工業廠房通風設計問題分析

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機械通風的基本原理

依靠通風機造成的壓力差，通過風機來輸送空氣，排走室內粉塵或有害氣體，保持室內空氣新鮮的設計。這類通風方法稱為機械通風。機械通風分為全面通風和局部通風兩種形式。全面通風是對整個房間進風換氣，用送入室內的新鮮空氣把整個房間里面的有害物質濃度稀釋到衛生標準的允許濃度以下，同時把室內被污染的污濁空氣直接或經過凈化處理后排放到室外大氣中去，全面通風包括全面送風和全面排風。兩者可同時或者單獨使用。局部通風是指利用局部氣流，使局部地點不受污染，形成良好的空氣環境。局部通風包括局部送風和局部排風。在進行廠房剖面和通風設計時，應根據局部地點和全面通風綜合考慮其對廠房通風效果的影響，合理布置送風口、排風口的位置，選擇合理的風機形式，組織好機械通風。通常在建筑物的通風設計中，風壓和熱壓的作用是同時存在的，但由于風壓作用的不確定性，決定了一般以考慮熱壓為主。但建筑僅依靠自然通風，有些廠房還不能滿足通風要求，還需要機械通風配合達到完美的通風要求。

通風設計問題分析

工業廠房通風設計主要的目的在于通過對工藝流線的分析，建筑開窗位置的研究，來設計室內空氣流通線路。以科學的消除室內粉塵和有害氣體或熱量，創造良好的工作環境。由于生產工藝情況的不同性，地區風向的差異性，建筑形式的不同性，不同地區的廠房應區別對待。

1建筑朝向的選擇

不同地區的風向均有一個參考值，工業廠房的通風設計必須根據風向合理地確定建筑朝向和進排風口位置。為了得到良好的通風條件，在工廠總圖布置時需仔細研究當地風玫瑰圖，盡量使廠房的主要進風口朝向夏季主導風向。以鶴壁富士康廠房為例，鶴壁風玫瑰圖中表示鶴壁盛行東北風，故鶴壁富士康廠房通風口設在西南側，即為風壓的負壓區，見圖1。按照熱壓作用自然通風的基本原理，加大進排風口的高差，利用自然通風的形成，通常情況下，廠房的排風可采用高側窗，而對于散發大量余熱的熱加工車間，為保證排風的穩定，多采用避風天窗。對于進風則多利用進風側窗和門洞。鶴壁富士康廠房為保證煙霧不停留在車間中部，C2僅為采光窗，不通風，這樣有利于壓差加大，有利于通風。進風側窗的高度選擇應根據具體的工藝條件區別的對待。

2氣流的合理組織

由于受到自然條件的限制，具有多變性，為不可控因素。富士康鶴壁園區自然通風是靠C1進風，形成正壓區，通過廠房中部C3排風，C3是自然風壓下的負壓區，此為風壓的氣流組織。由于廠房內生產活動產生大量的熱，熱壓通風起主要作用。要保證通風的順暢，充分條件是有足夠大面積的進風口、出門口并且合理布置進、出風口。合理設計進、排氣口面積。在滿足所要求通風換氣次數的條件下，設計計算出出風口的面積，進氣口面積應約等于排氣口面積。按熱壓作用工業廠房的自然通風原理，在設計過程中應盡量降低中和面的高度，因為中和面低，才可能使室外進入廠房的新鮮空氣絕大部分或全部經過工作區，這對降低工作區的溫度，提高自然通風的效果有顯著的作用，在實際工程設計中，經常出現附房設施把主體廠房周邊圍得嚴嚴實實，使得廠房進風窗面積無法滿足要求，即使加大了天窗的面積，通風效果還是不理想。因此，在工業廠房的工程設計中，應在不影響工藝生產需要的前提下，盡量把阻擋在廠房側墻的輔助建筑移位，以留出足夠的進風面積，保證自然通風的效果。克服進氣短流問題，也是氣流組織的有效途徑。所謂進氣短流，是指由進氣口進入廠房內的新鮮空氣，在未進入作業區范圍之前，就已經被加熱而上升至天窗排氣口，排出室外的現象。在圖1中就是C2進氣經過車間上層直接由C3排出室外的過程。這樣帶走的熱量或粉塵很少，起不到通風的作用。顯而易見，這樣的進氣，沒有起到提高作業區空氣質量和改善作業區熱環境的作用，因此，為提高廠房通風效果，應盡量避免這種進氣短流的現象。而鶴壁富士康廠房就在此方面做了處理，將C2僅做為采光窗，不做通風窗，這樣就避免了進氣短流現象。氣流的合理組織遠離不開機械通風。在風壓和熱壓通風不暢的情況下，機械通風就成為主力軍。風機的選擇應根據建筑形式，生產工藝合理選擇，以便取得最佳機械通風效果。機械通風對懸浮在廠房中的煙塵，比自然通風要好得多，可再采取一定的附加措施以保證廠房內良好的工作環境。

