高層住宅廚房衛生間的排煙和通風。排氣道截面為單管矩型，各層排氣道進風口處安裝有引射抽力器和風速導流板，其功能為：①當油煙機不同層開機時，通過引射抽力器將油煙機的排風量變成主煙道內的噴射射流，在不同煙道高度上，形成多股射流的接力通風效果；②當油煙機關閉時，在引射抽力器兩側與導流板的峽縫中，借助煙道內風速的引射誘導作用，在引射抽力器中形成負靜壓，達到有效防止串煙、串味的效果，根據煙道在不同高度層上，可調節導流板與引射抽力器之間的峽縫寬度，以利達到順暢的排風作用。居安特排煙道斷面尺寸占用空間小，有利于提高建筑空間的使用系數。
安裝的邦太牌吸油煙機由中山市宏強電器有限公司生產，其型號為CXW—1681型，風量16 m3/min ，
風壓230 Pa ，功率168W。
3.2 檢測方法
3.2.1 檢測工況
檢測工況主要變化吸油煙機的開機率h（％），即變化開機的臺數，其檢測工況在7個開機率（15%、30%、40%、50%、65%、80%、100%）下，檢測排風能力和防串煙防倒灌的能力。不同開機率下，具體開
機層數見附表1。
以上開機狀況基本上代表了實際運行的各種工況，經調查了解在高層建筑中，同時開機率要低于低層
建筑，一般在60％以下。
3.2.2 測點的確定
1) 靜壓測點：a)各層油煙機排風支管靜壓選在距排風道進口處200mm的位置（見圖3）。使用靜壓環測量。
b)各層排風道中的靜壓選在支管進口處相應的高度處（見圖3）。
使用靜壓環測量。
2) 風速測點：測點位置與支管靜壓位置在同一斷面處。使熱球風速計測量。
3.3 檢測結果
3.3.1 檢測結果，見附表2
3.3.2 檢測結果分析
1、不同開機率（15%、30%、40%、50%、65%、80%、100%）對各層油煙機排風支管（F150mm）靜壓的
影響
（1）停機層排風支管靜壓的變化
根據檢測結果（附表2）可以看出：
a）經檢測在各種開機率下，所有停機層油煙機排風支管的靜壓都為0，各別樓層達到-2 Pa。