[淺談工廠廠房建筑設(shè)計中的暖通設(shè)計]廠房暖通

　　本文根據(jù)作者對工廠廠房建筑中暖通工程設(shè)計的一點經(jīng)驗，針對其暖通設(shè)計中存在的一些問題，重點對重工、輕工業(yè)廠房以及電子廠房的暖通設(shè)計進(jìn)行了研究與分析，并提出了本人的意見。
　　
　　隨著我國工業(yè)的迅速發(fā)展，以及國家對工業(yè)的大力支持，工廠廠房的質(zhì)量也隨之增加。其中廠房的設(shè)計過程也受到工藝專業(yè)的要求，在注意與消防、結(jié)構(gòu)梁柱、節(jié)能以及建筑物本身等諸多方面的協(xié)調(diào)兼顧。在暖通設(shè)計中，廠房建筑自身的生產(chǎn)工藝的要求下，決定了其多樣性的特點，我們應(yīng)予以足夠的重視，做到設(shè)計有所針對。
　　1. 負(fù)荷計算方面
　　工業(yè)廠房的采暖熱負(fù)荷及空調(diào)冷負(fù)荷與一般民用建筑不同。根據(jù)《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019-2003)，工業(yè)廠房的冬季采暖設(shè)計溫度在12℃～21℃；我們平時遇到的廠房大多數(shù)為機(jī)械加工廠房，采暖室內(nèi)設(shè)計溫度可以取14℃～l6℃，夏季空調(diào)室內(nèi)設(shè)計溫度可以取26℃～27℃。如果單從室內(nèi)設(shè)計溫度就妄斷廠房車間類建筑的冷熱負(fù)荷并不大，那就錯了。實際上，各類車間的負(fù)荷大小和組成千差萬別。由于生產(chǎn)工藝的要求，有的廠房的要求新、排風(fēng)量比較大，其新風(fēng)負(fù)荷在總負(fù)荷中所占比例比較大。有的廠房常年進(jìn)行熱加工處理，廠房內(nèi)部發(fā)熱量比較大，而有的廠房內(nèi)人員數(shù)量略多，勞動強度比較大，因而空調(diào)冷負(fù)荷中，人員濕負(fù)荷比較大。
　　2. 工業(yè)廠房暖通空調(diào)設(shè)計中冷熱源的選擇
　　廠房類建筑多是布置在工業(yè)區(qū)內(nèi)，通常有廠區(qū)鍋爐房提供蒸汽。當(dāng)廠區(qū)只有采暖用熱或以采暖用熱為主時，宜采用高溫?zé)崴�作為熱媒。�?dāng)廠區(qū)供熱以工藝用蒸汽為主時，在不違反衛(wèi)生、技術(shù)和節(jié)能要求的條件下，可采用蒸汽作為熱媒。一般情況下，車間廠房類建筑是不采用電采暖的，原因很簡單，工業(yè)用電價格比較高。即使是民用建筑如果沒有拿到當(dāng)?shù)毓╇姴块T的特殊優(yōu)惠，其運行價格也令業(yè)主難以承受。如果廠區(qū)內(nèi)沒有蒸汽或熱水熱源，某些不存在易燃危險的車間可以采用燃?xì)廨椛洳膳�，這也是一種比較經(jīng)濟(jì)的采暖方式。對于冷源的選擇，也應(yīng)結(jié)合廠區(qū)的實際情況，在盡可能減少投資的前提下，選用高效節(jié)能環(huán)保產(chǎn)品。可傾向使用蒸汽熱源溴化鋰吸收制冷機(jī)組或使用VRV制冷機(jī)組。對于非嚴(yán)寒地區(qū)，可以使用風(fēng)冷熱泵機(jī)組，夏季供冷，冬季供熱。
　　3. 廠房大門的空氣幕設(shè)置
　　廠房的大門多為長時間開啟的大門，造成室外冷（熱）風(fēng)侵入負(fù)荷比較大。寒冷地區(qū)的工業(yè)廠房，大門上方應(yīng)盡可能地設(shè)置空氣幕。有的設(shè)計師為了省事，將大門空氣幕與暖氣片串聯(lián)在一起，這是不可取的，并且違反了《采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》(GB50019.2003)第4.8.2條。廠房的主出入口大門一般都比較高大，貫流式空氣幕的送風(fēng)距離一般都無法滿足使用要求，所以應(yīng)選擇離心式空氣幕。對于超大的出入口，應(yīng)選擇裝配式廠房熱空氣幕，裝配式熱空氣幕安裝在大門的上方，風(fēng)口在大門的兩側(cè)，同時相對吹熱風(fēng)，從而形成一道熱風(fēng)幕，防止室外冷空氣侵入，保證了室內(nèi)所須的溫度。另外值得注意的是，廠房的熱空氣幕盡可能選擇熱水或蒸汽熱源的，不要選擇電加熱的。廠房的大門冷風(fēng)侵入負(fù)荷比較大，選用電加熱空氣幕，動輒幾十千瓦，一個稍大點的廠房，光空氣幕一項就會占用上百千瓦的電負(fù)荷。
