摘 要：暖通系統(tǒng)是工業(yè)廠房的重要組成部分，關(guān)系到工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的舒適性、安全性。主要對三個(gè)方面的內(nèi)容進(jìn)行探討，其一，工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的作用。其二，工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)。其三，結(jié)合實(shí)際案例總結(jié)工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。本研究為工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的研究與實(shí)踐提供有價(jià)值的參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：工業(yè)廠房；暖通；設(shè)計(jì)要點(diǎn)文章編號：2095-4085（2024）06-0091-03

0 引言

工業(yè)廠房暖通主要涉及到空氣調(diào)節(jié)、通風(fēng)以及采暖制冷三個(gè)方面的內(nèi)容［1］。以往工業(yè)廠房建設(shè)中，不注重暖通設(shè)計(jì)，給工業(yè)生產(chǎn)帶來諸多不利影響。隨著工業(yè)化進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)的重要性受到了高度重視。結(jié)合工業(yè)廠房的實(shí)際情況，對暖通系統(tǒng)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好舒適的環(huán)境，對我國工業(yè)化高質(zhì)量發(fā)展意義重大［2］。

1 工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的作用

1.1 改善作業(yè)環(huán)境

作業(yè)環(huán)境是否舒適，直接影響著工人的身心健康、工作效率與產(chǎn)品質(zhì)量。做好工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)，是改善作業(yè)環(huán)境的有效措施。工業(yè)廠房中，一些機(jī)械設(shè)備的發(fā)熱量較大，要做好通風(fēng)設(shè)計(jì)，以確保作業(yè)環(huán)境的舒適性［3］。

1.2 工業(yè)生產(chǎn)需要

工業(yè)生產(chǎn)中，溫度、濕度等因素在一定程度上影響著產(chǎn)品質(zhì)量。工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，應(yīng)結(jié)合生產(chǎn)工藝，對工業(yè)廠房的通風(fēng)性能、溫濕度進(jìn)行合理調(diào)整，合理設(shè)計(jì)工業(yè)廠房通風(fēng)量，及時(shí)排出有毒、有害氣體，為工人身心健康提供保障［4］。

2 工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)

2.1 確保設(shè)計(jì)的可行性

隨著我國工業(yè)化建設(shè)進(jìn)程的不斷加快，工業(yè)生產(chǎn)對工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)的要求越來越高，相應(yīng)地提高了工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的難度。暖通系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)遵循實(shí)事求是的原則，確保設(shè)計(jì)的可行性。既要進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，又能確保暖通系統(tǒng)發(fā)揮實(shí)際效能。為確保設(shè)計(jì)的可行性，工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，應(yīng)注意下述幾個(gè)方面的問題：首先，應(yīng)結(jié)合工業(yè)廠房的實(shí)際情況，充分考慮使用功能與安全性，選擇相應(yīng)的工藝，保障暖通的工作效果；其次，暖通設(shè)計(jì)中，應(yīng)嚴(yán)格遵循相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的要求，保證暖通設(shè)計(jì)符合國家標(biāo)準(zhǔn)，確保暖通設(shè)計(jì)的科學(xué)性、合規(guī)性；再次，目前我國高度重視節(jié)能減排，保護(hù)環(huán)境。暖通設(shè)計(jì)中，要充分考慮實(shí)際情況，有針對性地進(jìn)行節(jié)能設(shè)計(jì)。確保暖通設(shè)計(jì)的可行性，使暖通系統(tǒng)更具實(shí)用性、節(jié)能性，切實(shí)滿足工業(yè)廠房的實(shí)際需求，為工人提供良好舒適的工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)環(huán)境［5］。

