在油煙凈化系統(tǒng)中，風(fēng)道設(shè)計與計算是確保系統(tǒng)高效運行、實現(xiàn)良好凈化效果的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。合理的風(fēng)道設(shè)計能夠保障油煙順暢輸送至凈化器，提高凈化效率，同時減少能耗與維護成本。

一、風(fēng)道設(shè)計原則

（一）確保氣流均勻穩(wěn)定

風(fēng)道布局應(yīng)盡量保證氣流在整個系統(tǒng)內(nèi)均勻分布，避免出現(xiàn)氣流短路或局部風(fēng)速過高、過低的情況。例如，在分支風(fēng)道設(shè)計時，需依據(jù)各分支所連接的爐灶數(shù)量、廚房空間布局等因素，合理分配風(fēng)道截面積，使各分支的油煙都能順利匯入主風(fēng)道。以大型美食廣場為例，不同檔口的爐灶數(shù)量與烹飪強度存在差異，可通過精確計算，對檔口連接的分支風(fēng)道進行差異化設(shè)計，確保每個檔口產(chǎn)生的油煙都能以合適的流速進入主風(fēng)道，避免因某一分支風(fēng)速過快導(dǎo)致其他分支油煙倒灌，或因流速過慢使油煙在分支內(nèi)積聚。

（二）減少阻力損失

風(fēng)道應(yīng)盡可能減少彎頭、變徑等部件，以降低氣流在輸送過程中的阻力。每一個彎頭和變徑都會增加風(fēng)阻，導(dǎo)致風(fēng)機能耗增加，且可能影響油煙輸送效果。若必須設(shè)置彎頭，應(yīng)采用大半徑彎頭，其曲率半徑一般不小于風(fēng)道直徑的 1.5 倍，這樣可有效減小氣流轉(zhuǎn)彎時的能量損失。在風(fēng)道材質(zhì)選擇上，優(yōu)先采用內(nèi)壁光滑的材料，如不銹鋼板，其表面粗糙度低，能減少油煙與風(fēng)道內(nèi)壁的摩擦，降低阻力。與普通鍍鋅鋼板相比，不銹鋼板風(fēng)道可使風(fēng)阻降低約 10%-15%，顯著提升系統(tǒng)運行效率。

（三）符合防火安全要求

由于油煙具有可燃性，風(fēng)道設(shè)計必須嚴(yán)格遵循防火規(guī)范。風(fēng)道應(yīng)采用不燃材料制作，如厚度不小于 1.0mm 的鍍鋅鋼板或不銹鋼板。在穿越防火分區(qū)時，需設(shè)置防火閥，當(dāng)風(fēng)道內(nèi)溫度達到 70℃（一般廚房環(huán)境下防火閥動作溫度）時，防火閥自動關(guān)閉，阻止火勢通過風(fēng)道蔓延。例如，在商業(yè)綜合體中，不同餐飲店鋪所在區(qū)域可能屬于不同防火分區(qū)，風(fēng)道在穿越這些分區(qū)邊界時，必須安裝合格的防火閥，且定期對防火閥進行維護與檢測，確保其在緊急情況下能正常工作。

二、風(fēng)道計算方法

（一）風(fēng)量計算

1.按爐灶數(shù)量估算：對于餐飲場所，可依據(jù)爐灶數(shù)量初步估算風(fēng)量。一般每個爐灶對應(yīng)的處理風(fēng)量約為 2000 - 4000 立方米 / 小時，具體數(shù)值可根據(jù)菜系特點、烹飪強度等因素調(diào)整。例如，以爆炒為主的川菜館，每個爐灶風(fēng)量可按 3500 - 4000 立方米 / 小時計算；而以蒸煮為主的粵菜館，每個爐灶風(fēng)量可按 2000 - 2500 立方米 / 小時估算。若某餐廳有 10 個爐灶，以川菜烹飪?yōu)橹?，則初步估算總風(fēng)量為 3500×10 = 35000 立方米 / 小時。

2.按換氣次數(shù)計算：對于廚房空間較大且爐灶分布較分散的情況，可通過換氣次數(shù)來計算風(fēng)量。廚房每小時換氣次數(shù)通常在 40 - 60 次。假設(shè)廚房面積為 200 平方米，高度為 3 米，則廚房空間體積為 200×3 = 600 立方米。若按每小時 50 次換氣計算，所需風(fēng)量為 600×50 = 30000 立方米 / 小時。在實際應(yīng)用中，需綜合考慮廚房設(shè)備散熱、人員密度等因素，對換氣次數(shù)進行適當(dāng)調(diào)整。

（二）風(fēng)道截面積計算

確定風(fēng)量后，根據(jù)選定的風(fēng)速來計算風(fēng)道截面積。風(fēng)道內(nèi)風(fēng)速一般控制在 8 - 12 米 / 秒較為合適。風(fēng)速過低，會導(dǎo)致風(fēng)道截面積過大，增加成本與空間占用；風(fēng)速過高，則會增大風(fēng)阻與噪音，且可能影響油煙凈化效果。以風(fēng)量 30000 立方米 / 小時為例，若選取風(fēng)速為 10 米 / 秒，先將風(fēng)量單位換算為立方米 / 秒，即 30000÷3600≈8.33 立方米 / 秒。根據(jù)風(fēng)道截面積公式 S = Q÷v（S 為截面積，單位平方米；Q 為風(fēng)量，單位立方米 / 秒；v 為風(fēng)速，單位米 / 秒），可得風(fēng)道截面積 S = 8.33÷10 = 0.833 平方米。若風(fēng)道為矩形，可根據(jù)實際空間情況，將其設(shè)計為寬 1 米、高 0.833 米左右的尺寸（寬高比例盡量接近 1:1，以減少風(fēng)阻）。

