淺談工業(yè)廠房的通風(fēng)設(shè)計(jì)

【摘要】隨著工業(yè)廠房建設(shè)要求的不斷提高，研究其通風(fēng)設(shè)計(jì)凸顯出重要意義。本文首先對相關(guān)內(nèi)容做了概述，分析了自然通風(fēng)應(yīng)重點(diǎn)考慮問題。在探討工業(yè)廠房機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，研究了混合通風(fēng)在設(shè)計(jì)中的注意問題。

【關(guān)鍵詞】工業(yè)廠房；通風(fēng)設(shè)計(jì)；方案

一、前言

作為工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的重要組成部分，其通風(fēng)設(shè)計(jì)在近期得到了有關(guān)方面的高度關(guān)注。該項(xiàng)課題的研究，將會(huì)更好地提升工業(yè)廠房通風(fēng)設(shè)計(jì)的實(shí)踐效果，從而有效優(yōu)化其整體水平。本文從概述通風(fēng)設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容著手本課題的研究。

二、概述

工業(yè)建筑一般為大跨度廠房，具有室內(nèi)空間大，污染源種類較多，污染物發(fā)生量大，分布相對集中，通風(fēng)需求量大等特點(diǎn)，對于部分特殊工藝的廠房，又需要有專業(yè)的送排風(fēng)系統(tǒng)。因此，對于工業(yè)廠房通風(fēng)的設(shè)計(jì)，必須進(jìn)行綜合考慮，正確選擇通風(fēng)方式，合理的通風(fēng)設(shè)計(jì)，以達(dá)到將廠房內(nèi)的污濁氣體和有害氣體帶走，為操作人員提供良好的工作環(huán)境，進(jìn)而提高生產(chǎn)效率的目的。

所謂通風(fēng)，就是把室外的新鮮空氣經(jīng)過一定的處理（如過濾、加熱、冷卻等）后送到室內(nèi)，把室內(nèi)產(chǎn)生的廢氣經(jīng)過處理達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后排如大氣，從而保證室內(nèi)空氣環(huán)境的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)和大氣環(huán)境。通風(fēng)包括從室內(nèi)排出污濁的空氣和向室內(nèi)補(bǔ)充新鮮空氣兩部分內(nèi)容，前者稱為排風(fēng)，后者稱為送風(fēng)或進(jìn)風(fēng)。為實(shí)現(xiàn)排風(fēng)或送風(fēng)所采用的一系列設(shè)備、裝置的總體稱為通風(fēng)系統(tǒng)。

按通風(fēng)系統(tǒng)的用途分為工業(yè)通風(fēng)和民用通風(fēng)兩種。工業(yè)通風(fēng)主要是通過對工業(yè)有害物（粉塵、有害氣體和蒸汽、余熱、余濕）采取有效的防護(hù)措施，以消除其對工人健康和生產(chǎn)的危害，創(chuàng)造良好的勞動(dòng)條件，同時(shí)盡可能將它們回收利用，化害為利，并切實(shí)做到防止大氣污染。民用通風(fēng)主要是排出人們生活過程中產(chǎn)生的污染物，為人們生活創(chuàng)造一個(gè)衛(wèi)生、舒適的空氣環(huán)境。

三、自然通風(fēng)應(yīng)重點(diǎn)考慮問題

1.合理設(shè)計(jì)進(jìn)、排氣口面積

廠房自然通風(fēng)是利用廠房內(nèi)外空氣的溫度差所形成的熱壓作用和室外空氣流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的風(fēng)壓作用，使廠房內(nèi)外空氣不斷交換，形成自然通風(fēng)。但由于風(fēng)壓作用受自然條件限制，具有多變性，無風(fēng)時(shí)即無風(fēng)壓作用，因此不宜作為廠房自然通風(fēng)的動(dòng)力考慮。在廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，必須合理協(xié)調(diào)進(jìn)、排氣口面積，力求進(jìn)氣口面積不小于排氣口面積，這應(yīng)該是提高自然通風(fēng)效果的極為重要和有效的技術(shù)措施；

2.盡量避免進(jìn)氣短流問題

所謂進(jìn)氣短流，系指由進(jìn)氣口進(jìn)入廠房內(nèi)的新鮮空氣，在未進(jìn)入作業(yè)區(qū)范圍之前，就已經(jīng)被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現(xiàn)象。顯而易見，這樣的進(jìn)氣，沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)境的作用。因此為提高廠房自然通風(fēng)效果，應(yīng)盡量避免這種進(jìn)氣短流的現(xiàn)象；