2.2 科學(xué)選擇冷熱源

冷熱源的選擇是工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的要點(diǎn)。實(shí)踐中，應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況，對冷熱源的選擇要遵循合理的原則。首先，冷源選擇。目前，冷源主要包括兩種方式，一種是集中制冷，另一種是分區(qū)域制冷。大型廠區(qū)通常選擇集中制冷方式，先是建設(shè)制冷站房，使用管道對冷凍水進(jìn)行輸送，達(dá)到集中制冷的效果。制冷站房建設(shè)過程中，在選擇機(jī)組的時(shí)候，應(yīng)充分考慮氣候條件因素。夏季炎熱的地區(qū)，可選擇蒸汽熱源溴化鋰吸收制冷機(jī)組、高效水冷離心式制冷機(jī)組；北方地區(qū)可以選擇熱泵行機(jī)組，以達(dá)到夏季制冷、冬季采暖的效果。廠區(qū)比較分散，若采取集中制冷方式，效益較低，可選擇分區(qū)域制冷方式，即通過安裝空調(diào)進(jìn)行分區(qū)域制冷。其次，熱源選擇。目前常見的熱源包括燃?xì)廨椛洹⒄羝麩崦?、電采暖、高溫?zé)崴?，根?jù)工業(yè)廠房實(shí)際情況對熱源進(jìn)行合理選擇。如果工業(yè)廠房只需要取暖，則可選擇高溫?zé)崴鳛闊嵩?，達(dá)到集中供熱的目的，高溫?zé)崴鳛闊嵩吹募夹g(shù)，相對成熟，且經(jīng)濟(jì)效益較好；在工業(yè)廠房無易燃易爆隱患的前提下，可選擇燃?xì)廨椛?、電采暖等熱源，但燃?xì)廨椛涞牟膳Ч焕硐搿㈦姴膳M(fèi)用相對較高；如果工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)有針對性的工藝要求，可選擇蒸汽熱源。

2.3 注意實(shí)際負(fù)荷

與民用建筑相比，工業(yè)廠房具有一定的特殊性。工業(yè)生產(chǎn)過程中，不可避免地會產(chǎn)生一些廢氣、熱量等，對暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求更高，工業(yè)廠房生產(chǎn)環(huán)境存在明顯差異，導(dǎo)致負(fù)荷計(jì)算數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大誤差。為確保工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的質(zhì)量，提前收集工業(yè)廠房的相關(guān)資料，綜合考慮多種因素，準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)際負(fù)荷，確保暖通設(shè)計(jì)的科學(xué)性。工業(yè)廠房負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性，主要受到以下三方面因素的影響：首先，衛(wèi)生、環(huán)保以及消防等因素。應(yīng)綜合考慮上述因素，對負(fù)荷進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，確保工業(yè)廠房負(fù)荷計(jì)算的準(zhǔn)確性；其次，工業(yè)廠房的大小。如果工業(yè)廠房較大，對通風(fēng)負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算時(shí)，應(yīng)充分考慮空氣無法有效流通的狀況；最后，工業(yè)廠房工作內(nèi)容。如果工業(yè)廠房實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過程中會產(chǎn)生大量的熱量以及灰塵，在對負(fù)荷進(jìn)行計(jì)算的時(shí)候，要適當(dāng)增加通風(fēng)、除塵、制冷等方面的負(fù)荷，減少采暖；如果工業(yè)廠房實(shí)際生產(chǎn)作業(yè)過程中需要打開大門，在計(jì)算制冷、采暖負(fù)荷的時(shí)候，要充分考慮空氣流通狀態(tài)下的能耗［6］。

2.4 平衡剛需與節(jié)能

工業(yè)廠房通常面積較大，能耗較高，基于此，暖通設(shè)計(jì)中要遵循節(jié)能環(huán)保的原則。在實(shí)踐中，應(yīng)充分考慮市場剛需的因素，不能因過分追求節(jié)能目標(biāo)而影響正常的工業(yè)生產(chǎn)。暖通設(shè)計(jì)中在平衡剛需與節(jié)能的時(shí)候，重點(diǎn)在于管道保溫設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)以及散熱器合理選擇等，確保暖通設(shè)計(jì)既能滿足工業(yè)生產(chǎn)需求，又能達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。首先，在管道保溫設(shè)計(jì)方面，要對管道線路進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，選擇質(zhì)量達(dá)標(biāo)的管道材料，減少管道運(yùn)輸過程中的不必要損耗，要做好管道的運(yùn)維管理，延長管道的使用壽命，達(dá)到提高長期經(jīng)濟(jì)效益的目標(biāo)。其次，在通風(fēng)設(shè)計(jì)方面，要充分考慮工業(yè)廠房的實(shí)際情況，對空氣調(diào)節(jié)方式、通風(fēng)方式進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。例如，化工廠的暖通設(shè)計(jì)中，要充分考慮工業(yè)生產(chǎn)期間會產(chǎn)生大量廢氣的因素，在通氣設(shè)計(jì)方面不僅要關(guān)注空氣交換，還要做好潔凈處理，配置空氣過濾器等設(shè)備；如果生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生大量熱量，工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，可采取在屋頂設(shè)置采光通風(fēng)器的方式，實(shí)現(xiàn)自然排風(fēng)，降低能耗；大型工業(yè)廠房，通風(fēng)散熱要增加除塵、排煙等工作環(huán)節(jié)，以滿足衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求。最后，在散熱器選擇方面，散熱器在一定程度上影響著暖通系統(tǒng)的使用效果，如果散熱器選擇不當(dāng)，會使工業(yè)生產(chǎn)受到影響，還會導(dǎo)致能耗增加。進(jìn)行工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)工業(yè)廠房剛性需求的實(shí)際情況并遵循節(jié)能原則，對散熱器進(jìn)行合理選擇。例如，化工廠應(yīng)選擇耐腐蝕性能較好的散熱器；大型工業(yè)廠房可選擇鋼制翅片管散熱器；灰塵較大的車間可使用鋼柱式散熱器，便于排除灰塵［7］。

