摘 要

摘　要：根據(jù)澳門商業(yè)廚房的特點(diǎn)，提出商業(yè)廚房的安全設(shè)計(jì)措施。合理地布置廚房?jī)?nèi)的燃?xì)庠O(shè)施，選用配置熄火保護(hù)裝置的燃具，建立可靠的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)及高效的油煙制控系統(tǒng)，以保證廚房場(chǎng)所

摘　要：根據(jù)澳門商業(yè)廚房的特點(diǎn)，提出商業(yè)廚房的安全設(shè)計(jì)措施。合理地布置廚房?jī)?nèi)的燃?xì)庠O(shè)施，選用配置熄火保護(hù)裝置的燃具，建立可靠的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)及高效的油煙制控系統(tǒng)，以保證廚房場(chǎng)所的安全。

關(guān)鍵詞：商業(yè)廚房　安全設(shè)計(jì)　熄火保護(hù)裝置　廚房設(shè)施聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)　自動(dòng)滅火系統(tǒng)

Safety Design and Practice of Commercial Kitchens

Abstract：According to the characteristics of commercial kitchens in Maca0，the safety design measures of commercial kitchens are proposed．The kitchen gas facilities are reasonably arranged，gas appliances with flame failure device are used，and a reliable linkage system and an efficient cooking fume control system are established to ensure the safety of the kitchen place．

Keywords：commerciaX kitchen：safety design；flame failure device；linkage system of kitchen facilities；automatic fire extinguishing system

 

1　概述

隨著社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步，各種商業(yè)服務(wù)性配套設(shè)施日趨完善，選擇省時(shí)省力的外出用餐或外賣已經(jīng)成為人們生活方式的一部分。在城市燃?xì)庀到y(tǒng)中，餐飲業(yè)及酒店等商業(yè)用戶的燃?xì)庀牧恳苍絹碓酱?，廚房安全對(duì)商業(yè)場(chǎng)所成功創(chuàng)收、持續(xù)經(jīng)營(yíng)的重要性日益凸顯。商業(yè)廚房的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)主要包括建筑、結(jié)構(gòu)、消防、通風(fēng)、電氣、供排水、燃?xì)獾葘I(yè)工程師，燃?xì)夤こ處熥鳛樵O(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的重要一員，在與其他專業(yè)人員深入廣泛協(xié)作的過程中，也從多方面拓寬了自身的視野。筆者結(jié)合澳門的工程實(shí)踐，就有關(guān)商業(yè)廚房的安全設(shè)計(jì)，從燃?xì)夤こ處煹囊暯羌右苑治觥?span lang="EN-US">

2　商業(yè)廚房的特點(diǎn)

根據(jù)燃燒與爆炸的基本理論可知，使用燃?xì)獾膹N房，經(jīng)常是同時(shí)同地存在著可燃物質(zhì)(燃?xì)?span lang="EN-US">)、助燃物(空氣)和點(diǎn)火源，具備了燃燒與爆炸發(fā)生的三個(gè)要素^[1]。商業(yè)廚房的特點(diǎn)是：

①明火作業(yè)多，火源不斷，可燃物大量存在，疏于管控后發(fā)生火災(zāi)的概率高；

②為了方便顧客和增加商機(jī)，餐廳大多位于人口密集的地區(qū)，廚房發(fā)生火災(zāi)后對(duì)人身與財(cái)產(chǎn)安全的危害大。

現(xiàn)代商業(yè)廚房往往是新技術(shù)首先使用的地方，其設(shè)計(jì)的安全目標(biāo)應(yīng)該是明確的和高水平的。在設(shè)計(jì)此類場(chǎng)所的燃?xì)庠O(shè)施時(shí)，燃?xì)夤こ處煶袚?dān)著較大的責(zé)任和壓力，需針對(duì)有關(guān)的特性加以全面審慎分析，跳出傳統(tǒng)的專業(yè)局限，站在更高的層面，創(chuàng)造性地組合運(yùn)用各種現(xiàn)代科技手段，出色地完成任務(wù)。

在這個(gè)過程中，燃?xì)夤こ處熂纫P(guān)注商業(yè)廚房這個(gè)整體，又要關(guān)注構(gòu)成燃?xì)庠O(shè)施的每一個(gè)要素，甚至最微小細(xì)節(jié)的運(yùn)行情況，同時(shí)又不能忽略系統(tǒng)運(yùn)行所處的變化不定的外部環(huán)境因素。為了確保系統(tǒng)的可靠性和安全性，必須千方百計(jì)地預(yù)計(jì)種種可能的問題，并事先加以預(yù)防。

