目前住宅建筑中出现的厨房、卫生间排气道，主要存在防倒灌、防串烟串味的能力低，尤其在20层以上的住宅建筑中最明显，用户反映不满意。以往许多学者曾对此问题做过不少研究开发，但对此问题解决不够完善，只在10层以下的住宅建筑中还有效果。有的为了解决这一问题，还在排风道进口处，又加设了逆止阀装置，即排油烟机关闭时，逆止阀也关闭，阻止了通风道中油烟的倒灌，但时间一久，由于中国式的烹饪习惯所产生的油烟将逆止阀的阀片牢牢沾死，再也无法排风了，油烟机只耗电，排不了风，给用户造成不良后果，其通风效果可想而知。
为了克服目前住宅建筑中排风道存在的以上缺点，经反复试验研究，研发出既能防倒灌、防串烟串味，又能基本满足厨房、卫生间有较好排风能力和避风能力的排风道，其前提是：①不设排风道总排风机的多个排油烟机并联系统②取消排风道各层进口处的逆止阀装置，而且要适用于6～30层的住宅建筑中。为此，依北京市居安建筑材料厂为试验基地，组成研发小组，经过一年多上百次的试验研究，成功地开发出诱导式引射通风的空气动力性能排风道，并获得国家专利(200420000130.7)
2 住宅排气道空气动力性能分析及改善性能的工作原理
2.1
空气动力性能分析
住宅建筑中的排气道，实际上是由多个排油烟机并联在竖向排气道上，组成多动力源的排风系统。在排气道上不设总排风机的状况下，由于多个油烟风机都向排气道内排气，在排气道内形成正压运行系统，当部分油烟机在关闭时即不排风状态下，由于排气道内的正压，将其它油烟机排入风道中的烟气倒灌到末开油烟机的厨房内，形成大家共识的串烟串味现象。这在正压通风系统中是非常正常的空气动力现象，就像在正压通风管上哪里开口哪里就会漏风一样的道理。要想阻止这一现象，就要在油烟机与排气道的进口处做文章，以往国内许多学者研究出避风式的进口装置、变压式的进口装置、带逆止阀式的进口装置，对改善上述问题有一定效果，但不够充分，仍然存在倒灌、串烟串味的现象，尤其在10层以上比较明显。
根据以往的经验，经过多次反复试验研究，课题组提出一种诱导式的进口装置，较好地解决了以上问题，其工作原理如下。
2.2
诱导式引射通风排气道系统工作原理
2.2.1 系统组成
诱导式射通风排气道系统由以下部件组成：排油烟机、诱导器进口装置(见图1)、排气道(主排风道)、避风风帽。
图1 诱导器进口装置风的原理
2.2.2 系统工作原理
经反复试验研究，研发出一种安装在排气道内进气口处的诱导器，其功能有二方面：其一，利用诱导器装置将油烟机的排气量转换成向上的喷射气流，在排气道内形成由下至上的多个射流接力通风的运行工况，其工作原理正符合目前地下车库应用射流诱导通；其二，当油烟机停机不供风时，利用诱导器两侧与弧形导流板的夹缝中，借助排气道内风速的引射诱导作用，在诱导器中形成负静压或零压状态，达到有效防止倒灌、串烟串味的效果。根据诱导器在排气道不同高度层上，可以调节导流板与诱导器之间的夹缝宽度，以保证诱导器中所产生的负压和达到顺畅排气的作用。
2.2.3 排气系统气流工作流程
进入油烟机罩内的室内空气和油烟→经油烟机罩吸入口→由风机→排入排气支管(一般为软管) →进入诱导器→经诱导器出口在排气道内形成向上的射流，并与上一层的射流相连接，在整个排气道内形成一道多个单股射流相接力的引射排风工况，直到最后经风帽排出室外，达到排气目的。
3
诱导式引射通风排气道系统实测效果
住宅排气道应用诱导式引射通风系统的实际效果检测，在现场用实物安装后进行，依北京居安建材厂为试验基地，分别对6层、9层、12层、18层、24层、的排气道进行了现场试验研究，其效果以20层的排气道为例，简述如下 。
3.1 检测对象概述
居安特住宅厨房卫生间共用排烟道(即排气道，尺寸：550×400)是由20段风道（每段2.7m）水平安装于生产现场，组成排烟道系统进行现场检测，见图1。
图2 居安特PFCH—550×400排烟道20层检测现场 图3 引射抽力器示意图
住宅厨房卫生间共用排烟道是由共用主排烟道、引射抽力器(见图2)和不同型风速导流板组成防串烟、串味的排烟道，用于多层、高层住宅厨房卫生间的排烟和通风。排气道截面为单管矩型，各层排气道进风口处安装有引射抽力器和风速导流板，其功能为：①当油烟机不同层开机时，通过引射抽力器将油烟机的排风量变成主烟道内的喷射射流，在不同烟道高度上，形成多股射流的接力通风效果；②当油烟机关闭时，在引射抽力器两侧与导流板的峡缝中，借助烟道内风速的引射诱导作用，在引射抽力器中形成负静压，达到有效防止串烟、串味的效果，根据烟道在不同高度层上，可调节导流板与引射抽力器之间的峡缝宽度，以利达到顺畅的排风作用。居安特排烟道断面尺寸占用空间小，有利于提高建筑空间的使用系数。
安装的邦太牌吸油烟机由中山市宏强电器有限公司生产，其型号为CXW—1681型，风量16 m3/min ，风压230 Pa ，功率168W。
3.2 检测方法
3.2.1 检测工况
检测工况主要变化吸油烟机的开机率h（％），即变化开机的台数，其检测工况在7个开机率（15%、30%、40%、50%、65%、80%、100%）下，检测排风能力和防串烟防倒灌的能力。不同开机率下，具体开机层数见附表1。
以上开机状况基本上代表了实际运行的各种工况，经调查了解在高层建筑中，同时开机率要低于低层建筑，一般在60％以下。
3.2.2 测点的确定
1) 静压测点：a)各层油烟机排风支管静压选在距排风道进口处200mm的位置（见图3）。使用静压环测量。
b)各层排风道中的静压选在支管进口处相应的高度处（见图3）。
使用静压环测量。
2) 风速测点：测点位置与支管静压位置在同一断面处。使热球风速计测量。
3.3 检测结果
3.3.1 检测结果，见附表2
3.3.2 检测结果分析
1、不同开机率（15%、30%、40%、50%、65%、80%、100%）对各层油烟机排风支管（F150mm）静压的影响
（1）停机层排风支管静压的变化
根据检测结果（附表2）可以看出：
a）经检测在各种开机率下，所有停机层油烟机排风支管的静压都为0，各别楼层达到-2 Pa。