3.注意解決通風(fēng)天窗的飄雨問題

通風(fēng)排氣天窗嚴(yán)重飄雨會(huì)給生產(chǎn)造成一定的損失，因此，設(shè)計(jì)中這一問題必須認(rèn)真予以解決。一般常用的是矩形通風(fēng)天窗，在矩形通風(fēng)天窗或在天窗垂直口設(shè)擋雨板，或在天窗水平口設(shè)擋雨片，其中在水平口設(shè)擋雨片做法的通風(fēng)效果或防飄雨效果較好，在工業(yè)廠房中應(yīng)用比較廣泛；

4.對多跨熱加工廠房的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須采取有效的措施

在大型鋼鐵企業(yè)中，有一些多跨熱加工廠房，如熱軋帶鋼廠的熱卷庫、熱軋型鋼廠的冷床區(qū)等等。這類廠房內(nèi)不但散熱量很大而且是多跨。由于廠房很寬，僅靠兩側(cè)外墻進(jìn)氣，不但進(jìn)氣口面積無法滿足要求，而且進(jìn)氣深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到。

四、機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)

機(jī)械通風(fēng)是指為實(shí)現(xiàn)通風(fēng)換氣而設(shè)置的由通風(fēng)機(jī)和通風(fēng)管道組成的系統(tǒng)。廠房建筑面積大，人員分布不均，通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)在滿足作業(yè)環(huán)境要求的前提下優(yōu)先考慮自然通風(fēng)，有利于降低設(shè)備運(yùn)行耗能。在需設(shè)置機(jī)械通風(fēng)時(shí)要根據(jù)廠房的建筑及使用要求合理設(shè)置通風(fēng)系統(tǒng)。

1.機(jī)械通風(fēng)的特點(diǎn)

機(jī)械通風(fēng)可以克服自然通風(fēng)風(fēng)壓動(dòng)力小的問題，且受室內(nèi)外條件影響較小，可保證車間正常的作業(yè)環(huán)境。因此，對于某些有特殊要求的廠房，必須采用機(jī)械通風(fēng)。機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)依據(jù)室內(nèi)外的空氣參數(shù)、工藝要求、環(huán)保要求以及業(yè)主的要求等，對進(jìn)入及排出的空氣進(jìn)行處理，以保證車間作業(yè)環(huán)境的正常和減少對室外環(huán)境的影響。

2.廠房通風(fēng)設(shè)置應(yīng)考慮的因素

由于存在使用功能不同，以及占地面積、柱間跨度及廠房高度的差異，加之廠房內(nèi)部工藝設(shè)備及電控室分布復(fù)雜，采光窗及工藝門窗較多，以及廠房以后的擴(kuò)建及改建等情況影響，所以機(jī)械通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)需要綜合考慮各種因素。目前一般廠房優(yōu)先考慮自然通風(fēng)，在自然通風(fēng)不能滿足要求的情況下設(shè)置機(jī)械通風(fēng)，對于工藝設(shè)備及管道復(fù)雜的單層廠房，普遍采用屋頂排風(fēng)機(jī)排風(fēng)，側(cè)墻開進(jìn)風(fēng)百葉自然進(jìn)風(fēng)。對于多層廠房可設(shè)置墻裝或吊裝風(fēng)機(jī)送排風(fēng)。如果側(cè)墻開進(jìn)風(fēng)百葉，需要合理設(shè)置進(jìn)風(fēng)百葉的高度，以防止外部灰塵進(jìn)入廠房，雨水也有可能通過進(jìn)風(fēng)百葉進(jìn)入廠房，因此進(jìn)風(fēng)百葉需做防雨防塵等措施。對于屋頂設(shè)置進(jìn)風(fēng)機(jī)的方式，筆者認(rèn)為雖然能通風(fēng)換氣，但對于車間下部人員活動(dòng)區(qū)域的空氣質(zhì)量改善效果不理想。另外屋頂設(shè)置進(jìn)風(fēng)機(jī)時(shí)需要注意“氣流短路”的問題。屋頂進(jìn)風(fēng)機(jī)漏水，除了土建施工需要做好防水外，通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)在屋頂進(jìn)風(fēng)機(jī)上方設(shè)置擋雨設(shè)施。通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)廠房不同的使用功能合理設(shè)置通風(fēng)換氣次數(shù)，對于門窗較多且常處于開啟狀態(tài)的廠房，需要校核門窗漏風(fēng)量對于通風(fēng)的影響。對于不同用途的廠房，廠房內(nèi)正負(fù)壓要求也不同，尤其是不同用途廠房相鄰設(shè)置時(shí)，通風(fēng)時(shí)需要考慮相鄰廠房通風(fēng)換氣的相互影響。當(dāng)需要考慮某一位置通風(fēng)時(shí)，可局部設(shè)置風(fēng)管加強(qiáng)通風(fēng)死角的空氣流動(dòng)。

