Wybrane aspekty projektowania instalacji w obiektach gastronomicznych

Projektowanie instalacji sanitarnych w obiektach gastronomicznych wymaga stosowania rozwiązań wentylacyjnych i grzewczo-klimatyzacyjnych, które zapewnią nie tylko komfort cieplny - ale również bezpieczeństwo pracowników i ich gości. Zwróćmy uwagę, że gastronomia to branża, która zużywa duże ilości energii potrzebnej do przygotowania posiłków i wentylacji. Dlatego inwestorom w pierwszej kolejności zależy na tym, aby uzyskać maksymalne oszczędności w zakresie eksploatacji urządzeń HVAC.

Wentylacja w gastronomii

Najważniejszym wyposażeniem instalacyjnym z punktu widzenia systemów komfortu w obiektach gastronomicznych jest wentylacja mechaniczna. Projekt wentylacji mechanicznej restauracji powinien powstać na podstawie wytycznych od technologa. Znając przeznaczenie danego obiektu, ustawia on na rzucie niezbędne urządzenia, np. zlewy czy okapy. Co do zasady, w lokalach gastronomicznych możemy wyodrębnić następujące strefy:

• Zaplecze gastronomiczne ( tj. kuchnia i zmywalnia),
• magazynową ( tj. chłodnie, magazyny owoców i warzyw)
• ekspedycyjną (rozdzielnia kelnerstwa, przygotowywania)
• handlową (np. stanowiska sprzedaży detalicznej)
• administracyjno-socjalną
• sale konsumenckie

Jak wiadomo, głównym celem instalacji wentylacji mechanicznej w obiektach gastronomicznych jest utrzymywanie odpowiedniej temperatury pomieszczeń, odprowadzanie zysków ciepła oraz wyrzut zanieczyszczeń na zewnątrz. Każdy projektant, przygotowujący się do realizacji projektu wentylacji mechanicznej dla takiego obiektu, powinien zacząć od rozpoznania pomieszczenia kuchni wraz zapleczem kuchennym. Tam gromadzi się największa ilość pary wodnej, tłuszczu, dwutlenku węgla oraz różne zapachy które nie mogą przenikać do strefy jadalni. Parametry powietrza wewnętrznego powinny zapewnić osobom w nich pracującym i przebywającym komfort cieplny, dobre samopoczucie oraz powietrze pozbawione rozmaitych zanieczyszczeń i zapachów.



W polskim ustawodawstwie nie ma jasno sprecyzowanych wytycznych, dotyczących projektowania wszelkich instalacji w obiektach gastronomicznych, z tego względu projektanci powinni podchodzić indywidualnie do każdego obiektu gastronomicznego, z uwzględnieniem ogólnych przepisów i norm tj.

• Rozporządzenie Ministra Infrastruktury z dnia 12 kwietnia 2002 r. w sprawie warunków technicznych, jakim powinny odpowiadać budynki i ich usytuowanie (t.j. Dz. U. z 2022 r. poz. 1225).
• PN-83/B-03430 – “Wentylacja w budynkach mieszkalnych zamieszkania zbiorowego i użyteczności publicznej”

Bazując na tych materiałach, możemy wyliczyć minimalną ilość świeżego powietrza w pomieszczeniu oraz określić właściwy bilans cieplno-wilgotnościowy. Pierwszy z czynników określa się w przeliczeniu na liczbę osób w danej części naszego lokalu. Każdy człowiek powinien mieć zapewnione 30 m3 higienicznego (czystego i świeżego) powietrza w ciągu godziny. Inną liczbę wymian powietrza powinno się stosować dla kuchni, a inną dla sali konsumenckiej:

• 5-10 wymian w ciągu 1 h dla sali konsumenckiej
• 10-25 wymian w ciągu 1 h dla kuchni i przygotowalni

Zaś w wypadku wilgotności powietrza i temperatury wytyczne są następujące:

• temperatura powietrza powinna oscylować w zakresie od 20 do 22°C,
• wilgotność powietrza zaś od 40 do 50 proc.,
• prędkość powietrza w miejscu pracy: od 0,2 do 0,3 m/s

Prócz wentylacji mechanicznej nawiewno-wywiewnej, w kuchniach gastronomicznych  stosuje się wentylację miejscową okapami nad kuchenkami wielopalinkowymi. Ich obrys powinien być większy (o ok. 20 cm) niż obrys urządzenia lub urządzeń, nad którymi został zawieszony. Mogą pracować w systemie wyciągowym lub nawiewno - wyciągowym (pod warunkiem zastosowania filtrów tłuszczowych chroniących wymiennik ciepła). 