3　廚房燃?xì)庠O(shè)施的布置

3.1　建筑布局

廚房的安全設(shè)計(jì)必須對(duì)建筑規(guī)劃、結(jié)構(gòu)耐火性能、防火分區(qū)、燃?xì)庠O(shè)施、消防設(shè)備及避難對(duì)策等方面做出考慮。在建筑布局上，廚房應(yīng)鄰近建筑物的外墻布置。廚房的間隔墻體須使用不可燃材料修建，具有等于或超過120min的耐火能力，并且不可直接與樓梯間、電梯井或居住的間隔相通，廚房入口的門應(yīng)該向外開，可從兩側(cè)操作，其防煙和耐火能力應(yīng)等于或超過30min。

3.2　燃?xì)饪傞y

供應(yīng)廚房的燃?xì)夤艿辣仨氃趶N房范圍以外的地方、緊靠廚房入口的外側(cè)，裝設(shè)一個(gè)手動(dòng)的快速切斷閥(Quick Shut Off Valve)，作為廚房的燃?xì)饪傞y。該廚房總閥必須裝在有通道可達(dá)的位置，以備發(fā)生事故時(shí)供消防人員使用，并以不易被擦掉的物料寫上“廚房燃?xì)饪傞y”字樣，字高不小于12cm，以顯目標(biāo)示。

3.3　防火分隔

關(guān)于燃具的布置，澳門地區(qū)相關(guān)的燃?xì)夥ㄒ?guī)中曾經(jīng)要求，如果所安裝的燃具的單臺(tái)功率超過35kW且燃具的總功率超過70kW，則要求燃具與燃具之間，或燃具與廚房墻壁之間需有最少1.3m的安全間距。澳門寸土寸金，相對(duì)而言，l.3m的間距頗大，業(yè)界一直有不同意見，最終此要求在2009年修改，規(guī)定如果使用不可燃及具有不少于120min的耐火能力的防火材料在燃具與燃具之間、或燃具與廚房墻壁之間加以分隔，就無需l.3m的安全間距。

在工程實(shí)踐中，普遍選用的防火材料是德國(guó)Promat公司(Promat中文譯作：保全)生產(chǎn)的一種防火板材，再外包不銹鋼板，既美觀又節(jié)省空間。Promat防火板是根據(jù)被動(dòng)消防理論研制開發(fā)的一種不助燃及經(jīng)高溫高壓處理的纖維板，厚度為9～25mm。澳門大學(xué)于2006年9月按照英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)BS 476《建筑材料和結(jié)構(gòu)防火測(cè)試》(Fire Tests on Building Materials and Structures)中的第20部分《建筑構(gòu)件耐火的測(cè)定方法(一般原理)》(Part 20：Method for Determination of the Fire Resistance of Elements of Construction(General Principles))和第22部分《非載荷建筑構(gòu)件耐火測(cè)試方法》(Part 22：Methods for Determination of the Fire Resistance of Non-load Bearing Elements of Construction)進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果顯示：厚度為9mm、密度為950kg／m³的試件已具備240min的耐火能力。

相對(duì)于運(yùn)用自動(dòng)滅火系統(tǒng)和火災(zāi)報(bào)警的主動(dòng)消防(Active Fire Protection)，被動(dòng)消防^[2](Passive Fire Protection)則是指運(yùn)用一系列具備一定耐火極限的墻壁、地板和門及其他，通過在一段時(shí)間內(nèi)維持結(jié)構(gòu)的完整性，以遏制火災(zāi)或減緩火焰及其影響(例如熱量和煙霧的傳播)，將火災(zāi)限制在初發(fā)的起火單元內(nèi)，阻止或減緩火勢(shì)從火源的房間向其他地方蔓延，以保護(hù)相鄰單元空間免受其害，并為建筑物中的人員緊急疏散或到達(dá)避難區(qū)域提供更多時(shí)間，最大限度地保護(hù)生命和財(cái)產(chǎn)安全，降低火災(zāi)損失。Promat防火板在高溫及溫度頻繁變化的環(huán)境中不變形，遇火燒時(shí)也不會(huì)產(chǎn)生傷害人體的濃煙或毒氣，廣泛應(yīng)用于各類防火系統(tǒng)中，通過了包括UL(美國(guó)保險(xiǎn)商實(shí)驗(yàn)室，Undmwriters Laboratories)和FM(美國(guó)工廠聯(lián)合研究所，Factory Mutual Research)在內(nèi)的多項(xiàng)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)要求的認(rèn)證，已廣為業(yè)內(nèi)建筑師、消防工程師所熟悉。