3.機(jī)械通風(fēng)與防排煙、除塵及空調(diào)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)

廠房的防煙分區(qū)是通過建筑面積來劃分的，考慮通風(fēng)防排煙管道尺寸較大，占用空間較多，如果分開設(shè)置會(huì)占用較多的空間，因此一般采用通風(fēng)兼防排煙系統(tǒng)。對于車間內(nèi)部有潔凈要求或者產(chǎn)生有害氣體超標(biāo)的部分，根據(jù)國家對室內(nèi)外環(huán)境污染的相關(guān)規(guī)范規(guī)定，需要做除塵凈化設(shè)計(jì)，一般是全新風(fēng)送風(fēng)，回風(fēng)經(jīng)過處理后排至室外，此時(shí)除塵風(fēng)量要和通風(fēng)風(fēng)量聯(lián)合考慮，合理設(shè)置送排風(fēng)量及送排風(fēng)口，盡量減少有害物對室內(nèi)的污染，保證有潔凈要求的空間通風(fēng)達(dá)到作業(yè)要求的標(biāo)準(zhǔn)。

五、混合通風(fēng)在設(shè)計(jì)中的注意問題

混合通風(fēng)適用于污染源所在位置比較固定和集中的工業(yè)廠房內(nèi)。工廠內(nèi)部員工比較集中的地方可以設(shè)置局部送風(fēng)的一些設(shè)備，而室內(nèi)的一些污染源和熱量就可以通過這些局部的排風(fēng)設(shè)備直接排出到廠房外部。在進(jìn)行作業(yè)區(qū)域環(huán)境的改善時(shí)，也對進(jìn)行通風(fēng)的能量消耗有了一個(gè)最大的限度。混合通風(fēng)方式能夠結(jié)合自然通風(fēng)以及機(jī)械通風(fēng)的優(yōu)點(diǎn)。這些優(yōu)點(diǎn)最終既節(jié)能也達(dá)到了通風(fēng)效果，這也是單一的通風(fēng)系統(tǒng)不可能達(dá)到的。在十二級(jí)混合通風(fēng)形式時(shí)要注意到下面的問題：

1.自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)兩大系統(tǒng)相結(jié)合

在做傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)，同時(shí)要對自然通風(fēng)時(shí)的方式以及時(shí)間、氣流組織這些方面做好考慮，這樣也使自然通風(fēng)、機(jī)械通風(fēng)兩大系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生不利的干擾；

2.設(shè)計(jì)出控制系統(tǒng)

要促使混合通風(fēng)這個(gè)系統(tǒng)能發(fā)揮出通風(fēng)的效果就需要依靠智能的控制系統(tǒng)。好的控制系統(tǒng)就要做到能依據(jù)廠房外部的相關(guān)氣候條件以及要根據(jù)設(shè)計(jì)要求，實(shí)現(xiàn)自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)的協(xié)調(diào)運(yùn)用，最終使廠房內(nèi)部的空氣質(zhì)量能夠提高。

六、結(jié)束語

通過對工業(yè)廠房通風(fēng)設(shè)計(jì)的相關(guān)研究，我們可以發(fā)現(xiàn)，在當(dāng)前各種條件下，通風(fēng)設(shè)計(jì)的水平還有待提高，有關(guān)人員應(yīng)該從工業(yè)廠房的客觀實(shí)際需求出發(fā)，充分掌控既有優(yōu)勢，研究制定最為符合實(shí)際的通風(fēng)設(shè)計(jì)實(shí)施方案。

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