工業潔凈廠房暖通設計中問題探討

高攀

【摘? 要】目前，在暖通空調的設計過程中，經常會遇到潔凈工業廠房等生產建筑，同時在現場也會看到許多工廠采用了許多不合理的暖通空調設計，導致了各種暖通問題的出現。本文重點對潔凈工業廠房暖通設計進行問題探討，并提出一些個人看法。

【關鍵詞】潔凈工業廠房;暖通設計;問題

一、工業廠房暖通設計問題

（一）供熱負荷的科學確定問題。不同類型的工廠和工業車間負荷大小、人員密度、生產加工條件、車間通風要求等因素都會影響工業車間負荷確定。因此，有必要根據工業廠房的實際情況，科學選擇負荷計算方法，合理設計工業廠房的溫度，以達到節能減排高效的目的。同時，從暖通空調系統冷熱源的合理確定看，在冷熱源選擇的設計過程中，可以根據各區域分布、能源供應、人員操作分布和溫度要求，進行合理的分配。當熱源為工廠主要供熱源時，可選用高溫熱水作為熱源介質，一般采用鍋爐熱水。為保證節能要求，可在回水端增加旁支，防止回水溫度過高，浪費能源，也可以增加板換，置換中溫供回水或者低溫供回水。在綜合考慮環保節能指標的前提下，熱源也可以采用潔凈能源，例如太陽輻射，但是考慮綜合造價不是很劃算。

（二）無塵室暖通設計問題。無塵室為將一定空間范圍內的空氣中的微塵粒子、有害空氣、細菌等之污染物排除，并將室內溫度、潔凈度、室內壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動及造命、靜電控制在某一需求范圍內，而給特別設計的房間以符合制程工藝的需求。在無塵室暖通設計中最重要的是溫濕度以及潔凈度兩個概念。

潔凈度是無塵室的首要條件，一般無塵室為百級、千級、萬級、十萬級;有些更加注重潔凈度的廠房需求為一級和十級。這就要引入另外一個概念：顆粒數。顆粒數尺寸及個數決定了潔凈室的等級。我們一般采用FFU來循環現場的空氣流動，在FFU上安裝HEPA或者UPLA，來過濾空氣中的顆粒數。布置FFU的多少會影響到潔凈室顆粒數的多少，安裝不同程度的過濾器會影響到無塵室的等級。一般等級較高的無塵室我們會采用垂直層流的方式，等級一般的會采用水平層流的方式，等級一般的會采用亂流的方式。例如：垂直層流的方式，天花上方的其他經過FFU的壓力帶動進入無塵區域，通過高架地板，回流到側邊的回風道，再返回到天花上方。這樣的方式造價高，但逐漸成為主流趨勢。我們會出現的問題是等級要求高的無塵室，往往FFU的布置率不夠。

其次，溫濕度對無塵室也非常重要，因為要保證恒溫恒濕的環境。溫度控制我們一般采用DCC（干盤管），這種設備主要調節溫度，其實主要是降低溫度的一種設備。一般會安裝在回風道側，將通過高架地板或者回風百葉的回風進行降溫后重新回到天花上。濕度是由外在的新風空調機組來控制的，一般會布置在室外或者室內的機房。通過0A（外氣新風）進入新風空調機組冷熱盤管、加濕器的處理輸送至無塵室的天花上方，一般這個風量的大小取決于現場制程的消耗量、人員消耗量以及墻面門窗散出的量。新風空調機組是整個無塵室空調系統的核心，負責整個無塵室內濕度控制及正壓維持

（三）潔凈廠房通風系統問題。潔凈廠房的通風設計應根據房間的性質、工作的類型、工藝的需求，進行合理的節能適應設計，不能忽略國家強制規范以及業主的需求。室內通風是利用自然或機械換氣的方式，把室內被污染的空氣直接或經過凈化后排至室外，同時向室內送入清潔的空氣，使室內空氣質量達到人們生活生產的標準，送入的空氣可以是經過處理的，也可以是未經過處理的。為了達到這個換氣的目的，需要室內通風系統。室內通風系統主要分為自然通風和機械通風。自然通風就是利用門窗或者屋面上的風帽進行的通風;機械通風就是安裝動力設備，強制排除室內的危險氣體的通風。風機的選擇計算由為重要，在實際計算時，若已知風量及風壓，應即可依照本節之公式計算其理論空氣動力。再設定機種之效率后，即可求出馬達的輸送動力。選擇合適的風機，但實際運轉時，有時不容易得到實際效率，故一般采用估計系數，即在實際需要之馬力加上10-20%之余量。