供氣管道一般不可以直接穿越建筑物的樓梯間及消防通道的防煙前室(Smoke Lobby)。這是因?yàn)榛馂?zāi)時(shí)，燃?xì)夤艿廊粲行孤?，容易發(fā)生爆炸，會(huì)形成更大的災(zāi)難。在工程實(shí)踐中，也出現(xiàn)過極端的情況，供氣管道穿越防煙前室等類似區(qū)域在建筑結(jié)構(gòu)空間上不可避免。此時(shí)，在不影響防煙前室的消防功能的前提下，同時(shí)保證防煙前室的凈空高度滿足澳門法規(guī)所要求的2.2m，燃?xì)夤艿赖陌惭b高度就必須在2.2m以上，而且燃?xì)夤艿莱咏饘偬坠鼙Ｗo(hù)外，根據(jù)被動(dòng)消防的理念，還要與防煙前室加以分隔。工程中首選用Promat防火板材料包覆燃?xì)夤艿赖奶坠艿姆绞竭_(dá)到分隔目的。進(jìn)行分隔時(shí)，特別要避免因分隔而產(chǎn)生凸出物，因?yàn)榫o急情況下凸出物有可能碰傷因疏散而擁擠的人群。

3.4　電氣裝置

澳門的燃?xì)夥ㄒ?guī)規(guī)定，廚房?jī)?nèi)所安裝的電氣裝置和設(shè)備，其防護(hù)級(jí)別不低于IP54；電源插座及開關(guān)等的防護(hù)級(jí)別不低于IP55，且應(yīng)與燃具保持1.3m以上的安全間距。

國(guó)際防護(hù)符號(hào)IP，即Ingress Protection Rating(防護(hù)等級(jí))，或International Protection Rating(國(guó)際保護(hù)等級(jí))，表示裝置外殼的防護(hù)等級(jí)，由IP和后續(xù)的兩位數(shù)字組成。第一個(gè)數(shù)字為0～6，表示對(duì)固體外來物的保護(hù)等級(jí)，第二個(gè)數(shù)字為0～8，表示對(duì)外來水的保護(hù)等級(jí)，數(shù)字越大表示防護(hù)等級(jí)越高。國(guó)際電工技術(shù)委員會(huì)(International Eleetroteehnical Commission，IEC)標(biāo)準(zhǔn)IEC 529《外殼所提供的保護(hù)等級(jí)》(Degrees of Protection Provided by Enclosure)的相關(guān)規(guī)定見表1。

 

4　選用本質(zhì)安全的燃具

商業(yè)廚房?jī)?nèi)，燃具種類多且功率大，選用本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的燃具，對(duì)整個(gè)商業(yè)廚房場(chǎng)所的安全保障有舉足輕重的作用。

本質(zhì)安全是目前主流的安全理念，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程技術(shù)領(lǐng)域。本質(zhì)安全設(shè)計(jì)是指設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，通過人因工程學(xué)的考慮，在設(shè)計(jì)階段采取措施來消除設(shè)備潛在危險(xiǎn)，使設(shè)備本身具有安全性，即使在誤操作或設(shè)備發(fā)生故障的情況下也不會(huì)發(fā)生事故^[3-4]。

4.1　熄火保護(hù)

熄火保護(hù)是燃具本質(zhì)安全設(shè)計(jì)的主要技術(shù)之一。當(dāng)燃具在工作中突然熄火，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)，燃?xì)饩蜁?huì)大量泄放到周圍環(huán)境中。熄火保護(hù)就是檢測(cè)火焰是否持續(xù)存在，火焰持續(xù)存在時(shí)，允許燃具工作；火焰熄滅時(shí)，熄火保護(hù)裝置(Flame Protection Device，FPD)及時(shí)給出控制信號(hào)，進(jìn)而將供應(yīng)至燃具的燃?xì)馇袛?，以確保安全。熄火保護(hù)的核心技術(shù)是火焰檢測(cè)技術(shù)及其信號(hào)處理^[5]。

燃?xì)馊紵且粋€(gè)物理和化學(xué)的綜合過程，火焰區(qū)有許多物理特性發(fā)生變化，如溫度升高、火焰區(qū)氣體電離以及火焰特有的光特性?；鹧鏅z測(cè)技術(shù)就是利用火焰區(qū)物理特性的變化來檢測(cè)火焰的存在，由此出現(xiàn)了多種火焰檢測(cè)方法和火焰檢測(cè)傳感元件及相應(yīng)的熄火保護(hù)裝置類型^[5]。常見熄火保護(hù)裝置類型有三種^[6]：

①熱電偶類型(Thermoelectric FPD)：

②火焰電離類型(Flame Ionisation FPD)：

③火焰感光類型(Photosensitive FPD)。

其中火焰電離類型又分為導(dǎo)電式(Flame Conduction FPD)和整流式(Flame Rectification FPD)兩種^[6]。

4．1．1熱電偶熄火保護(hù)裝置

熱電偶熄火保護(hù)裝置是利用火焰的溫度升高特性，當(dāng)熱電偶感應(yīng)火焰的溫度而產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)的電磁鐵受電動(dòng)勢(shì)推動(dòng)保持燃?xì)忾y打開，燃?xì)饬飨蛑魅紵?；?dāng)燃具點(diǎn)火失敗或火焰熄滅時(shí)，電動(dòng)勢(shì)消失，電磁鐵受彈簧作用推動(dòng)燃?xì)忾y切斷燃?xì)馔贰?span lang="EN-US">

