工业厂房暖通空调的节能设计探讨

杨超（华为技术有限公司北京100085）

工业厂房暖通空调的节能设计探讨

杨超
（华为技术有限公司北京100085）

随着项目设计厂房量的不断增加，工业厂房暖通空调的节能设计既环保又实用。工业厂房建筑跟普通的民用建筑不一样，其设计经过多受制于工艺专业的需求。工业厂房暖通空调设计形形色色，生产工艺的不一样对其需求也不一样，所以需要针对不一样的工业厂房的详细状况，做出具备相对强针对性的设计。

工业厂房；暖通空调；节能设计

1　某工业厂房的工程概况和节能方案

位于中国西北地区的某装配厂房，从装配大厅到两层办公附楼构成，建筑为25470m2的总面积，长236m，宽116m，高18m，为门式钢架构造的大厅，为钢框架构造的附楼。这厂房的建筑外型新颖，西墙倾斜设计并为避免西晒设太阳能光伏板，南向设弧形钢板幕墙，屋顶设挑高斜形天窗，以航空飞行器为建筑隐喻，充满了力量感与运动感。

本项目设计参数与设计难点：①考虑温湿度。很多房间为舒适性要求，夏季平均26～28℃；冬季18～20℃；湿度没有限制。②新风量规定办公类房间的新风量规范为30m3/（人·h）装配大厅等生产性房间由于人员密度小，要同时满足室内空气清新度的需求，不低于0.5～1次/h的新风换气次数。③限制噪声，依照国标。④有害物浓度。依照国家规范规定了建筑物中丙酮与乙酸乙酯量。该工业厂房的设计难点从多个方面组成：①设计空间高大。该装配厂房属于高大工业建筑，厂房内高精度、自动化的进口设备特别昂贵，全年有供暖和空调需求，能源消耗大。②处理生产噪声大。因为装配厂房生产规模大，生产过程中噪音污染严重，加上该厂房地理位置的特殊性，其北外墙距住宅区只有25m，因此厂房的噪音控制需求严格。③有害挥发性气体。该装配厂房内部生产过程中应用的胶料、稀释剂会形成丙酮、乙酸乙酯等挥发性气体，会让室内空气恶化，由于不能改变厂房内部环境，需要在通风空调设计中采取适当解决方案。

2　工业厂房的暖通空调节能设计原则分析

2.1工业厂房暖通空气调节节能设计的通常规定

（1）对于生产厂房和辅助建筑物，当使用采暖通风达不到工艺对室内温湿度需求时，可以设置空气调节系统。

（2）使用区域空气调节能满足需求，不要使用全室性空气调节。

（3）建筑物内负荷特点相差相对大的内区和四周区，还有同一时间内要分别实施加热与冷却的房间，要分区布置空气调节系统。

2.2空调方式合理选择

（1）对于全年运行的集中式空调系统，要使用单风管式的多工况运行形式。

（2）冷热负荷变化相对大的单区系统或冷热负荷差异相对大的多区系统，要使用变风量系统。

（3）空气调节房间相对多，而且每一个房间要求独立调节的工业厂房，条件许可时，要使用风机盘管加新风系统。

（4）空气调节房间总面积不大或厂房中只有个别房间有空气调节需求时，要使用全体式空气调节机组；需要全年空气调节的房间，当技术经济相对适当时，要使用热泵式空气调节机组。

（5）有害气体浓度相对大，空调负荷和其变化相对大的工业厂房，要使用低速全空气单风道系统。

3　工业厂房暖通空调的节能设计

3.1负荷设计

冷负荷和热负荷节能控制问题始终是暖通空调设计中的核心研究问题。因为工业厂房和陈旧民用住宅所用的空调设计要求不一样，工业厂房的暖通空调设计所牵涉到的问题也就不一样。通常来说，根据《采暖通风与空调节能设计标准》，工业厂房所保持的作业环境温度通常在13～20℃之间，因此依据机械加工作业厂房的温度需求，我们能够把采暖室内空调温度掌控在15℃左右，控制在1℃的前后偏差温度，而空调室内温度能控制在25～27℃之间，但值得指出的是，假如只以厂房车间四周建筑的室内温度去部析冷热负荷问题实则并不可靠。也就是说，由于很多工业厂房的生产工艺特点和要求不一样，能够见得其暖通空调的排风量要求相对大，就是新风和排风的负荷比重有所不一样。

