工業廠房的暖通設計及其注意事項分析

薛 鵬 軍

(西山煤電(集團)設計院有限公司，山西 太原 030024)

工業化進程不斷加快，工業呈現良好的發展前景，在促進經濟增長的同時，也帶來了不同程度上的環境污染。為了迎合可持續發展需要，加強工業廠房暖通設計十分重要，根據實際需要選擇合理的采暖形式，合理配置設備設施，滿足廠房通風和環保需要，最大程度上降低能耗和環境污染，有效提升廠房的實際應用質量。通過工業廠房暖通設計研究，編制合理的設計方案，實現工業廠房暖通設計最佳化，營造舒適的工業生產環境。

1 工程概況

以某工業廠房為例，主要是負責生產汽車零件和材料加工。由于零部件的加工強度高、抗疲勞性好、耐腐蝕性良好等優勢。為了滿足工業生產需要，應該不斷引進新技術、新工藝和新設備，合理調整工業生產環境性能參數，以便于提升工業廠房暖通設計合理性。

2 工業廠房暖通設計必要性

1)滿足工藝生產需要。在工業廠房暖通設計要求，結合工業生產工藝需要，調整工業廠房的溫度、適度和通風性能參數。溫度和濕度對于產品質量影響較大，需要嚴格控制產品生產溫度和濕度，劃分重點，編制合理的處理方案；結合產品生產要求，清潔生產車間；保證廠房最大通風量，消除有毒有害氣體。

2)滿足作業環境舒適性要求。滿足工業生產工藝需求的同時，盡可能滿足作業人員舒適性要求。部分工藝設備發熱量較大，需要合理劃分區域，保證各個崗位充分通風，人員聚集區重點通風，提升作業環境舒適性。

3 工業廠房暖通設計要點

3.1 選擇合理的冷熱源

工業廠房暖通設計中，對于冷熱源選擇十分關鍵，是暖通設計基礎所在。通常情況下，工業廠房分布在工業區域內，當采暖用熱為主時，滿足工業生產技術和節能降耗要求基礎上，選擇蒸汽為熱媒。車間廠房建筑不采用電采暖，主要是由于工業用電價格高，如果電采暖會增加成本費用支出，令企業所有者無法承受。廠區內如果缺少熱水熱源，不存在引燃隱患的廠房可以選擇燃氣敷設采暖，此種采暖方式較之電暖更加經濟合理[1]。冷源的選擇，則需要結合廠房實際情況，在最小資本投入基礎上，采用節能環保型產品。調查廠房負荷情況，在負荷集中區域設置制冷式站房，暗埋或架空管道，通過管道將冷凍水輸送到各個車間廠房。如果為了保證車間便捷，可以在各個車間內部設立制冷站房，使用蒸汽熱源溴化鋰吸收制冷機組，輔助采用VRV制冷機組，為廠房提供冷源。需要注意的是，在一些嚴寒區域，可以采用熱泵型機組，采用高散熱量的散熱器，布設在外墻的位置，合理空間寬度、間距，便于散熱器的合理安裝，也可以在過渡季節選擇空調制熱。

輻射采暖系統，通過供暖設備表面發射的熱射線傳遞熱能，此種方式通過直線傳播熱能，傳播速度快，可以被固體吸收，但通過空氣時無法有效提升空氣溫度。輻射采暖設備表面溫度包括低溫不超過80 ℃，中溫80 ℃～200 ℃，高溫大于500 ℃。其中中溫輻射采暖系統，以鋼板輻射板作為主要材料的輻射供暖系統，結合輻射板長度差異，包括帶狀輻射板和塊狀輻射板。鋼制輻射板布設在廠房頂部，熱量自上向下傳遞；傾斜安裝在墻上，朝著下方輻射熱量。通過鋼制輻射板制作采暖系統，可以減少金屬資源消耗和成本投入，滿足暖通設計要求。高溫輻射采暖系統，形式多樣，其中當屬燃氣紅外線輻射采暖系統為主，可以采用煤氣、液化石油氣和天然氣為燃料的燃燒裝置，發射出紅外線進行輻射供暖。此種方式供暖效率高，操作便捷，節能環保，保證廠房內工作區域的采暖溫度。