（三）風(fēng)壓計算

風(fēng)壓計算較為復(fù)雜，需考慮風(fēng)道沿程阻力、局部阻力以及設(shè)備阻力等因素。

1.沿程阻力：風(fēng)道沿程阻力與風(fēng)道長度、內(nèi)壁粗糙度、風(fēng)速等有關(guān)?？赏ㄟ^達西 - 威斯巴赫公式計算，即 hf = λ×(L÷D)×(v2÷2g)，其中 hf 為沿程阻力，單位帕斯卡；λ 為摩擦系數(shù)，與風(fēng)道材質(zhì)有關(guān)，如鍍鋅鋼板 λ 約為 0.015 - 0.02；L 為風(fēng)道長度，單位米；D 為風(fēng)道當(dāng)量直徑，對于矩形風(fēng)道 D = 2ab÷(a + b)，a、b 分別為風(fēng)道寬和高，單位米；v 為風(fēng)速，單位米 / 秒；g 為重力加速度，取 9.81 米 / 秒 2。假設(shè)某段鍍鋅鋼板風(fēng)道長 20 米，寬 1 米，高 0.833 米，風(fēng)速 10 米 / 秒，先計算當(dāng)量直徑 D = 2×1×0.833÷(1 + 0.833)≈0.91 米，代入公式可得沿程阻力 hf = 0.018×(20÷0.91)×(102÷2×9.81)≈20.2 帕斯卡。

2.局部阻力：局部阻力主要由彎頭、變徑、閥門等部件產(chǎn)生。每個部件的局部阻力系數(shù) ζ 可通過相關(guān)手冊查得，局部阻力 hj = ζ×(v2÷2g)。例如，一個 90° 彎頭的局部阻力系數(shù) ζ 約為 0.25，若該彎頭處風(fēng)速為 10 米 / 秒，則局部阻力 hj = 0.25×(102÷2×9.81)≈12.7 帕斯卡。在計算總局部阻力時，需將風(fēng)道內(nèi)所有局部部件的阻力相加。

3.設(shè)備阻力：油煙凈化器、風(fēng)機等設(shè)備也會產(chǎn)生阻力，設(shè)備阻力可從設(shè)備廠家提供的技術(shù)參數(shù)中獲取。假設(shè)油煙凈化器阻力為 200 帕斯卡，風(fēng)機自身阻力為 50 帕斯卡。將沿程阻力、局部阻力與設(shè)備阻力相加，即為系統(tǒng)所需總風(fēng)壓。在上述例子中，總風(fēng)壓 H = 20.2 + 12.7 + 200 + 50 = 282.9 帕斯卡。實際設(shè)計中，還需考慮一定的安全余量，一般增加 10% - 20%，即最終設(shè)計風(fēng)壓為 282.9×(1 + 15%)≈325.3 帕斯卡。

三、風(fēng)道設(shè)計與計算的注意事項

（一）考慮熱脹冷縮

廚房環(huán)境溫度變化較大，風(fēng)道在長期使用過程中會因熱脹冷縮而產(chǎn)生變形。因此，在風(fēng)道設(shè)計時，需預(yù)留伸縮節(jié)，一般每隔 15 - 20 米設(shè)置一個。伸縮節(jié)可采用不銹鋼波紋伸縮節(jié)，其具有良好的伸縮性能與耐腐蝕性，能有效補償風(fēng)道因溫度變化產(chǎn)生的長度變化，防止風(fēng)道因熱脹冷縮導(dǎo)致開裂或連接部位松動。

（二）合理設(shè)置排風(fēng)口與補風(fēng)口

排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在油煙產(chǎn)生源上方，且盡量靠近爐灶，確保能有效捕捉油煙。排風(fēng)口風(fēng)速一般控制在 0.5 - 1.0 米 / 秒，避免風(fēng)速過高導(dǎo)致油煙擴散。補風(fēng)口位置應(yīng)合理規(guī)劃，使新鮮空氣能均勻補充到廚房各個區(qū)域，避免出現(xiàn)氣流死區(qū)。補風(fēng)量一般為排風(fēng)量的 70% - 80%，以維持廚房內(nèi)微負壓環(huán)境，防止油煙外溢。例如，在廚房布局設(shè)計時，可將補風(fēng)口設(shè)置在遠離爐灶的一側(cè)墻壁上，與排風(fēng)口形成對角分布，促進空氣循環(huán)。

（三）定期維護與清理

風(fēng)道在使用過程中，內(nèi)部會積聚油污，不僅影響通風(fēng)效果，還存在火災(zāi)隱患。因此，需定期對風(fēng)道進行維護與清理。建議每季度至少進行一次全面檢查，每年進行 1 - 2 次深度清洗。清洗時，可采用專業(yè)的風(fēng)道清洗設(shè)備，如高壓水槍、機器人清洗設(shè)備等，將風(fēng)道內(nèi)的油污徹底清除。同時，檢查風(fēng)道連接部位是否松動、防火閥是否正常工作等，確保風(fēng)道系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。