淺析工業(yè)廠房的暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

摘 要:本文依據(jù)工業(yè)廠房的類型特點(diǎn)展開(kāi)了對(duì)其暖通空調(diào)系統(tǒng)的節(jié)能設(shè)計(jì)探討，著重就現(xiàn)實(shí)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題進(jìn)行了深入研究并制定了科學(xué)的應(yīng)對(duì)策略，對(duì)促進(jìn)工業(yè)廠房暖通設(shè)備的節(jié)能優(yōu)化、設(shè)計(jì)方案的合理完善有積極有效的推進(jìn)作用。

關(guān)鍵詞:工業(yè)廠房暖通空調(diào)節(jié)能設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào):TU83文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1674-098X(2011)06(b)-0094-01

1 前言

市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展使我國(guó)的建筑行業(yè)實(shí)現(xiàn)了突飛猛進(jìn)的提升，各大建筑企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益也實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)步增長(zhǎng)，同時(shí)行業(yè)能源消耗量的巨大也給其未來(lái)的可持續(xù)發(fā)展提出了嚴(yán)峻的考驗(yàn)。目前空調(diào)、暖通能耗占我國(guó)建筑能耗總量的一半以上，資源浪費(fèi)、綠色環(huán)保建設(shè)開(kāi)展不深入、再生能源的研發(fā)力度不強(qiáng)使我國(guó)的能源供應(yīng)面臨著短缺、間斷的現(xiàn)實(shí)危機(jī)。如何深刻轉(zhuǎn)變我國(guó)能源使用效率不高的現(xiàn)狀成為當(dāng)今我們所需面臨的主要問(wèn)題。基于這一目標(biāo)，筆者本著節(jié)能減排的理念進(jìn)一步展開(kāi)了對(duì)工業(yè)廠房暖通空調(diào)的節(jié)能設(shè)計(jì)探討。

2 依據(jù)廠房實(shí)際情況，合理開(kāi)展負(fù)荷計(jì)算

與一般民用建筑有所不同，工業(yè)廠房的采暖與制冷負(fù)荷計(jì)算較為復(fù)雜，我們應(yīng)依據(jù)相關(guān)的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)規(guī)范確定合理的設(shè)計(jì)溫度范圍。一般情況下，工業(yè)廠房設(shè)計(jì)溫度范圍應(yīng)控制在12～15°之間。室內(nèi)采暖的設(shè)計(jì)溫度可在14～16°范圍內(nèi)。而室內(nèi)空調(diào)的設(shè)計(jì)溫度則可控制在26至27度之間。由以上的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)我們不難發(fā)現(xiàn)，設(shè)計(jì)溫度的值差并不大，有些設(shè)計(jì)者便錯(cuò)誤的認(rèn)為工業(yè)廠房建筑類的冷暖負(fù)荷變化有限，因此與一般民用住宅的暖通空調(diào)負(fù)荷計(jì)算并無(wú)明顯的差別，這一論斷是不科學(xué)的。不同類別的廠房及工業(yè)車間其負(fù)荷大小、組成可以千變?nèi)f化。一些廠房的新風(fēng)負(fù)荷可占到總負(fù)荷量的一半以上，一些廠房則需進(jìn)行常年連續(xù)熱加工處理。還有些廠房由于內(nèi)部生產(chǎn)勞動(dòng)強(qiáng)度較大，員工分布較密集，發(fā)熱能量必然持續(xù)上升，從而導(dǎo)致其空調(diào)的冷、濕負(fù)荷比例居高不下。由此不難看出，依據(jù)廠房實(shí)際生產(chǎn)情況科學(xué)的選擇負(fù)荷計(jì)算方式、合理控制廠房暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)溫度才能切實(shí)達(dá)到節(jié)能、減排、高效的生產(chǎn)與可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