3 工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的要點(diǎn)

3.1 工程概況

某企業(yè)工業(yè)廠房，為滿足擴(kuò)大生產(chǎn)、提升產(chǎn)品品質(zhì)的需求，要引進(jìn)新工藝、新設(shè)備以及新技術(shù)，要對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境參數(shù)進(jìn)行重新調(diào)整，對工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)提出了更高的要求。實(shí)踐中，暖通設(shè)計(jì)的要點(diǎn)主要包括以下幾項(xiàng)內(nèi)容。

3.2 冷熱源選擇

工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，一般情況下，為滿足工業(yè)生產(chǎn)以及節(jié)能要求，可選擇蒸汽作為熱媒。由于工業(yè)用電的價(jià)格相對較高，生產(chǎn)車間不宜采用電采暖方式，使用電采暖方式，會導(dǎo)致企業(yè)運(yùn)營費(fèi)用大幅度上升，增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，降低經(jīng)濟(jì)效益。如果缺少熱水熱源，工業(yè)廠房沒有引燃隱患，可采取更為經(jīng)濟(jì)合理的燃?xì)夥笤O(shè)采暖方式。在選擇冷源的時(shí)候，要充分考慮工業(yè)廠房的實(shí)際情況，在盡量減少成本投入的前提下，優(yōu)先選擇節(jié)能環(huán)保型產(chǎn)品。

對該工業(yè)廠房的負(fù)荷情況進(jìn)行全面調(diào)查，將制冷式站房設(shè)置在負(fù)荷集中區(qū)域，采取架空、暗埋相結(jié)合的方式設(shè)置管道，使冷凍水通過管道到達(dá)各車間廠房；在各車間內(nèi)部設(shè)立制冷站房，采取以蒸汽熱源溴化鋰吸收制冷機(jī)組為主、以VRV制冷機(jī)組為輔助的方式，為車間廠房提供冷源，以滿足生產(chǎn)需求。如果工業(yè)廠房位于嚴(yán)寒區(qū)域，在進(jìn)行工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，可選擇熱泵型機(jī)組，并在外墻設(shè)置高散熱量的散熱器，過渡季節(jié)可使用空調(diào)制熱，達(dá)到降低能耗，節(jié)約能源的目標(biāo)［8］。

3.3 輻射采暖系統(tǒng)設(shè)計(jì)

該工業(yè)廠房中設(shè)置了輻射采暖系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是通過供暖設(shè)備表面發(fā)射的熱射線達(dá)到傳遞熱能的目的，其優(yōu)勢在于可通過直線傳播熱能，不僅傳播速度較快，還能被固體吸收。缺點(diǎn)是通過空氣的時(shí)候不能提升空氣溫度。該工業(yè)廠房場所所使用的輻射采暖設(shè)備，其表面溫度參數(shù)如下：高溫＞500℃，中溫為80～200℃，低溫＜80℃。中溫輻射采暖系統(tǒng)，主要材料為鋼板輻射板，可分為塊狀輻射板、帶狀輻射板。具體來說，在工業(yè)廠房的頂部設(shè)置鋼制輻射板，可以使熱量自上而下傳遞；在工業(yè)廠房的外墻傾斜安裝鋼制輻射板，可以向下方輻射熱量。以鋼制輻射板為原料制作輻射采暖系統(tǒng)，成本投入相對較低，金屬資源消耗較少。高溫輻射采暖系統(tǒng)的形式多種多樣，其中比較常見的是燃?xì)饧t外線輻射采暖系統(tǒng)，可使用以天然氣、液化石油氣、煤氣等為燃料的燃燒裝置，通過燃燒發(fā)出紅外線，從而實(shí)現(xiàn)輻射供暖。高溫輻射采暖系統(tǒng)具有操作便捷、供暖效率較高的優(yōu)勢，但要消耗一定的燃料，可進(jìn)一步進(jìn)行節(jié)能改造。