3.2热源选择

处在工业区域的大很多厂房，蒸汽通常是从厂区内的锅炉供应的，适宜使用高温热媒的状况通常是在厂区只有采暖用热或者是采暖用热为主的前提下。而使用蒸汽为热媒的时候则是当厂区的供热为工艺用蒸汽为主的状况下，不过这里存在一个前提，那就是都没有超过限制的技术、卫生与节能。因为造价等经济因素，厂房的供暖不适合应用电采暖。对于一些易燃危险不存在的，同时厂区内又没有蒸汽或者热水热源提供的车间，可以选用燃气辐射采暖。选取冷源的时候，可以思考选用VRV制冷机组或者蒸汽热源溴化锂吸收制冷机组。在并不是非常严寒的区域，冬季供热能够选用风冷热泵机组，这样既能够在夏季制冷，冬季又能够制热。

3.3厂房大门的空气幕设置

因为厂房总是要通过一段相对长的时间才会被开启，因此在冷风侵入的时候会导致负荷量加大的状况发生，为此，在寒冷区域的厂房通常会在大门上方布置空气幕。当厂房主出入口大门太过高大，如果是选用贯流式空气幕是不可以满足通常的送风的间距需求的，所以最好选用离心式的空气幕。而主出口超大的那种大门，最好选用装配式厂房热空气幕，在厂房大门的上方把其安装，从而产生一道热风幕。

3.4散热器的选择

对于负荷相对大的车间，能够选用钢制翅片管散热器，因为其散热面积大，独立体积的散热器其散热量非常大，假如依然不可以满足负荷要求，就需要加设暖风机帮助采暖了，当然这也需要得到工艺专业的同意。对于粉尘相对多的车间，就不适用这类散热器了，因为其翅片内会积对粉尘，很难清理，稍长时间，散热效果就会大大影响，要选取钢制柱式散热器。对于有腐蚀的厂房，还要选取耐腐蚀型的散热器。厂房车间的帮助用房，经济条件许可，能够选取铜铝复合散热器或钢制柱型散热器。对于热负荷不大的车间，我们还能够选取光管散热器，同时它还有容易整理的优势。对于希望节约造价的车间，当然要选取铸铁散热器了。厂房的空间通常相对高大，选取加热全车间内的空气温度是相对耗费能源的，可以的话，严寒区域的工业厂房要使用地区辐射采暖或地板辐射采暖。

3.5工业厂房车间的通风

工业厂房的通风不局限于能开启外窗的自然通风形式。相同的工种一样的车间内，能够做全室的通风换气。当车间内的散热量不是非常大的时候，为了节能减排，也可以选用屋顶自然采光通风器，靠热流的自然上升，实现无动力散热排风。但是某些车间的面积超大，因为生产的要求，散热量相对大，以自然通风形式是不能满足通风散热需求的。厂房的通风除了要满足新风需求、散热需求，还要满足除尘需求，排烟需求。某些厂房的生产会形成有害的气体或烟尘（例如焊接车间），对于这类车间，设计师要和工艺专业紧密配合，确定有害烟尘或气体的量。并依据生产规模来决定，是做全车间烟尘净化，还是部分排风净化解决。对于有害气体、排放的烟尘，还要在排放前做相关的解决，使之满足《工业企业设计卫生规范》。

4　结语

工业厂房很多为大空间建筑，假如选用适当的措施充足使用自然通风，把空调机组的开机时间缩短，节约大量能耗，经济效益明显。但因为工业厂房内部构造和作用的很多约束，怎样把自然通风的设计做好是值得探讨的问题。但不管详细设计方案怎样，一定要可以确保这种设计方案可以满足本身单位厂房的工作环境、工作条件、还有生产工艺等，以此才可以让设计方案施展出实质效用。

[1]康凯，高康明，王小军.电子厂房空调设计探讨[J].科技创业家，2013（15）.

[2]张国鹏.工业厂房暖通空调的节能设计探讨[J].工程建设与设计，2010，08.

TU831

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2015-9-21