b）综上所述，在任何工况下，所有停机层油烟机排风支管的静压都是0。说明引射抽力器与风速导流板组件起到隔断排烟道的油烟气体进入室内，达到较好的避风效果，防止了倒灌、串烟、串味的现象。
（2）开机层排风支管静压的变化
根据检测结果（附表2）可以看出：
a)
在各种开机率下，所有开机层油烟机排风支管的静压都高于排烟道（排气道）内的静压，见表1。
不同开机率下各层排风支管及排风道内的静压表1
开机率（%） |
15 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
各层排风支管的平均静压 (Pa) |
106.1 |
118.3 |
114.6 |
110.6 |
113.4 |
116.7 |
115.0 |
各层排风道内的平均静压 (Pa) |
0.4 |
1.6 |
2.1 |
3.3 |
5.3 |
8.9 |
11.0 |
b) 在7种开机率下，所有开机层的油烟机排风支管的静压平均为113.5Pa。但各层排风道内的平均静压值随着开机率的增加而增加，最小0.4Pa，最大11.0Pa，平均为4.7 Pa。说明烟道内的静压不大，有利于防止倒灌、串烟、串味。
2、不同开机率（15％～100％）对各层排风道内静压的影响
根据检测结果（附表2），可以整理出不同开机率（h）对各层排风道内静压（PS）变化的影响，如图4所示。从图4可以看出：
（1）各层排风道内的静压随着开机率的增加而增加，最高平均静压达到11.0Pa。
（2）静压的分布，在同一开率下，13层以下各层静压值随层高的增加而增加，14层以上各层静压值随层高的增加而减少，形成一组圆凸形的变化曲线，起点为-6～0 Pa，终点为0 Pa。
3、不同开机率（15～100％）对各层排风量的影响
根据检测结果（附表2），可以整理出不同开机率（h）对各层排风量（Qp）变化的影响，如图5所示。从图5可以看出：
（1）在不同开机率（15%～100%）下，各开机层的平均排风量随着开机率的增加而略有减少。当开机率为15%～30%时，各开机层的平均排风量为302 m3/h～309m3/h；当开机为65%～100%时，各开机层的平均排风量均为281m3/h。说明开机率对排烟道的排气能力影响不大。
（2）综上所述，吸油烟机风量的下降，除克服油烟机排风支管出口处的引射抽力器的阻力，还受开机率的影响，其各层油烟机的排风量均在281 m3/h以上，平均为292m3/h。若要提高油烟机的排风量在300～500m3/h之间，就必须提高油烟机的风压，以便与此类排烟道相配套。
4
结论
4.1 在各种开机率工况下，所有停机层油烟机排风支管处的静压都是0或负静压，说明防倒灌、防串烟串味的避风良好。
4.2 在各种开机率工况下，排烟道内的静压随着开机率的增加而增加，最高平均11.0Pa，最低平均0.4Pa，平均为4.7Pa。说明烟道内的静压不大，有利于防倒灌、防串烟串味。
4.3 开机层油烟机排风支管内的静压平均为113.5Pa，主要用于克服诱导器的阻力后，转换成射流流动工况，因而对排烟道内产生的静压不大。
4.4 在各种开机率工况下，开机层的平均排风量随着开机率的增加而略有下降，平均为281m3/h～309 m3/h ，说明开机率对各层的排气能力影响较小，有利于各层通风排烟效果，不用担心低层和高层排风量差别大的现象，都能满足标准要求，达到用户满意。
4.5 本排气道系统的主烟道采用单管烟道结构替代主副烟道结构，从而缩小了烟道的截面尺寸，占用空间减少，提高了建筑空间利用系数，特别受到建筑开发商的欢迎，易于推广应用。
4.6 本排气道系统无须安装止逆阀装置，不给用户带来清洗止逆阀的烦恼，使用方便可靠，达到用户满意。
住宅厨房卫生间共用排烟(气)道20层系统检测工况
附表1
工况 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
开机率(%) |
15 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
|
楼 层 数 |
1 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
|
2 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||||
3 |
开 |
开 |
开 |
|||||
4 |
开 |
开 |
开 |
|||||
5 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
|||
6 |
开 |
开 |
开 |
|||||
7 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||||
8 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||||
9 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||||
10 |
开 |
开 |
开 |
|||||
11 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||
12 |
开 |
开 |
||||||
13 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||||
14 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
|||
15 |
开 |
开 |
开 |
|||||
16 |
开 |
开 |
开 |
|||||
17 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
|||
18 |
开 |
开 |
||||||
19 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
开 |
||
20 |
开 |
|||||||
住宅厨房卫生间共用排烟(气)道(20层)排气道系统中
静压、排风量性能检测结果
附表2