Odzysk ciepła i centrale wentylacyjne

Projektując system wentylacji mechanicznej dla obiektów gastronomicznych możemy zwrócić uwagę, że konieczne jest zaprojektowanie niezależnej centrali dla sali jadalnej oraz dla strefy kuchni. Znając krotność wymian, projektant może dobrać odpowiednią wielkość centrali oraz jednostki sekcyjne. Sięgając po jednostki wentylacyjne z odzyskiem ciepła Panasonic z wymiennikiem przeciwprądowym, mamy do wyboru centrale o wydajności od 250 do 1 000 m3/h. Zastosowanie przeciwprądowego wymiennika ciepła pozwala na znaczne obniżenie zużycia energii. Obciążenie układu klimatyzacji zmniejsza się o około 20%, co daje znaczne oszczędności energii.



Znając typoszereg centrali, w następnej kolejności musimy określić, co będzie źródłem ciepła i chłodu dla danej centrali. Rozwiązaniem zapewniającym możliwie najniższe koszty eksploatacyjne jest wybór chłodnico-nagrzewnicy freonowej zasilanej pompą ciepła np. przy wykorzystaniu jednostki zewnętrznej PACi NX. Agregaty te dostępne są w mocach od 3,6 do 25,0 kW. W jednostkach PACI NX  wykorzystano przyjazny dla środowiska czynnik chłodniczy R32, redukując całkowitą ilość czynnika o co najmniej 20%, co skutkuje obniżeniem współczynnika GWP o 75%. 



Jednostki dużej mocy to seria ECOi EX (16-56 kW), wyróżniająca się wysoką efektywnością nawet podczas pracy w skrajnych temperaturach otoczenia. Jednostki te mogą pracować ze 100% wydajnością przy +43°C, osiągając przy tym wysoką sprawność chłodzenia w temperaturze. Jednostki 2-rurowe ECOi EX umożliwiają zbudowanie pojedynczego systemu o mocy nawet 224,0 kW.



Aby zapewnić kompatybilną współpracę między jednostką zewnętrzną pompy ciepła a centralą wentylacyjną oraz stworzyć układ mieszany (klimatyzację połączoną z doprowadzeniem świeżego powietrza) - warto sięgnąć po zestawy przyłączeniowe AHU. Dla jednostek małej mocy do 14 kW, zestawy przyłączeniowe AHU komunikują się z centralą poprzez wbudowany sterownik CONEX w wersji z Bluetooth® (CZ-RTC6BL). Zastosowanie zestawów przyłączeniowych AHU zwiększa energooszczędność całego układu: zapobieganie zimnym przeciągom, kompensuje temperaturę nawiewanego powietrza, steruje nawilżaczem zewnętrznym, zapobiega przed szronieniem wymiennika oraz podaje sygnał stanu filtra na kanale czerpnym i wywiewnym.  



Rozwiązania grzewczo-chłodzące

Szukając optymalnego systemu grzewczego dla projektowanego obiektu gastronomicznego musimy pamiętać, że temperatura w pomieszczeniach kuchni, zaplecza kuchennego oraz na sali musi bezwzględne wynosić w okresie grzewczym 20 °C. Aby dobrać odpowiednią moc źródła ciepła, musimy brać pod uwagę lokalizację budynku względem strefy klimatycznej (w Polsce występuje 5 stref klimatycznych dla okresu grzewczego), wielkość okien, wielkość i usytuowanie grzejników oraz potrzeby cieplne wynikające z tytułu przygotowania ciepła technologicznego lub ogrzewania ciepłej wody użytkowej. 



Ogrzewanie powinno być bezpieczne, spełniać wymagania fizjologiczne (cieplne) człowieka, a także być racjonalnie wykorzystane. Do ogrzewania pomieszczeń zakładów gastronomicznych można również wykorzystać nowe, energooszczędne, przyjazne środowisku rozwiązania, m.in. pompy ciepła Aquarea T-CAP. Są to urządzenia idealne do ogrzewania, chłodzenia i podgrzewania dużych ilości ciepłej wody do temperatury 65°C. Nakłady poniesione na inwestycję bardzo szybko się zwracają, a emisja CO2 znacznie się obniża. Tego typu pompy ciepła idealnie współpracują z ogrzewaniem podłogowym, uzyskując w ten sposób wysokie SCOP. 