3 結(jié)合廠區(qū)分布，科學(xué)選擇暖通空調(diào)系統(tǒng)的冷熱源形式

在冷熱源選擇的廠房暖通空調(diào)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，我們可依據(jù)廠區(qū)的分布情況、能源供給情況作合理的調(diào)配。當(dāng)廠區(qū)中以采暖熱源供給為主時(shí)，可選擇高溫?zé)崴畼?gòu)成熱源媒介，而當(dāng)廠區(qū)以工藝用蒸汽熱源供熱為主時(shí)，在綜合考慮環(huán)保、節(jié)能的指標(biāo)前提下則可選用蒸汽構(gòu)成主要熱源媒介。由于電能的供應(yīng)成本較高，因此我們一般不采用電能作為采暖系統(tǒng)的熱源。在設(shè)計(jì)中，如果該廠區(qū)既沒(méi)有蒸汽熱源，又缺乏熱水熱源，我們可在排除車間具備易燃危險(xiǎn)的情況下，合理的選擇燃?xì)廨椛渥鳛橹饕膳療嵩矗瑥亩鴮?shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、低成本的熱源供給設(shè)計(jì)模式。在廠房冷源的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，我們同樣應(yīng)依據(jù)廠房的現(xiàn)實(shí)分布情況，盡量合理利用能源，降低投資成本。例如，可使用溴化鋰、VRV構(gòu)成制冷機(jī)組。在非嚴(yán)寒的區(qū)域則選用具有綜合制冷及制熱的風(fēng)冷熱泵機(jī)組滿足工業(yè)廠房的冷熱源需求，從而使一體化的設(shè)備有效降低資源成本投入，使生產(chǎn)效益切實(shí)提高。

4 節(jié)能減排，為廠房大門科學(xué)設(shè)計(jì)空氣幕裝置

眾所周知，為了生產(chǎn)管理的便利，大多數(shù)廠房的大門長(zhǎng)時(shí)間處于開(kāi)啟的狀態(tài)，這給冷風(fēng)的侵襲提供了可乘之機(jī)，使冷負(fù)荷入侵比例大大增加，并進(jìn)一步對(duì)廠房?jī)?nèi)部的熱源維持需求造成了一定的破壞，尤其在其后寒冷的東北地區(qū)，廠房?jī)?nèi)部的熱源的散耗現(xiàn)象則更為明顯。因此為了有效的解決這一熱能大量流失的現(xiàn)象，我們可在廠房大門的上部科學(xué)設(shè)計(jì)空氣幕。再設(shè)計(jì)實(shí)踐考察中，我們常常發(fā)現(xiàn)，有些設(shè)計(jì)者為了圖方便，干脆將廠房大門的空氣幕直接與暖氣片進(jìn)行串聯(lián)，這樣的做法顯然有違暖通與空調(diào)的相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范，是嚴(yán)重不可取的錯(cuò)誤設(shè)計(jì)理念。正確的設(shè)計(jì)方式為，在規(guī)模中等的廠房大門出口可設(shè)置貫流模式的空氣幕，而對(duì)于出口高大的廠房大門則應(yīng)在其上方設(shè)置裝配式的熱空氣幕，這樣便可將風(fēng)口控制在廠房大門的兩側(cè)。當(dāng)上方的熱空氣幕吹送熱風(fēng)時(shí)，則可有效的形成一道熱風(fēng)幕屏障，從而有效的發(fā)揮對(duì)外部冷空氣入侵的組個(gè)作用，使廠房?jī)?nèi)部的溫度始終控制在合理的范圍內(nèi)。同時(shí)，對(duì)于廠房大門熱空氣幕的熱源類型我們應(yīng)盡可能的選擇熱水或蒸汽的功能方式，而不采用電能加熱的方式，這是由于一般情況下，廠房大門的冷風(fēng)負(fù)荷侵入比較大，倘若選擇電能熱源則會(huì)使工業(yè)廠房的能耗量大大增加，這有違節(jié)能高效的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)訴求。

5 工業(yè)廠房暖通空調(diào)方式的合理選擇

對(duì)暖通空調(diào)設(shè)計(jì)方式的選擇應(yīng)來(lái)源于實(shí)際且靈活掌握，既不能拘泥于形式、一沉不變，又不能脫離實(shí)際、異想天開(kāi)。

5．1 廠房車間的通風(fēng)設(shè)計(jì)

