Баланс воздуха на кухне: почему дым тянет в зал и как его останавливает баланс

Повара говорят, что вытяжка работает, а гости жалуются, что в зале пахнет грилем. Правы могут оказаться и те и другие одновременно.

Почему в зале пахнет кухней

Запах с кухни доходит до гостей одним из трёх путей. Зонт в пик не улавливает факел, и дым расходится по кухне. Давление на кухне выше, чем в зале, и кухонный воздух уходит через раздачу и двери. Или вытяжной воздух выбрасывается на кровле рядом с воздухозабором свежего воздуха для кондиционирования зала и сразу возвращается внутрь.

Все три случая сводятся к балансу воздуха. Каждый кубометр, выброшенный зонтом, должен откуда-то вернуться, и International Mechanical Code (IMC) требует, чтобы компенсирующий воздух из всех источников примерно равнялся вытяжке. Если проект не определяет, где этот воздух войдёт, за вас это решит само здание.

Вытяжка, компенсирующий приток и переток: три потока, один баланс

Вытяжка — воздух, удаляемый зонтом; её расход определяют по самому зонту и по тому, что под ним готовят, см. расход воздуха вытяжного зонта. Компенсирующий приток означает наружный воздух, который вентилятор подаёт на кухню. Переток идёт из зала на кухню через раздачу, двери или переточные решётки под действием небольшой разницы давлений.

По старой привычке большую часть вытяжки возвращают через одну приточную установку рядом с зонтом. Руководство Design Guide 2 из серии по вентиляции коммерческих кухонь, подготовленное для Энергетической комиссии Калифорнии, предупреждает, что это эмпирическое правило «can be a recipe for trouble» («может обернуться неприятностями»). Руководство рекомендует держать местный приток ниже примерно 60 % от вытяжки, а остальное подавать другими путями, прежде всего перетоком из зала.

Переток не бесплатен: это наружный воздух, который вентиляция зала должна забрать с улицы, отфильтровать, охладить и осушить, поэтому он входит в нагрузку на охлаждение зала. Взамен кухня получает уже охлаждённый воздух, а ровный поток через раздачу удерживает запахи на кухонной стороне. С этого баланса мы начинаем каждый проект вытяжки кухни.

Пример расчёта

Пристенный зонт длиной 3 м над газовыми чарбройлерами относится к тяжёлому режиму, и минимум по кодексу для него около 6 700 м³/ч. Местный приток держим ниже примерно 4 000 м³/ч, значит, не меньше 2 700 м³/ч должно прийти через зал.

Залу на 80 мест площадью 120 м² для гостей нужно около 1 480 м³/ч наружного воздуха (ASHRAE 62.1: 3,8 л/с на человека плюс 0,9 л/с на м²), поэтому приток в зал увеличивают примерно до 2 700 м³/ч и направляют так, чтобы он питал кухню. Калькулятор вытяжки сделает такое разделение для вашего зонта.

Небольшое разрежение: запахи удерживает, а двери не свистят

Цель: давление на кухне чуть ниже, чем в зале, чтобы слабый поток воздуха шёл от гостей к поварам. Сильным ему быть не нужно, зато в каждом проёме он должен идти в одну сторону всё время, пока работает зонт.

Слишком сильное разрежение создаёт свои проблемы. В Design Guide 2 описан классический случай: по проекту вытяжка около 13 600 м³/ч, но через закрытые клапаны и щели внутрь может протиснуться всего около 10 200 м³/ч наружного воздуха, поэтому через зонт уходит ровно столько же, а вентилятор только углубляет разрежение в здании. Признаки:

• Двери свистят, хлопают или открываются с усилием.
• Вытяжка «не тянет»: через зонт проходит меньше воздуха, чем по проекту, и в пик факел выбивает из-под зонта.
• Горячий влажный воздух и запахи затягивает через каждую щель: из служебных коридоров, от мусорных контейнеров и из туалетов.
• Газовое оборудование работает нестабильно: пламя отрывается или мерцает, гаснут запальники, а у газовых водонагревателей с дымоходом продукты сгорания может затягивать обратно в помещение.