熱電偶熄火保護(hù)裝置的工作過程如圖l所示。當(dāng)燃具不工作時(shí)，下閥塞關(guān)閉主燃?xì)馔?span lang="EN-US">(如圖1a)。當(dāng)按下點(diǎn)火按鈕時(shí)，下閥塞打開，上閥塞關(guān)閉，燃?xì)馔ㄟ^點(diǎn)火管，燃具點(diǎn)火，同時(shí)鐵片與電磁鐵貼緊，點(diǎn)火火焰將熱電偶加熱，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，使電磁鐵得磁而吸住鐵片(如圖lb)。此時(shí)放開按鈕，上下閥塞均打開，主燃?xì)馔方油?，燃具正常工?span lang="EN-US">(如圖1c)。當(dāng)火焰意外熄滅時(shí)，熱電偶冷卻，電動(dòng)勢(shì)消失，電磁鐵失磁，鐵片脫落，下閥塞在彈簧作用下關(guān)閉氣路(如圖la)。

 

以上是用點(diǎn)火火焰加熱熱電偶的情況，目前家庭式的燃具大部分是用主火火焰加熱熱電偶，其工作原理與上述情況基本相同^[7]。

熱電偶是由兩種不同的合金組合，最常見的鎳(Ni)鉻(Cr)合金的極性為正，鎳(Ni)硅(Si)合金的極性為負(fù)，不同的合金在溫度的影響下，產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)也不同。該類型熄火保護(hù)裝置的特點(diǎn)是熱電偶對(duì)溫差的變化反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，要避免火焰以外的熱輻射干擾，因此只局限在低負(fù)荷的大氣式燃燒器上使用。

4．1．2火焰導(dǎo)電式熄火保護(hù)裝置

火焰導(dǎo)電式熄火保護(hù)裝置是利用火焰導(dǎo)電特性，在火焰中放入一根鎳鉻合金絲作為電極，用燃?xì)馊紵鞯臍んw作另一電極，在火焰電極與燃燒器殼體之間加一個(gè)直流電壓，燃燒器接地，流過火焰的小電流被檢測(cè)放大，然后直接帶動(dòng)繼電器工作?；鹧鎸?dǎo)電式熄火保護(hù)裝置具有只檢認(rèn)火焰而不受環(huán)境熱輻射的影響和干擾，能對(duì)火焰的存在或消失迅速反應(yīng)，準(zhǔn)確判斷火焰位置，并且火焰電極使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，在氣體燃燒器中應(yīng)用有相當(dāng)大的優(yōu)勢(shì)。

4．1．3火焰整流式熄火保護(hù)裝置

火焰整流式熄火保護(hù)裝置也是利用火焰導(dǎo)電特性，在火焰電極與燃燒器噴頭(地電極)之間加一個(gè)交流電壓，由于燃燒器噴頭接觸火焰的面積比火焰電極大，火焰中交流電流通過時(shí)有整流效應(yīng)，整流作用產(chǎn)生直流電流信號(hào)，經(jīng)放大后帶動(dòng)繼電器工作?；鹧嬲魇较ɑ鸨Ｗo(hù)裝置不會(huì)受“假火焰”信號(hào)干擾，任何火焰中的塵粒不影響整流效應(yīng)。

大功率燃?xì)馊紵鞯闹骰鹧嫖恢秒S負(fù)荷變化往往有較大變化，使用火焰電離型檢測(cè)器有時(shí)會(huì)發(fā)生熄火誤判，因此，火焰電極在燃燒器的安裝位置必須考慮燃燒器的結(jié)構(gòu)形式，保證電極在火焰內(nèi)處于正確位置，同時(shí)火焰與燃燒器噴頭(地電極)有足夠的接觸面積。

4．1．4火焰感光熄火保護(hù)裝置

火焰感光熄火保護(hù)裝置利用火焰的光特性，采用感光式電子火焰?zhèn)鞲衅鳎栈鹧孑椛鋸?qiáng)度高的紅外線或紫外線，來探測(cè)或掃描火焰。代表火焰信號(hào)的初始電流經(jīng)放大后推動(dòng)執(zhí)行繼電器。該類型熄火保護(hù)裝置的特點(diǎn)是探測(cè)器分辨火焰輻射來獲得正確的火焰信號(hào)，不需要接觸火焰，配置探頭變得很簡(jiǎn)單。不需要火焰電極，探頭在高溫下不退化。另外，由于所有熱的物質(zhì)都向外輻射紅外線，感應(yīng)紅外線的火焰檢測(cè)裝置存在缺點(diǎn)，即難以區(qū)分究竟是火焰輻射還是燃燒室受熱表面輻射(即使火焰熄滅)，因此火焰檢測(cè)裝置的設(shè)計(jì)優(yōu)選感應(yīng)紫外線。感應(yīng)紫外線的火焰感光熄火保護(hù)裝置見圖2。