　　4. 廠房內(nèi)采暖通風(fēng)空調(diào)方式的選擇
　　4.1 廠房車間的通風(fēng)
　　工業(yè)廠房的通風(fēng)不局限于可開啟外窗的自然通風(fēng)方式。同一個工種相同的車間內(nèi)，可以做全室的通風(fēng)換氣。工種不同的車間，若局部區(qū)域有污染物產(chǎn)生或局部區(qū)域散熱量較大，可以做局部除塵或局部排風(fēng)處理，以減少不必要的通風(fēng)量。當(dāng)車間內(nèi)的散熱量不是特別大的時候，為了節(jié)能減排，也可以選用屋頂自然采光通風(fēng)器，靠熱流的自然上升，實現(xiàn)無動力散熱排風(fēng)。但是某些面積超大的車間，由于生產(chǎn)的需求，散熱量比較大，以自然通風(fēng)方式是無法滿足通風(fēng)散熱要求的。廠房的通風(fēng)除了要滿足新風(fēng)要求、散熱要求，還要滿足除塵要求，排煙要求。一些廠房的生產(chǎn)會產(chǎn)生有害的氣體或煙塵（比如焊接車間），對于此類車間，設(shè)計師應(yīng)與工藝專業(yè)密切配合，確定有害煙塵或氣體的量。并根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模來確定，是做全車間煙塵凈化，還是局部排風(fēng)凈化處理。對于有害氣體、煙塵的排放，還應(yīng)在排放前做相應(yīng)的處理，使之滿足《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》。對于寬度超過6Om的大車間，僅靠四周外墻上的窗戶，是無法完全滿足自然通風(fēng)排煙要求的，可在廠房中間部位的屋頂上，每隔一定距離就設(shè)置一臺排風(fēng)兼排煙的雙速風(fēng)機(jī)，平時排風(fēng)，著火時排煙。
　　4.2 散熱器的選擇
　　散熱器的選擇，總的來說要遵循這樣幾個原則。設(shè)備要實用、適用且經(jīng)濟(jì)。對于負(fù)荷比較大的車間，可以選用鋼制翅片管散熱器，由于其散熱面積大，單位體積的散熱器其散熱量很大，如果仍然不能滿足負(fù)荷需求，就需要增設(shè)暖風(fēng)機(jī)輔助采暖了，當(dāng)然這也需要征得工藝專業(yè)的同意。對于粉塵比較多的車間，這類散熱器就不適用了，由于其翅片內(nèi)會積對粉塵，難于清理，時間稍長，就會大大影響散熱效果，應(yīng)選擇鋼制柱式散熱器。對于有腐蝕的廠房，還應(yīng)選擇耐腐蝕型的散熱器。廠房車間的輔助用房，經(jīng)濟(jì)條件允許，可以選擇銅鋁復(fù)合散熱器或鋼制柱型散熱器。對于熱負(fù)荷不大的車間，我們還可以選擇光管散熱器，同時它還有容易清理的優(yōu)點。對于希望節(jié)省造價的車間，當(dāng)然要選擇鑄鐵散熱器了。廠房的空間一般比較高大，選擇加熱全車間內(nèi)的空氣溫度是比較耗費能源的，可能的話，嚴(yán)寒地區(qū)的工業(yè)廠房應(yīng)采用區(qū)域輻射采暖或地板輻射采暖。需要注意的是地板輻射采暖，僅適用于地面結(jié)構(gòu)荷載不大的輕工業(yè)廠房。
　　5. 其他應(yīng)注意的問題
　　5.1 通風(fēng)管道的布置
　　在重工業(yè)的車間內(nèi)，一般布置有鐵軌，供火車和軌道小車使用；柱子的牛腿上布置軌道，供門式吊車使用。這些條件限制了我們暖通專業(yè)管道的布置。有鐵軌的地方一般很難布置暖溝，管道架空敷設(shè)時，應(yīng)與多個專業(yè)相配合，與壓縮空氣管道，電氣橋架，乙炔管道等保持合適的間距，積極主動做好設(shè)計階段的協(xié)調(diào)工作。管道系統(tǒng)的設(shè)計中，不光是要考慮到車間內(nèi)的氣流組織，同時要注意了解車間內(nèi)的可動機(jī)械設(shè)備的動作范圍和生產(chǎn)流程，避免出現(xiàn)管道布置的位置與吊車或滑軌等工藝裝置的沖突。車間內(nèi)的空調(diào)設(shè)計更為靈活。除了設(shè)置風(fēng)管機(jī)，靠風(fēng)管送風(fēng)外；當(dāng)廠房內(nèi)由于橋式起重機(jī)等設(shè)備的存在或由于生產(chǎn)工藝的要求，限制了風(fēng)管的布置時，可以選用屋頂式高大空間通風(fēng)單元空調(diào)或大空間區(qū)域空調(diào)機(jī)，這種空調(diào)形式，免去了風(fēng)管的布置，既可以將機(jī)組布置在屋頂，也可以將機(jī)組布置在側(cè)墻上，設(shè)計更為靈活。