Место подачи притока важно не меньше, чем его объём

Приток, который дует поперёк фронта зонта, действует как боковой ветер на свечу и выталкивает факел из зоны улавливания. В Design Guide 2 распространённые схемы подачи проверили в лаборатории, и эти советы подходят для любой кухни:

• Скорость воздуха на подходе к зонту держите ниже примерно 0,4 м/с и никогда не направляйте на зонт приточный воздухораспределитель.
• Рядом с зонтом ставьте перфорированные диффузоры вместо четырёхсторонних или щелевых и настраивайте их так, чтобы у края зонта воздух замедлялся примерно до 0,25 м/с.
• Воздух фронтальной подачи, встроенной в зонт, должен выходить горизонтально со скоростью не выше примерно 0,75 м/с.
• Избегайте зонтов с «коротким замыканием» (short-circuit), которые выдувают неподготовленный воздух прямо внутрь зонта; ASHRAE 90.1 ограничивает такой воздух 10 % от вытяжки.
• Разделите приток между несколькими медленными воздухораспределителями и сблокируйте его с вытяжным вентилятором.
• Никаких напольных вентиляторов, направленных на линию готовки: с ними улавливание может стать невозможным.

Вторая половина задачи связана с температурой. IMC требует либо охлаждения кухни с учётом нагрузки от притока, либо подачи притока, который отличается от расчётной температуры кухни не больше чем примерно на 6 °C. На Бали сложнее с влагой: необработанный наружный воздух делает жаркую кухню ещё и влажной и душной, а переток из кондиционируемого зала приходит уже охлаждённым и осушенным.

Кондиционирование зала входит в систему кухни

Сплит-системы и кассетные кондиционеры гоняют воздух помещения по кругу и наружного воздуха не подают. Если притока свежего воздуха нет, нужный кухне переток приходит через входные двери и щели: горячий, влажный и нефильтрованный. В зале становится липко и душно, кондиционеры работают на пределе, а запах меняется при каждом открытии двери.

Помогает кондиционирование или мешает, решают три детали. Воздухораспределители рядом с открытой кухней не должны дуть в сторону линии готовки. Приточная система должна работать всегда, когда работает зонт, в том числе во время утренней заготовки. И вытяжные вентиляторы туалетов и бара тоже тянут воздух, поэтому они входят в тот же баланс.

Что владелец может проверить во время смены

• Двери. Если в пик дверь свистит, хлопает или открывается с трудом, разрежение слишком сильное; если дверь выдавливает в сторону зала, давление на кухне слишком высокое.
• Салфетка на раздаче. Полоска бумажной салфетки в проёме раздачи должна слегка отклоняться в сторону кухни. Если она сильно трепещет, разрежение чрезмерное; если отклоняется к гостям, туда же пойдут и запахи.
• Дым у края зонта. Когда всё оборудование разогрето, поднесите дымовой карандаш или палочку благовоний дупа (подальше от фильтров) к переднему краю и торцам зонта. Если дым заворачивает наружу, а не уходит вверх в зонт, значит, зонт короткий, не хватает боковых панелей или мешает сквозняк.
• Минута без притока. Если при остановке приточного вентилятора улавливание улучшается, приток подаётся слишком быстро или направлен на зонт.
• Фильтры и кровля. Забитые жиром фильтры снижают расход. На кровле проверьте, насколько близко выброс вытяжки к воздухозаборам кондиционирования и к окнам соседей.

Что замеряют инженеры

Проверки владельца показывают, что что-то не так; замеры показывают, насколько. Мы замеряем расход вытяжки на каждом зонте, расходы притока на кухню и свежего воздуха в зал, разницу давлений между кухней и залом микроманометром, скорости воздуха у края зонта и температуры притока, а затем для каждого отклонения от проекта находим причину.

У большинства жалоб на запах больше одной причины: сначала замер, потом устранение самого большого отклонения.

Пусконаладка при полной нагрузке кухни

Пустая кухня всегда выглядит сбалансированной. На холостом ходу факелы слабые и становятся максимальными, когда работают все горелки, грили и фритюрницы, поэтому баланс подтверждается только при полной нагрузке: всё оборудование разогрето, кондиционеры зала в обычном режиме, двери в привычном положении.

На пусконаладке мы выставляем расходы вытяжки и притока, проверяем направление перепада давления в каждом проёме, наблюдаем за улавливанием с помощью дыма и повторяем проверку в ночном режиме. Проектные значения, замеры и настройки передаём письменно. Главный приёмочный тест остаётся за владельцем: открытая кухня не дымит, в зале не пахнет, оборудование стабильно работает в часы пик.

Заведение уже работает и борется с запахами? Аудит инженерных систем замеряет систему во время работы и находит причину до любых покупок, а затем исправление подтверждает пусконаладка.