 

4.2　熄火保護(hù)裝置的選用

熱電偶熄火保護(hù)裝置由于造價(jià)便宜，無需供電，普遍使用在低功率大氣式燃具上，包括家用燃?xì)庠?；火焰電離熄火保護(hù)裝置則最早被應(yīng)用在燃?xì)鉄崴髦?，在功率較高及強(qiáng)制鼓風(fēng)式燃具中得到了廣泛的使用；火焰感光熄火保護(hù)裝置目前主要用于工業(yè)燃燒器(包括燃?xì)忮仩t)中。目前熄火保護(hù)裝置技術(shù)日益成熟，許多火焰電離類型及感光類型熄火保護(hù)裝置都采用帶微處理器的模塊化設(shè)計(jì)，更加高效、安全和可靠，市場(chǎng)上有許多獲得歐盟CE及美國(guó)UL和FM等安全認(rèn)證的產(chǎn)品可供選擇。

在工程實(shí)踐中，要求在燃具的每個(gè)燃燒器上都設(shè)置獨(dú)立的熄火保護(hù)裝置。另外，熄火保護(hù)裝置從檢測(cè)到?jīng)]有火焰到給出有效信號(hào)切斷燃?xì)夤?yīng)的整個(gè)操作過程必須是在安全合理的時(shí)間內(nèi)，因?yàn)榇瞬僮鬟^程時(shí)間過長(zhǎng)，燃具泄漏的燃?xì)膺^多，危險(xiǎn)性過高，保護(hù)裝置就失去了意義。對(duì)于不同類型及功率燃具的熄火保護(hù)裝置的最長(zhǎng)切斷時(shí)間，澳門地區(qū)的相關(guān)燃?xì)夥ㄒ?guī)要求見表2。

 

5　建立可靠的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)

5.1　基于燃?xì)庑孤┨綔y(cè)的聯(lián)動(dòng)

由于在商業(yè)廚房?jī)?nèi)安裝燃?xì)庠O(shè)施種類及數(shù)量較多，需要防止燃?xì)庑孤?，同時(shí)在廚房火災(zāi)發(fā)生時(shí)，若有燃?xì)庵紕t火災(zāi)更加難以控制，造成的災(zāi)難更大?；诎踩珳?zhǔn)則，工程實(shí)踐中，通常在商業(yè)廚房的燃?xì)饪傞y的下游設(shè)置一組電磁閥，與燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器、廚房通風(fēng)管道內(nèi)的電動(dòng)防火閘、供電繼電器聯(lián)動(dòng)。當(dāng)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器偵測(cè)到泄漏發(fā)生時(shí)，發(fā)出報(bào)警，電磁閥關(guān)閉、電動(dòng)防火閘關(guān)閉、供電繼電器切斷廚房燃具電源。由上述設(shè)備組成的廚房聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)同時(shí)切斷了可燃物燃?xì)?、助燃物空氣的供?yīng)以及消除可能存在的點(diǎn)火源。電動(dòng)防火閘的關(guān)閉則更是可以遏制火災(zāi)經(jīng)通風(fēng)管道向其他地方蔓延。廚房設(shè)施聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)見圖3。

 

圖3中，電磁閥1為常開型，當(dāng)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器偵測(cè)到漏氣發(fā)生，燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器控制屏發(fā)出單脈沖信號(hào)使電磁閥1自動(dòng)關(guān)閉(該閥門屬于手動(dòng)復(fù)位類型)；電磁閥2屬于常關(guān)型，斷電時(shí)閥門關(guān)閉，接受廚房通風(fēng)控制屏的通風(fēng)系統(tǒng)開啟信號(hào)時(shí)自動(dòng)開啟，屬于防爆類型電磁閥。廚房排風(fēng)管內(nèi)的電動(dòng)防火閘l和廚房新風(fēng)管內(nèi)電動(dòng)防火閘2是接受廚房通風(fēng)控制屏的信號(hào)而開啟或關(guān)閉的。供電繼電器也是接受廚房通風(fēng)控制屏的信號(hào)而開啟或關(guān)閉的，當(dāng)廚房通風(fēng)系統(tǒng)開啟，燃具供電；當(dāng)廚房通風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉，燃具斷電。另外，當(dāng)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器偵測(cè)到漏氣發(fā)生，燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器控制屏也將信號(hào)發(fā)送給廚房通風(fēng)控制屏，進(jìn)而控制電動(dòng)防火閘l和2關(guān)閉。

實(shí)踐表明，商業(yè)廚房與普通場(chǎng)所的室內(nèi)環(huán)境大為不同，在其運(yùn)行期間，所產(chǎn)生的烹飪油霧、水蒸氣及燃燒煙氣等較多，室內(nèi)環(huán)境潮濕且復(fù)雜，燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器容易誤報(bào)、漏報(bào)。久而久之，頻繁的誤報(bào)、漏報(bào)，一方面使人們變得大意，另一方面使用戶對(duì)燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器的工作性能產(chǎn)生信任危機(jī)，最終導(dǎo)致燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器被用戶棄置不用，形同虛設(shè)。