Jeżeli zależy nam, aby jeden system był odpowiedzialny za ogrzewanie zimą i chłodzenie latem, do obiektów restauracyjnych warto wybrać zintegrowany system grzewczo-chłodzący. Takim rozwiązaniem jest układ VRF ECOi EX zasilany energią elektryczną, który został zaprojektowany z myślą o najbardziej wymagających restauracjach. System o wysokiej wydajności. Rozszerzony zakres temperatur roboczych, zapewniający ogrzewanie przy temperaturze zewnętrznej do -25 °C (2-rurowe układy ECOi EX). ECOi EX to wysoce niezawodne jednostki o dużej mocy chłodniczej i grzewczej, nawet podczas pracy w skrajnych temperaturach otoczenia. Jednostki mogą pracować ze 100% wydajnością przy +43 °C. Nowe jednostki ECOi EX wyróżniają się doskonałymi osiągami bez dodatkowych funkcji związanych z energooszczędnością. Do współpracy z systemem VRF możemy wykorzystać jednostki wewnętrzne kanałowe o mocy od 1,5 kW. Zapewniają one precyzyjną kontrolę temperatury nawet w małych pomieszczeniach. 2 warianty montażu (w poziomie lub w pionie) i wysokie zewnętrzne ciśnienie statyczne 150 Pa stwarzają elastyczne możliwości wykonania instalacji.

Instalacja wodno-kanalizacyjna - wytyczne projektowe

Ważnym aspektem dla projektantów jest instalacja wodociągowa i kanalizacji sanitarnej w budynkach gastronomicznych. Woda zimna do obiektu może być dostarczana z wodociągu publicznego lub rzadziej z własnego ujęcia. W wewnętrznej sieci wodociągowej instaluje się zawsze zawór główny odcinający dopływ wody z zewnątrz budynku umożliwia on całkowite odcięcie wody w przypadku awarii.

Zgodnie z literaturą, zużycie zimnej wody do celów technologicznych wynosi około 80 dm* na dobę na jedno miejsce konsumenckie, opcjonalnie możemy przyjąć 4 dm* zimnej wody na przygotowanie posiłku. Pamiętajmy, że podane zużycie wody nie uwzględnia dodatkowo potrzeb wody do celów gospodarczych, sanitarnych i przeciwpożarowych. Ciepła woda użytkowa w obiektach gastronomicznych realizowana jest najczęściej w sposób pojemnościowy, w zasobniku na ciepłą wodę. Źródłem ciepła dla takiego zasobnika może być centralne źródło ciepła (kocioł gazowy, sieci ciepłownicza, pompa ciepła) lub miejscowe źródło ciepła (pojemnościowy podgrzewacz gazowy lub elektryczny). 

W przypadku zastosowania rozwiązania grzewczego, opartego na systemie VRF zasilanego gazem ziemnym ECO G lub energią elektryczną ECOi - możemy zastosować wysokowydajny wodny wymiennik ciepła Panasonic do produkcji ciepłej wody użytkowej. Wymiennik ten umożliwia również produkcję wody lodowej. Obsługa i sterowanie wodnego wymiennika ciepła odbywa się za pomocą sterownika zdalnego z timerem CZ-RTC4, który zapewnia energooszczędne sterowanie wydajnością całego układu. W środku urządzenia znajdziemy płytowy wymiennik ciepła z płytami ze stali nierdzewnej i zabezpieczeniem przeciwzamrożeniowym. Przełączanie między pracą w trybie ogrzewania i chłodzenia może odbywać się w sposób automatyczny.

Projektanci powinni również zwrócić uwagę na prawidłowe zaprojektowanie instalacji kanalizacji sanitarnej - zanim ścieki zostaną odprowadzanie np. za pośrednictwem przyłącza kanalizacji sanitarnej do sieci, muszą przejść przez proces odtłuszczania. Stosuje się go w celu zapobieżenia ścinaniu i osadzaniu się tłuszczu na ściankach przewodów, co mogłoby doprowadzić do ich całkowitego zatkania. Odtłuszczacze, czyli separatory tłuszczów mogą być wykonane w budynku lub na zewnątrz, w warstwie gruntu.  Dobiera się do natężenia przepływu ścieków w dm3/s, przy czym kieruje się do nich tylko te ścieki, które wymagają odtłuszczenia (wszystkie inne powinny być odprowadzane odrębnym kolektorem kanalizacyjnym).