3對多跨熱加工廠房的通風設計

有一些多跨熱加工廠房，如富士康的機加工廠房，河南創世電機的壓鑄車間等等，這類廠房內不但散煙氣熱量很大，而且是多跨，有的廠房寬度竟達百米以上，因此是廠房通風設計中的技術難題。為了有良好的通風效果，一般在建筑及生產工藝布局的基礎上設置露天跨，這樣能解決部分通風問題，但由于生產工藝的不同性，很多廠房設計不成露天跨。此種情況下，采取機械送風的方式直接送入一部分室外新鮮空氣，送風口設在工作面高度，排風口則通過天窗排風。這種機械通風輔助自然通風的方式是解決多跨熱加工廠房通風的良策。

4對通風設備裝置的選擇

進風裝置主要有對開窗，推拉窗，上懸窗，中懸窗，進風百葉窗等，推拉窗外形美觀，密封性好，不易損壞，但開窗面積一般只有50%。在夏熱冬冷和夏熱冬暖地區，采用進風活動百葉窗的居多，這種窗開啟方便，開啟角度可實行遠方控制，不易損壞，外形美觀。在寒冷地區，因冬季冷風滲透量大，一般可在外窗設置固定百葉，在里面設置保溫密閉門。排風裝置主要有天窗和屋頂排風帽，排風機。天窗是一種常見的排風裝置，但也有一定弊端，在實際運用中，天窗開啟和關閉很繁瑣，玻璃易損壞，因此往往達不到預期效果。排風帽是用彩色壓型鋼板或玻璃鋼組合而成的自然通風裝置。它具有結構簡單、重量輕、不用電力等優點，是工業廠房通風首先。動力排風機是根據工藝情況的不同，選擇不同風機型號，可達到排風效果。總之，進風排風裝置的選擇要根據現場情況確定。在無動力進風和排風裝置能滿足的情況下，盡量不用動力裝置。

工業廠房通風應用的總結

通過對富士康鶴壁園區的工業廠房的建筑通風設計的研究，感覺到如何組織好廠房內部的進、排氣流，降低廠房內部散發的大量余熱及有害氣體量，成為目前工業廠房通風設計亟待解決的關鍵問題。自然通風作為一種經濟有效的通風方式，在工業廠房的通風設計中具有一定的優越性，特別是在當今節能社會的背景下，作為一種節能的通風方式，應給予足夠的重視。利用流體力學的原理，在計算機上模擬車間環境，從而便于得到最優的氣流組織設計方案，對工業廠房的前期設計有很大幫助。工程設計中雖然應盡可能地考慮自然通風，但由于工藝的需求，各車間的散熱量較大，其很難滿足廠房內部熱環境的要求，故自然通風在工業廠房中有一定局限性，還需要機械通風給予補充。

通過對以上的理解研究，在工業廠房通風設計上需注意以下幾方面:1)在滿足工藝條件的情況下，盡可能開大進出風口面積。2)在合理布置進出口位置時，要考慮地域性的風向問題。3)在滿足工藝條件情況下，合理安排進出風口周圍布局。4)合理增加機械通風裝置，滿足通風需求。（本文作者：單位：）