5.2　基于自動(dòng)滅火系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)

對(duì)于基于燃?xì)庑孤┨綔y(cè)的聯(lián)動(dòng)的缺陷，我們不敢掉以輕心，經(jīng)過與設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)中消防工程師進(jìn)行深入的探討，以及咨詢?nèi)季邚S商的專業(yè)意見，針對(duì)商業(yè)廚房的特性，在進(jìn)一步的工程實(shí)踐中，在廚房增設(shè)ANSUL自動(dòng)滅火系統(tǒng)，燃?xì)夤?yīng)系統(tǒng)與之聯(lián)動(dòng)，而不僅僅是設(shè)置電磁閥與燃?xì)庑孤┨綔y(cè)器。

5．2．1自動(dòng)滅火系統(tǒng)的原理

早在1962年，美國(guó)ANSUL(中文音譯作：安素)公司就提出了廚房自動(dòng)滅火概念，當(dāng)時(shí)廚房失火是造成酒店損失的最主要原因之一。ANSUL系統(tǒng)的核心在于：針對(duì)廚房火災(zāi)的特點(diǎn)，能夠迅速探測(cè)到火災(zāi)并進(jìn)行滅火。該系統(tǒng)使用專門配置的濕式滅火劑，能夠迅速撲滅火焰和冷卻發(fā)熱的表面，并用泡沫覆蓋層鞏固滅火成果，防止死灰復(fù)燃。由于滅火劑的pH值接近中性，因此，可以友好地冷卻設(shè)備，幾乎不會(huì)傷害燃具及其他烹飪?cè)O(shè)備的不銹鋼表面。ANSUL廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)通過了UL認(rèn)證，符合UL300《商業(yè)烹飪?cè)O(shè)備滅火系統(tǒng)滅火試驗(yàn)》(Fire Testing of Fire Extinguishing Systems for Protection of Cornmercial Cooking Equipment)及NFPA 96《商業(yè)烹飪操作的通風(fēng)控制和消防》(Standard for Ventilation Control and Fire Protection of Commercial Cooking Operations)等標(biāo)準(zhǔn)的要求。

ANSUL廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)的工作原理如下：廚房著火導(dǎo)致布在廚房保護(hù)區(qū)(即灶臺(tái)、煙罩及其排風(fēng)管入口附近等火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū))的探測(cè)器熔線斷開，引發(fā)連接在探測(cè)器上的鋼絲繩索松開，滅火劑釋放裝置啟動(dòng)，打開動(dòng)力氣筒，釋放出高壓氣體進(jìn)入滅火劑儲(chǔ)罐，把滅火劑壓出并通過釋放管道輸送至噴嘴噴向保護(hù)區(qū)，同時(shí)釋放裝置控制鋼絲繩索關(guān)閉機(jī)械切斷閥。ANSUL廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)的組成見圖4。

 

5．2．2自動(dòng)滅火系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的ANSUL廚房自動(dòng)滅火系統(tǒng)由以下6個(gè)部分組成：

①滅火劑儲(chǔ)罐。儲(chǔ)存濕式化學(xué)滅火劑，滅火劑儲(chǔ)罐用不銹鋼制成，安裝在一個(gè)不銹鋼保護(hù)箱中或墻上托架上，滅火劑儲(chǔ)罐配備有爆破片、管件接頭等組件。

②調(diào)節(jié)型釋放裝置。屬于一種裝有彈簧的機(jī)械、氣動(dòng)釋放裝置，配置一個(gè)儲(chǔ)存二氧化碳或氮?dú)獾膭?dòng)力氣筒，向滅火劑儲(chǔ)罐提供動(dòng)力氣供應(yīng)，氣筒上安裝有調(diào)節(jié)器，氣筒的密封層設(shè)計(jì)成由釋放裝置擊穿。釋放裝置由熔線探測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)啟動(dòng)，釋放裝置還可以通過鋼絲繩索連接設(shè)置在保護(hù)區(qū)以外的機(jī)械按鈕進(jìn)行遙控手動(dòng)開啟，另外可與大廈中央監(jiān)控系統(tǒng)的連接線兼容，將有關(guān)信號(hào)自動(dòng)傳輸?shù)酱髲B中央監(jiān)控系統(tǒng)。ANSUL滅火劑儲(chǔ)罐及釋放裝置見圖5。

 

③噴嘴。噴嘴上有一個(gè)金屬或橡膠排氣帽，使噴嘴噴孔不會(huì)積聚油脂，噴嘴對(duì)準(zhǔn)廚房灶臺(tái)、煙罩及其排風(fēng)管入口附近等火災(zāi)危險(xiǎn)區(qū)。