检测工况 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
油烟机开机率(%) |
15 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
|
一层 |
排风道内静压 (Pa) |
-4.7 |
-5.6 |
-6.6 |
0 |
-6.6 |
-4.8 |
-5.8 |
排风支管内静压 (Pa) |
104.2 |
-2.8 |
101.1 |
105.2 |
107.7 |
105.2 |
99.8 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
245 |
/ |
240 |
245 |
221 |
215 |
240 |
|
二层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
-5.6 |
-1.9 |
-3.8 |
-2.8 |
0 |
0 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
119.9 |
-1.9 |
-1.9 |
105.8 |
110.9 |
113.2 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
289 |
/ |
/ |
279 |
270 |
269 |
|
三层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
-2.8 |
-2.8 |
0 |
2.9 |
0 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
-1.9 |
124.0 |
0 |
122.4 |
117.0 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
254 |
/ |
312 |
315 |
|
四层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
-3.7 |
0 |
0 |
6.7 |
6.7 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
121.7 |
0 |
124.7 |
0 |
128.6 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
377 |
/ |
342 |
/ |
289 |
|
五层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
0 |
3.8 |
7.7 |
9.6 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
118.0 |
0 |
112.7 |
119.0 |
122.4 |
122.8 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
231 |
/ |
232 |
235 |
240 |
253 |
|
六层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
3.8 |
6.6 |
9.6 |
11.5 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
126.4 |
0 |
0 |
130.1 |
130.5 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
302 |
/ |
/ |
283 |
301 |
|
七层 |
排风道内静压 (Pa) |
1.9 |
0 |
2.8 |
3.8 |
6.6 |
12.4 |
13.4 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
94.0 |
97.3 |
99.5 |
95.9 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
347 |
330 |
340 |
314 |
|
八层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
2.8 |
4.7 |
7.6 |
14.3 |
15.4 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
110.5 |
0 |
0 |
113.4 |
116.7 |
117.0 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
295 |
/ |
/ |
291 |
283 |
279 |
|
九层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
2.8 |
2.8 |
4.7 |
10.4 |
15.3 |
17.3 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
131.1 |
131.5 |
0 |
147.3 |
140.0 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
323 |
245 |
/ |
245 |
261 |
|
十层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
3.7 |
2.8 |
6.6 |
8.5 |
16.3 |
17.3 |
排风支管内静压 (Pa) |
126.6 |
0 |
0 |
0 |
128.5 |
0 |
134.3 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
339 |
/ |
/ |