（四）潔凈廠房防排煙系統問題。防排煙系統存在的意義是什么？防排煙系統可預防火災發生時的濃煙聚集不散，能使得室內人員減少吸入濃煙的危險，容易逃離火災現場;具有排煙功能，可使火災區接近地面的濃煙及時消除，有助于消防人員看清火源撲滅火災，更減少了因火災或濃煙所造成的災害或損失;排煙系統屬于消防搶救上之必要設計。

防排煙系統屬于國家強制性設計，所以一切要依據《建筑設計防火規范》里的要求，排煙系統我的一般設計思路為：防煙分區劃分——風機選擇與設置——擋煙垂壁布置——排煙風口以及補風口的布置——風管走向布置——設備及管路布置完成——配電及聯動調試。防排煙系統需要注意排煙風機的選擇以及擋煙垂壁的布置。風機風量要根據最大防煙分區的面積來決定;其次排煙風機的全壓應滿足排煙系統最不利環路的要求，其排煙量應考慮10%～20%的漏風量;排煙風機可采用離心風機或排煙專用的軸流風機;排煙風機應能在280℃的環境條件下連續工作不少于30分鐘。擋煙垂壁在布置中，無天花時，可利用高度不小于500mm的結構梁作為防煙分區的隔斷;劃分防煙分區時，除特殊情況，一般應避免面積差別太大。擋煙垂壁設置目的：保證在一定時間內火場上的高溫煙氣不隨意擴散并加以排除，從而控制火勢蔓延和減少火宅損失。

二、工業廠房暖通優化設計途徑

（一）暖通系統優化設計。系統組織是暖通設計的重要工作，根據暖通通風系統、水系統、防排煙系統是設計的基礎工作，空調風系統一般按建筑功能、建筑空間設置系統，應避免不同功能、不同空間的回風混合。對于大多工程來講，排煙系統的組織設計是難點，嚴格按功能和空間組織排煙系統會導致過多過大管路，而且有國家強制性標準，無論在設計還是管路的排版，都是個很大很難的工作。

（二）風壓系統的科學優化。在設計中應合理計算每個不同房間要求的新風負荷，這會決定每個房間或者一篇區域的相對正負壓的關系。新風負荷要考慮到門窗消耗的量、人員消耗的量、房間其他必要的消耗量加上回風量。

解決這一問題的主要途徑是依靠合理的建筑布局和風系統組織，每個系統的新風系統與通風系統的相互配合，有利于通風系統的組織。對于無塵室使用的風系統，更加必須有正負壓控制的意識，這樣才能防止污染源從其他房間竄進無塵室。

（三）暖通系統管路布置優化。潔凈工業廠房最為煩心的就是管路整合，特別是暖通系統，不單單要克服自己系統管路眾多管徑較大，還需要和其他專業系統的管路一起布置。各系統需要先出一般大致走向圖，再由專人整合，最后出一版重點位置的剖面圖。

我在廈門聯芯項目上，現場有出現過對接點位置對不上;管路穿樓板、墻板的位置對不上等問題。也出現過風管與水管當走上下層時，應考慮現場固定支架問題，應提醒現場工程師，應注意施工工序，從上到下施工，如先做下層管道，應考慮是否會影響上層管道施工，防止拆除造成二次施工，浪費時間及人工。這些都讓我們知道需要加強溝通交流、套圖整合需要留余量、重要或者尺寸較大的支架要考慮到、非自身系統預留的洞口不能占用。

結束語：

總而言之，潔凈工業廠房暖通設計無論是從工藝技術角度，還是從問題角度，都要根據廠房實際進行優化設計，從而提高暖通系統使用效率和質量。

參考文獻：

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（作者單位：益科德（上海）有限公司）