④熔線探測(cè)器(見圖6)。熔線探測(cè)器布置在保護(hù)區(qū)的上方，通過額定溫度的合金熔線進(jìn)行自動(dòng)探測(cè)，當(dāng)溫度超過額定溫度時(shí)，熔線斷開，鋼絲繩索松開。其安裝圖見圖7。

 

 

⑤機(jī)械按鈕(見圖8)。是手動(dòng)啟動(dòng)滅火系統(tǒng)的操作工具，通過鋼絲繩索管連接到釋放裝置。機(jī)械按鈕拉環(huán)設(shè)計(jì)成允許三個(gè)手指操作，并有紅色字樣標(biāo)志，方便快速辨認(rèn)。

 

⑥機(jī)械切斷閥(見圖9)。安裝于廚房燃?xì)饪傞y下游燃?xì)夤艿郎?，?dāng)ANSUL系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)，機(jī)械切斷閥由鋼絲繩索控制而關(guān)閉，切斷廚房燃?xì)夤?yīng)，經(jīng)手動(dòng)復(fù)位。

 

圖10是在澳門金沙城中心美食廣場(chǎng)廚房中設(shè)計(jì)帶ANSUL自動(dòng)滅火系統(tǒng)的廚房設(shè)施聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)。實(shí)踐證明，構(gòu)建于ANSUL自動(dòng)滅火系統(tǒng)上的廚房設(shè)施聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)更加安全、合理、可靠。

 

6　高效的通風(fēng)與油煙控制系統(tǒng)

傳統(tǒng)的廚房在烹飪過程中，常會(huì)產(chǎn)生大量油煙甚至有害氣體，威脅員工的健康。一個(gè)良好的廚房設(shè)計(jì)，通過優(yōu)化通風(fēng)系統(tǒng)、油煙控制系統(tǒng)及使用高效能燃具，確保廚房隨時(shí)獲得新鮮空氣以供燃燒和安全排除煙氣，并使廚房?jī)?nèi)的員工有較好的工作環(huán)境，同時(shí)妥善排除烹飪產(chǎn)生的氣味、油煙、蒸汽及有害氣體。

另外，廚房烹飪過程中產(chǎn)生的油煙會(huì)黏附到其接觸到的廚房的各個(gè)部分。這些凝結(jié)在天花板、煙罩、廚具表面上的油脂是易燃的物質(zhì)。這種風(fēng)險(xiǎn)影響著廚房所在建筑內(nèi)的人員。文獻(xiàn)[8]分析指出，商業(yè)廚房火災(zāi)發(fā)生多為3種情況：

①高溫烹飪的食油達(dá)到自燃溫度后燃燒而失控，引發(fā)火災(zāi)；

②廚房燃?xì)庠O(shè)施漏氣而引發(fā)火災(zāi)；

③廚房煙罩或排風(fēng)管所累積的油脂被明火點(diǎn)燃。

前面的聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了第①和②種情況的有效防范，而針對(duì)第③種情況，則需要有高效的通風(fēng)系統(tǒng)與油煙控制手段，常見成熟的油煙控制技術(shù)如下。

①油煙過濾器

工作原理是使油煙通過金屬絲編織網(wǎng)或纖維墊等材料組成的過濾層來吸附油煙粒子。過濾器可濾去大顆的油滴，因此適用于初步處理油煙。這一方法對(duì)油脂的凈化效率較高，但對(duì)氣味沒有任何去除能力。另外，由于過濾器捕集的油脂黏度較高，具有較強(qiáng)的附著性，靠重力自流或擠壓清除都很難實(shí)現(xiàn)凈化，因此油煙過濾器內(nèi)的過濾材料需經(jīng)常清洗維護(hù)，否則影響凈化效率。在油煙治理上，它通常只是作為預(yù)處理，而不作為一種獨(dú)立的治理設(shè)備，在實(shí)踐中常與運(yùn)水煙罩一并使用(既可隔絕火源，又可冷卻和凝結(jié)油脂)。

②運(yùn)水煙罩

運(yùn)水煙罩或稱灑水式煙罩，是集吸煙罩和油煙凈化裝置于一體的油煙凈化設(shè)備，工作時(shí)洗滌劑和自來水經(jīng)眾多的噴嘴以霧化狀態(tài)噴出，形成橫置水霧簾。當(dāng)油煙受排風(fēng)機(jī)的吸力進(jìn)入煙罩，先穿越水霧簾時(shí)油煙與水充分混合被化解，并被排入污水槽，再通過運(yùn)水煙罩內(nèi)置的分水扇的離心作用將水氣分離。該類設(shè)備凈化效率高，能自動(dòng)清洗。