3.2 廠房通風設計

工業廠房通風設計中，除了自然通風以外，還要選擇機械通風方式。工種相同的車間，可以選擇全室通風換氣，不同工種的車間，如果區域污染較大，可以采用局部排風處理，減少不必要的能源消耗。如果廠房內的設備散熱量不大，為了滿足節能降耗要求，可以選擇屋頂自然采光通風器，依靠熱量自然上升特點進行排風。但是，如果車間面積較大，僅僅依靠自然通風無法按滿足車間通風需要。車間的通風設計中，除了考慮到設備散熱、新風以外，還要注重廠房除塵處理。部分廠房生產中會產生大量有毒氣體和煙塵，污染生產車間，威脅到生產人員的人身安全，這就需要暖通設計中進行深入調查，結合工藝要求來確定車間有害氣體排放總量。在此基礎上，確定車間是否需要局部精華或是全面凈化，保證有害氣體和煙塵排放標準符合要求。如果寬度在60 m以上的車間，除了四周墻壁上窗戶自然排放以外，也可以在廠房房頂中間設置通風機，日常生產中用于排風，如果發生火災則起到排煙作用，營造安全的生產環境。

3.3 負荷計算

在工業廠房采暖設計中，負荷計算是一項重要內容。通常情況下，機械加工廠房的采暖設計溫度為14 ℃～16 ℃，不同廠房熱負荷存在不同差別，需要結合不同建筑和工藝要求來確定廠房排風量。此外，還要選擇合理的散熱器，如果熱負荷不大，可以采用光管散熱器，便于清理，能耗較低，可以滿足工業廠房暖通空調設計要求。

4 工業廠房暖通設計的注意事項

1)遵循節能環保原則。在工業廠房暖通設計中，為了營造舒適、安全的生產環境，降低能耗和環境污染，在暖通設計中需要遵循節能環保原則。由于工業廠房建筑占地面積和空間面積較大，能耗較大。為了滿足節能環保要求，工業廠房暖通設計中需要將節能環保理念貫穿于全過程，減少暖通空調設備運行費用，降低環境污染[2]。工業廠房建筑節能設計，除了冷熱源選擇以外，還要注重暖通空調和通風系統的節能設計，根據實際需要選擇合理的采暖和通風形式，如空間面積大的車間，通過置換通風，減少暖通空調運行費用的同時，為生產人員營造舒適的作業環境。如果是排風量大的車間，則需要配備專門的熱回收機組，實現熱能的回收利用，但如果粉塵污染嚴重區域，則不需要設置熱回收機組，可以采用轉輪室熱回收器代替。

2)隔熱設計。熱加工工業廠房的隔熱設計是暖通設計的一個關鍵所在，熱加工車間作業溫度較高，為了避免生產人員人身安全受到威脅，需要選擇合理的隔熱防護措施，避免人員灼傷、中暑。

3)清潔通風空調。如果廠房的清潔要求較高，則需要根據實際需要設計合理的清潔通風空調系統。深入調查，了解廠房人流和物流組織情況；確定廠房內氣流方向，是否為單向氣流；配備專門的空氣過濾器，調整過濾器的阻力損失和使用壽命，動態調節過濾器參數；設置排風裝置，充分清理傳遞窗和吹淋室，保證暖通空調裝置正常運行。

5 結語

隨著工業化進程不斷加快，工業生產規模不斷擴大，對于工業廠房暖通設計提出了更高的要求。結合實際生產需要，合理的暖通設計可以營造舒適的生產環境，滿足散熱和通風需要，維護生產人員人身安全，提升工業生產效率。