浅谈工业厂房的通风设计

来源:用户上传      作者: 蔡培超

　　【摘要】随着工业厂房建设要求的不断提高，研究其通风设计凸显出重要意义。本文首先对相关内容做了概述，分析了自然通风应重点考虑问题。在探讨工业厂房机械通风设计的基础上，研究了混合通风在设计中的注意问题。
　　【关键词】工业厂房；通风设计；方案
　　一、前言
　　作为工业厂房设计的重要组成部分，其通风设计在近期得到了有关方面的高度关注。该项课题的研究，将会更好地提升工业厂房通风设计的实践效果，从而有效优化其整体水平。本文从概述通风设计相关内容着手本课题的研究。
　　二、概述
　　工业建筑一般为大跨度厂房，具有室内空间大，污染源种类较多，污染物发生量大，分布相对集中，通风需求量大等特点，对于部分特殊工艺的厂房，又需要有专业的送排风系统。因此，对于工业厂房通风的设计，必须进行综合考虑，正确选择通风方式，合理的通风设计，以达到将厂房内的污浊气体和有害气体带走，为操作人员提供良好的工作环境，进而提高生产效率的目的。
　　所谓通风，就是把室外的新鲜空气经过一定的处理（如过滤、加热、冷却等）后送到室内，把室内产生的废气经过处理达到排放标准后排如大气，从而保证室内空气环境的卫生标准和大气环境。通风包括从室内排出污浊的空气和向室内补充新鲜空气两部分内容，前者称为排风，后者称为送风或进风。为实现排风或送风所采用的一系列设备、装置的总体称为通风系统。
　　按通风系统的用途分为工业通风和民用通风两种。工业通风主要是通过对工业有害物（粉尘、有害气体和蒸汽、余热、余湿）采取有效的防护措施，以消除其对工人健康和生产的危害，创造良好的劳动条件，同时尽可能将它们回收利用，化害为利，并切实做到防止大气污染。民用通风主要是排出人们生活过程中产生的污染物，为人们生活创造一个卫生、舒适的空气环境。
　　三、自然通风应重点考虑问题
　　1.合理设计进、排气口面积
　　厂房自然通风是利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用，使厂房内外空气不断交换，形成自然通风。但由于风压作用受自然条件限制，具有多变性，无风时即无风压作用，因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑。在厂房自然通风设计中，必须合理协调进、排气口面积，力求进气口面积不小于排气口面积，这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施；
　　2.尽量避免进气短流问题
　　所谓进气短流，系指由进气口进入厂房内的新鲜空气，在未进入作业区范围之前，就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。显而易见，这样的进气，没有起到提高作业区空气质量和改善作业区热环境的作用。因此为提高厂房自然通风效果，应尽量避免这种进气短流的现象；
　　3.注意解决通风天窗的飘雨问题
　　通风排气天窗严重飘雨会给生产造成一定的损失，因此，设计中这一问题必须认真予以解决。一般常用的是矩形通风天窗，在矩形通风天窗或在天窗垂直口设挡雨板，或在天窗水平口设挡雨片，其中在水平口设挡雨片做法的通风效果或防飘雨效果较好，在工业厂房中应用比较广泛；
　　4.对多跨热加工厂房的自然通风设计，必须采取有效的措施
　　在大型钢铁企业中，有一些多跨热加工厂房，如热轧带钢厂的热卷库、热轧型钢厂的冷床区等等。这类厂房内不但散热量很大而且是多跨。由于厂房很宽，仅靠两侧外墙进气，不但进气口面积无法满足要求，而且进气深度也远远无法达到。
　　四、机械通风设计
　　机械通风是指为实现通风换气而设置的由通风机和通风管道组成的系统。厂房建筑面积大，人员分布不均，通风设计时在满足作业环境要求的前提下优先考虑自然通风，有利于降低设备运行耗能。在需设置机械通风时要根据厂房的建筑及使用要求合理设置通风系统。