　　5.2 熱加工車間的隔熱設(shè)計
　　有熱加工工種存在的車間，不光是考慮以上提到的一般性內(nèi)容，還有一項隔熱設(shè)計。一些車間內(nèi)工作區(qū)域內(nèi)溫度過高，需要為工人提供相應(yīng)的隔熱防護(hù)措施，防止工人中暑或燙傷。同時應(yīng)設(shè)計有供工人降溫休息的區(qū)域性小房間。
　　5.3 潔凈通風(fēng)空調(diào)設(shè)計的關(guān)注點
　　對于有潔凈度要求的廠房，要設(shè)計潔凈通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng)。設(shè)計時，要嚴(yán)格遵守工藝的潔凈度等級要求。潔凈空調(diào)的設(shè)計有幾個需要注意的地方：①明確人流、物流組織；②確定是否為單向氣流，選擇合適的氣流方向，是水平氣流還是垂直氣流。③選擇合適的空氣過濾器，除了初效過濾器，中效過濾器外，高效過濾器的選擇也尤為重要。此外過濾器的阻力損失，和使用壽命，也是關(guān)鍵的參數(shù)。④潔凈空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)的，吹淋室、傳遞窗是容易被設(shè)計者忽視的地方，注意排風(fēng)的設(shè)置。⑤潔凈空調(diào)系統(tǒng)內(nèi)各個區(qū)域的壓差的設(shè)定是整個系統(tǒng)能否正常運作的關(guān)鍵。
　　5.4 暖通空調(diào)設(shè)計一定要遵循節(jié)能減排原則
　　工業(yè)廠房車間類建筑占地面積大，空間也相對比較高大，能耗方面不容小覷。為了響應(yīng)國家的低碳環(huán)保號召，廠房類建筑的暖通空調(diào)設(shè)計，也要盡可能地做到節(jié)能減排，以減少工廠平時通風(fēng)空調(diào)設(shè)備的運行費用，同時減少對環(huán)境的污染破壞。廠房類建筑的節(jié)能，不僅包括對冷熱媒體管道和容器的保溫設(shè)計，還包括整個采暖、通風(fēng)、空調(diào)系統(tǒng)的運行節(jié)能設(shè)計，更為重要的是采暖、通風(fēng)空調(diào)形式的選擇，因為后者對于整個系統(tǒng)節(jié)能與否至關(guān)重要。比如對于高大空間的車間，就可以合理地利用置換通風(fēng)，為生產(chǎn)員工提供舒適的工作環(huán)境，還能節(jié)省通風(fēng)空調(diào)運行費用。新風(fēng)和排風(fēng)量比較大的車間，一定要設(shè)置熱回收機(jī)組，或分散設(shè)置，或集中起來與空調(diào)機(jī)組布置在一起。工業(yè)建筑粉塵污染多比較嚴(yán)重，不建議使用翅片熱回收器，而應(yīng)使用轉(zhuǎn)輪式熱回收器。
　　5.5 廠房的設(shè)計，應(yīng)優(yōu)先滿足生產(chǎn)工藝要求
　　廠房和車間的設(shè)計應(yīng)以工藝專業(yè)為主，其他各個專業(yè)，都應(yīng)輔助其功能的實現(xiàn)，同時滿足消防的需求。有些新設(shè)計師，在設(shè)計廠房的過程中，沒有注意到工藝專業(yè)的特殊要求，或不了解生產(chǎn)工藝流程，設(shè)計完成后，等各個專業(yè)匯總到一起時，才發(fā)現(xiàn)自己的系統(tǒng)不能滿足使用要求，不得不推翻原設(shè)計重新來。所以，大家在設(shè)計工業(yè)廠房車間類建筑時，一定對工藝專業(yè)的要求以足夠的重視。因為他們的要求，才是廠房車間存在的必要。
　　
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