廠房車間的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)工種的類別、廠房的布置、流程的轉(zhuǎn)換做合理的節(jié)能適應(yīng)設(shè)計(jì)，不應(yīng)一味的拘泥于開(kāi)窗通風(fēng)的控制方式。例如對(duì)同一工種車間的通風(fēng)我們可采用全室通風(fēng)的控制方式，而對(duì)于不同類別工種的車間，則可依據(jù)局部污染的情況、散熱量的區(qū)別做進(jìn)一步的除塵與排風(fēng)處理，從而降低通風(fēng)帶來(lái)的污染蔓延。在散熱量較低的廠房，依據(jù)節(jié)能減排的設(shè)計(jì)目標(biāo)，我們可在其屋頂設(shè)置自然采光及通風(fēng)的裝置，通過(guò)熱流的上升作用，達(dá)到無(wú)需動(dòng)力消耗即可散風(fēng)排熱的節(jié)能控制狀態(tài)。當(dāng)然，該方式并不適應(yīng)于散熱排量較大，通風(fēng)要求較高的大面積廠房。另外，在排風(fēng)散熱設(shè)計(jì)同時(shí)，我們還應(yīng)盡量滿足廠房的除塵、除煙要求。尤其對(duì)于一些能產(chǎn)生大量有害氣體的車間，例如焊接車間、化工車間等，設(shè)計(jì)者則應(yīng)引起充分的重視。首先應(yīng)與車間的生產(chǎn)工藝緊密結(jié)合，明確廠房產(chǎn)生有害煙氣的具體數(shù)量，并依據(jù)具體的廠房生產(chǎn)規(guī)模選擇合理的全部或局部的除塵凈煙方式。

5.2 工業(yè)廠房散熱器的合理配置

在設(shè)計(jì)實(shí)踐中，我們應(yīng)依據(jù)合理、經(jīng)濟(jì)的原則選擇適當(dāng)?shù)纳崞鳌?duì)負(fù)荷比例較大的車間可采用鋼制翅片散熱器，這是由于該散熱器的帶熱面積較大，能滿足廠房車間高度的熱需求量。如果該散熱器仍無(wú)法達(dá)到廠房的負(fù)荷標(biāo)準(zhǔn)，我們則可通過(guò)增設(shè)暖風(fēng)機(jī)的方式達(dá)到良好的補(bǔ)熱效果。在粉塵量較大的廠房車間中，由于該散熱器的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，較易藏積大量粉塵從而使散熱效能大大降低，因此我們可換用鋼柱式散熱器達(dá)到節(jié)能及高效的熱量供應(yīng)目的。另外，對(duì)于化工廠房存在的腐蝕現(xiàn)象，我們則可科學(xué)的選擇耐腐抗蝕的散熱器滿足不同的用熱需求。一般來(lái)講，工業(yè)廠房車間的占地面積與立體空間均較大，因此選擇全廠房加熱的方式顯然是不科學(xué)的，這樣會(huì)產(chǎn)生較大的能源消耗。因此，在條件允許的情況下，對(duì)嚴(yán)寒區(qū)域的廠房設(shè)計(jì)我們可采用區(qū)域輻射及地板輻射的采暖方式，當(dāng)然，這種方式僅適合于地面結(jié)構(gòu)荷載量較低的輕工業(yè)廠房采暖系統(tǒng)。

6 結(jié)語(yǔ)

十二五開(kāi)局之年，我國(guó)的宏觀調(diào)控政策明確了對(duì)工業(yè)生產(chǎn)的廣泛支持，從而引發(fā)了工業(yè)廠房建筑設(shè)計(jì)任務(wù)量的持續(xù)增加。面對(duì)這一現(xiàn)狀，我們只有統(tǒng)籌兼顧、安全節(jié)能的提高設(shè)計(jì)水平、豐富設(shè)計(jì)手段，才能使工業(yè)廠房的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)在節(jié)能、持續(xù)、穩(wěn)步的規(guī)范中促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平與企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的全面提升。

參考文獻(xiàn)

[1]陸耀慶.實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)，2008.

[2]秦卓歡.某微電子廠房潔凈室暖通空調(diào)設(shè)計(jì)原理及方法探討[J]．制冷技術(shù)，2006(1).