　　1.机械通风的特点
　　机械通风可以克服自然通风风压动力小的问题，且受室内外条件影响较小，可保证车间正常的作业环境。因此，对于某些有特殊要求的厂房，必须采用机械通风。机械通风设计应依据室内外的空气参数、工艺要求、环保要求以及业主的要求等，对进入及排出的空气进行处理，以保证车间作业环境的正常和减少对室外环境的影响。
　　2.厂房通风设置应考虑的因素
　　由于存在使用功能不同，以及占地面积、柱间跨度及厂房高度的差异，加之厂房内部工艺设备及电控室分布复杂，采光窗及工艺门窗较多，以及厂房以后的扩建及改建等情况影响，所以机械通风设计时需要综合考虑各种因素。目前一般厂房优先考虑自然通风，在自然通风不能满足要求的情况下设置机械通风，对于工艺设备及管道复杂的单层厂房，普遍采用屋顶排风机排风，侧墙开进风百叶自然进风。对于多层厂房可设置墙装或吊装风机送排风。如果侧墙开进风百叶，需要合理设置进风百叶的高度，以防止外部灰尘进入厂房，雨水也有可能通过进风百叶进入厂房，因此进风百叶需做防雨防尘等措施。对于屋顶设置进风机的方式，笔者认为虽然能通风换气，但对于车间下部人员活动区域的空气质量改善效果不理想。另外屋顶设置进风机时需要注意“气流短路”的问题。屋顶进风机漏水，除了土建施工需要做好防水外，通风设计时应在屋顶进风机上方设置挡雨设施。通风设计时应根据厂房不同的使用功能合理设置通风换气次数，对于门窗较多且常处于开启状态的厂房，需要校核门窗漏风量对于通风的影响。对于不同用途的厂房，厂房内正负压要求也不同，尤其是不同用途厂房相邻设置时，通风时需要考虑相邻厂房通风换气的相互影响。当需要考虑某一位置通风时，可局部设置风管加强通风死角的空气流动。
　　3.机械通风与防排烟、除尘及空调系统的协调
　　厂房的防烟分区是通过建筑面积来划分的，考虑通风防排烟管道尺寸较大，占用空间较多，如果分开设置会占用较多的空间，因此一般采用通风兼防排烟系统。对于车间内部有洁净要求或者产生有害气体超标的部分，根据国家对室内外环境污染的相关规范规定，需要做除尘净化设计，一般是全新风送风，回风经过处理后排至室外，此时除尘风量要和通风风量联合考虑，合理设置送排风量及送排风口，尽量减少有害物对室内的污染，保证有洁净要求的空间通风达到作业要求的标准。
　　五、混合通风在设计中的注意问题
　　混合通风适用于污染源所在位置比较固定和集中的工业厂房内。工厂内部员工比较集中的地方可以设置局部送风的一些设备，而室内的一些污染源和热量就可以通过这些局部的排风设备直接排出到厂房外部。在进行作业区域环境的改善时，也对进行通风的能量消耗有了一个最大的限度。混合通风方式能够结合自然通风以及机械通风的优点。这些优点最终既节能也达到了通风效果，这也是单一的通风系统不可能达到的。在十二级混合通风形式时要注意到下面的问题：
　　1.自然通风、机械通风两大系统相结合
　　在做传统的设计时，同时要对自然通风时的方式以及时间、气流组织这些方面做好考虑，这样也使自然通风、机械通风两大系统不会产生不利的干扰；
　　2.设计出控制系统
　　要促使混合通风这个系统能发挥出通风的效果就需要依靠智能的控制系统。好的控制系统就要做到能依据厂房外部的相关气候条件以及要根据设计要求，实现自然通风和机械通风的协调运用，最终使厂房内部的空气质量能够提高。
　　六、结束语
　　通过对工业厂房通风设计的相关研究，我们可以发现，在当前各种条件下，通风设计的水平还有待提高，有关人员应该从工业厂房的客观实际需求出发，充分掌控既有优势，研究制定最为符合实际的通风设计实施方案。
　　参考文献：
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