③靜電除油器

靜電除油器(見圖11)，其原理是油煙進(jìn)入高壓電場(chǎng)，使油煙粒子帶電，在電場(chǎng)力作用下凝聚成油滴，沉積在收集板上，經(jīng)重力自流從而得到凈化。凈化過程的分離力直接作用于油煙粒子上，而不是作用于整個(gè)氣流上。因此，靜電除油器具有凈化效率高、壓降小的特點(diǎn)。收集板是其中一個(gè)非常重要的部件，須定期清理以確保靜電除油器的性能。

 

④文丘里式洗滌器

文丘里式洗滌器(見圖l2)由三段組成：漸縮段、咽喉段和漸擴(kuò)段。把油煙氣流壓入文丘里式洗滌器，當(dāng)油煙進(jìn)入漸縮段后，流速增大，進(jìn)入咽喉段時(shí)達(dá)到最大值。洗滌液噴霧則從咽喉段加入，將其清洗。在漸擴(kuò)段，流速減小，壓力回升，油煙粒子凝聚成直徑較大的液滴，進(jìn)而被收集。

 

清除油煙的效率視文丘里管的壓力降及油煙粒子體積而定。另外，由于流經(jīng)咽喉段的空氣速度極高，因此可能產(chǎn)生噪聲問題。

⑤填充塔式洗滌器

填充塔式洗滌器把洗滌液灑向充滿油煙的氣流，藉此清除其中油煙。洗滌器內(nèi)裝滿特別設(shè)計(jì)的填充物料，以增加洗滌液和氣流的接觸面，從而提高吸收效能。填充塔式洗滌器一般需占用較多空間。

⑥空氣清洗器

空氣清洗器是利用水洗與過濾的原理，將油煙處理干凈。通常由溶液泵、噴淋管路及噴淋頭構(gòu)成噴淋系統(tǒng)，內(nèi)置多塊專門設(shè)計(jì)的過濾擋板，可以過濾未被水完全洗凈的油煙，吸附大部分異味。市場(chǎng)上部分新型產(chǎn)品在洗滌液中加入臭氧，形成臭氧水，用臭氧水噴射水洗，可脫臭、分解油脂及殺菌，再加裝油水分離裝置，將污油自動(dòng)分離出來，避免二次污染。

⑦活性炭過濾器

活性炭粒子有大量疏孔，粒子的表面積相對(duì)于體積的比率很高，因而可利用吸附作用來消除氣味。帶氣味的化合物滲透入碳粒疏孔之后，被吸附存留在疏孔表面上。雖然活性炭對(duì)消除氣味很有效，但在下列情況下，活性炭的性能會(huì)受到不良影響：

a．濕度高的油煙會(huì)堵塞吸附空間，減低活性炭的性能和壽命，并增加維修費(fèi)用。

b．高溫時(shí)氣體分子活動(dòng)加速，削弱吸附能力。

基于排放物的特性，不適宜單獨(dú)采用活性炭來控制烹飪所散發(fā)的氣味。

一些較新的技術(shù)如低溫等離子催化復(fù)合技術(shù)、紫外線技術(shù)等，應(yīng)用于澳門地區(qū)商業(yè)廚房的可行性暫時(shí)未能證實(shí)。在工程實(shí)踐中，普遍是組合運(yùn)用運(yùn)水煙罩加靜電除油器的油煙凈化技術(shù)手段。根據(jù)香港環(huán)境保護(hù)署制定的一套油煙控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)效能測(cè)試程序，測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)運(yùn)水煙罩與靜電除油器一并使用最能發(fā)揮控制油煙排放的效能，可以將油脂在煙罩或排風(fēng)管內(nèi)累積的風(fēng)險(xiǎn)降到最低，并且明顯改善商業(yè)廚房的衛(wèi)生條件和消防安全，最終提升運(yùn)營(yíng)效益及競(jìng)爭(zhēng)力。

7　結(jié)語

安全是相對(duì)的，危險(xiǎn)是絕對(duì)的。廚房許多時(shí)候都是建筑物火災(zāi)的始發(fā)區(qū)，其設(shè)施的設(shè)計(jì)與建造所牽涉的技術(shù)范疇日趨錯(cuò)綜復(fù)雜，燃?xì)夤こ處熂缲?fù)著艱巨的社會(huì)責(zé)任，在提供人們生活福利的同時(shí)，還要承擔(dān)偶發(fā)事故、遭人指責(zé)和負(fù)面效應(yīng)的各種風(fēng)險(xiǎn)。為了面對(duì)這一挑戰(zhàn)，燃?xì)夤こ處煴仨殞⒁曇皵U(kuò)展到社會(huì)需求、政府法規(guī)以及外部環(huán)境影響等方方面面，將各種現(xiàn)代科技手段共冶一爐，致力于設(shè)計(jì)、建造安全更加有保障的燃?xì)庠O(shè)施，燃?xì)庑袠I(yè)的發(fā)展才是可持續(xù)的。

 

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本文作者：魏亮

作者單位：澳門美豐石油有限公司