3.4 通風(fēng)設(shè)計(jì)

通風(fēng)設(shè)計(jì)是工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)的要點(diǎn)，可選擇自然通風(fēng)方式，也可以采用機(jī)械通風(fēng)方式，或者采用兩種通風(fēng)相結(jié)合的方式。一般情況下，工種相同的車間可采取全室通風(fēng)換氣的方式；工種不同的車間，區(qū)域污染較大的情況下，為降低能耗，可選擇局部排風(fēng)的方式。在實(shí)際進(jìn)行通風(fēng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，應(yīng)充分考慮工業(yè)廠房的實(shí)際情況。如果設(shè)備散熱量不高，可在屋頂設(shè)置自然采光通風(fēng)器，依靠熱量自然上升進(jìn)行排風(fēng)，以實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目標(biāo)；車間面積較大的情況下，單一采取自然通風(fēng)的方式不能滿足車間通風(fēng)要求，應(yīng)設(shè)置機(jī)械通風(fēng)設(shè)備。通風(fēng)設(shè)計(jì)中，除了考量設(shè)備散熱、通風(fēng)等因素外，還要充分考慮廠房除塵的因素。

該工業(yè)廠房中，部分車間生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的煙塵和有毒氣體，導(dǎo)致車間環(huán)境受到嚴(yán)重污染，危害工人的健康與安全。在暖通設(shè)計(jì)中，對工業(yè)廠房的實(shí)際情況進(jìn)行全面調(diào)查，根據(jù)工藝要求，對車間有害氣體排放總量進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，在此基礎(chǔ)上，判斷是否對車間進(jìn)行全面凈化還是局部凈化，控制煙塵與有毒氣體的排放量，達(dá)到符合國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。如果生產(chǎn)車間的寬度在大于60m，可通過四周墻壁上的窗戶實(shí)現(xiàn)自然排放，也可將通風(fēng)機(jī)設(shè)置在房頂中間，用于日常排風(fēng)。在車間發(fā)生火災(zāi)的時(shí)候用于排煙，達(dá)到安全生產(chǎn)的目的。

3.5 通風(fēng)空調(diào)清潔

該工業(yè)廠房案例，部分車間對清潔要求相對較高。暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，要對工業(yè)廠房的實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)查，進(jìn)行科學(xué)的通風(fēng)空調(diào)清潔設(shè)計(jì)。通過調(diào)查，確定廠房內(nèi)的氣流方向，精準(zhǔn)掌握物流、人流等狀況，在充分考慮上述因素的前提下，在適當(dāng)位置，比如，人員聚集區(qū)設(shè)置空氣過濾器，對其參數(shù)進(jìn)行動態(tài)調(diào)整。設(shè)置排風(fēng)設(shè)施，定期對吹淋室、傳遞窗等進(jìn)行清理，確保暖通設(shè)備長期穩(wěn)定運(yùn)行。

3.6 負(fù)荷計(jì)算

在工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，負(fù)荷計(jì)算是采暖設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，不同廠房的熱負(fù)荷存在一定差異，要結(jié)合工藝設(shè)計(jì)要求，對廠房的排風(fēng)量進(jìn)行精確計(jì)算。對散熱器進(jìn)行合理選擇，熱負(fù)荷不大的情況下，可選擇能耗較低、便于清理的光管散熱器。

3.7 隔熱設(shè)計(jì)

工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)中，對作業(yè)溫度較高的熱加工車間，做好隔熱設(shè)計(jì)，通過采取合理、有效的隔熱防護(hù)措施，預(yù)防人員中暑、灼傷等事故的發(fā)生，確保工人身心健康和生命安全。

4 結(jié)語

綜上所述，做好工業(yè)廠房暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)意義重大。暖通設(shè)計(jì)的難度大，復(fù)雜程度較高，在實(shí)踐中，要確保暖通系統(tǒng)設(shè)計(jì)的可行性、科學(xué)選擇冷熱源、計(jì)算實(shí)際負(fù)荷、平衡剛需與節(jié)能等。實(shí)際進(jìn)行暖通設(shè)計(jì)的時(shí)候，要結(jié)合工業(yè)廠房的實(shí)際情況，把控好暖通設(shè)計(jì)要點(diǎn)，提升暖通設(shè)計(jì)質(zhì)量，確保暖通系統(tǒng)的實(shí)用效果，為工業(yè)生產(chǎn)創(chuàng)造良好的作業(yè)環(huán)境，推動國民經(jīng)濟(jì)高質(zhì)量可持續(xù)健康發(fā)展。

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