/ |
263 |
/ |
245 |
|
住宅厨房卫生间共用排烟(气)道(20层)排气道系统中
静压、排风量性能检测结果
续附表2
检测工况 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
|
油烟机开机率(%) |
15 |
30 |
40 |
50 |
65 |
80 |
100 |
|
十一 层 |
排风道内静压 (Pa) |
1.9 |
1.9 |
3.7 |
5.6 |
9.4 |
14.3 |
17.3 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
127.4 |
127.4 |
127.8 |
132.3 |
132.0 |
130.5 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
314 |
321 |
345 |
312 |
304 |
312 |
|
十二 层 |
排风道内静压 (Pa) |
1.9 |
3.7 |
4.7 |
6.6 |
9.4 |
15.3 |
17.3 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
130.1 |
122.8 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
272 |
244 |
|
十三 层 |
排风道内静压 (Pa) |
1.9 |
3.7 |
3.7 |
6.6 |
9.4 |
15.3 |
19.2 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
116.5 |
119.0 |
122.4 |
122.8 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
288 |
264 |
274 |
278 |
|
十四 层 |
排风道内静压 (Pa) |
1.9 |
2.8 |
2.8 |
6.6 |
9.4 |
13.4 |
15.4 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
116.1 |
114.3 |
0 |
113.4 |
120.5 |
117.0 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
371 |
350 |
/ |
337 |
321 |
315 |
|
十五 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
2.8 |
3.7 |
3.8 |
8.5 |
13.4 |
17.3 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
89.3 |
0 |
95.6 |
95.9 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
302 |
/ |
270 |
282 |
|
十六 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
2.8 |
2.8 |
3.8 |
5.7 |
6.7 |
15.4 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
104.9 |
0 |
107.7 |
0 |
104.6 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
237 |
/ |
210 |
/ |
270 |
|
十七 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
1.9 |
2.8 |
3.8 |
3.8 |
6.7 |
9.6 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
118.0 |
-1.9 |
112.7 |
115.3 |
118.6 |
113.2 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
312 |
/ |
305 |
301 |
285 |
261 |
|
十八 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
0 |
2.8 |
2.8 |
3.8 |
6.7 |
12.5 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
101.4 |
101.7 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
312 |
323 |
|
十九 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
1.9 |
1.9 |
1.9 |
2.8 |
0 |
5.8 |
排风支管内静压 (Pa) |
87.5 |
0 |
89.9 |
92.1 |
90.7 |
91.8 |
92.1 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
344 |
/ |
279 |
266 |
272 |
272 |
254 |
|
廿 层 |
排风道内静压 (Pa) |
0 |
1.9 |
1.9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
排风支管内静压 (Pa) |
0 |
0 |
-1.9 |
-1.9 |
-1.9 |
-1.9 |
99.8 |
|
油烟机排风量(m3/h) |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
/ |
321 |
|
