浅谈工业厂房的通风设计

【摘要】做好工业厂房的通风工作，有利于保证工厂内的空气清洁，保障工业生产工作者的身心健康。本文主要探究了当前工业厂房的自然通风与及协同两种方式的设计。

【关键词】工业厂房通风设计自然通风机械通风

中图分类号：S611 文献标识码：A 文章编号：

近些年来，随着工业经济的迅速发展，企业生产能力的扩大，在技术改造过程中，造成工业厂房内的空气环境质量较差，引起操作人员不适，进而极大的影响了生产效率，因此，如何有效的改善厂房内环境已经成为一项重要的研究内容，而合理的通风设计可以将厂房内的大量余热、污浊气体和有害气体带走，在人体活动区维持一定的温度、洁净度，提高室内空气品质。

一、自然通风设计

自然通风分为无组织自然通风和有组织自然通风，有组织自然通风是指合理安排进、排风口的位置和面积，使室外空气通过可调节的门窗、孔洞，有规律的流经生活或者作业地带的自然通风。

1、合理设计进、排气口面积

厂房自然通风是利用厂房内外空气的温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用，使厂房内外空气不断交换，形成自然通风。但由于风压作用受自然条件限制，具有多变性，无风时即无风压作用，因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑。在厂房自然通风设计中，必须合理协调进、排气口面积，力求进气口面积不小于排气口面积，这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施;

2、尽量避免进气短流问题

所谓进气短流，系指由进气口进入厂房内的新鲜空气，在未进入作业区范围之前，就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。显而易见，这样的进气，没有起到提高作业区空气质量和改善作业区热环境的作用。因此，为提高厂房自然通风效果，应尽量避免这种进气短流的现象;

3、注意解决通风天窗的飘雨问题

通风排气天窗严重飘雨会给生产造成一定的损失，因此，设计中这一问题必须认真予以解决。一般常用的是矩形通风天窗，在矩形通风天窗或在天窗垂直口设挡雨板，或在天窗水平口设挡雨片，其中在水平口设挡雨片做法的通风效果或防飘雨效果较好，在工业厂房中应用比较广泛。

4、不应忽视冷加工厂房的通风换气问题

在厂房自然通风设计中，存在一个误区，即一提到自然通风，就只是与热车间有关的事情。因冷加工厂房内不散发余热或仅散发很小的热量，使当前按热压作用进行自然通风设计计算的工作失去了依据，因而也就很少有人考虑冷加工厂房的通风换气问题。尽管厂房内散发的生产余热很小，但由于屋面辐射热和通风换气不良，导致厂房内部闷热，且油污气味令人难忍，严重影响工作人员的工作效率。而屋顶设置了采光天窗的厂房，由于部分玻璃窗扇为开启状态，起到通风换气作用，其室内热环境明显要好得多。因此，对于南方地区及北方夏热地区的冷加工厂房，除了必须设置屋面隔热层之外，设计上还必须创造良好的通风换气条件。两跨及以下厂房，可以利用高侧窗进行通风换气，多跨厂房则必须结合采光需要，设置足够的天窗，以解决通风换气及采光问题。对于规模较小的厂房，亦可采取设置通风屋脊的办法来解决通风换气问题

二、合理组织气流通路杜绝气流死角

合理的气流通路，就是让室内空气流经需要散热降温的区段，而且能分布于室内空间，尽可能不留气流死角。当然这需要依赖于合理的建筑剖面设计得以实现。

图1为在热压作用下的工业厂房自然通风原理图。图中F1为进气口面积，F2为排气口面积，p1为进气压力，p2为排气压力，中和面以上为排气区，以下为进气区。从图1可以看出:厂房自然通风设计的原则应该是尽量降低中和面的位置，因为中和面低，才可能使室外进人厂房的新鲜空气绝大部分或全部经过作业区范围，这对降低作业区的温度，提高自然通风的效果将起着决定性作用。另外，中和面的位置越低，h2的值就愈大，而h2值愈大，则排气压力p2就愈大。在排气量一定的前提下，增大排气压力p2就意味着可以减小排气口―天窗开口面积F2。不言而喻，减少天窗开口面积，必然对减少厂房结构断面降低厂房土建工程投资起到较大作用。

图1 热压作用下工业厂房自然通风原理

（1）当进、排气量为定值时，降低中和面是合理组织进、排气流的关键手段。当进气口面积F1大于排气口面积F2时，中和面的位置就低;反之则高。由此可见:F2值很小会导致排气p2值小，在这种情况下尽管设置了高大的天窗，很大的排气口面积F2，但是由于排气压力很低，就不可能充分发挥天窗的排气功能，达不到应有的效果。另外，由于中和面的位置很高，也降低了作业区的空气质量。所以在石化工业厂房的通风设计中，应当力求进气口面积不小于或大于排气口面积。

（2）气流死角，是指由进气口进人厂房内的空气，在未进人作业区范围之前，就加热上升至高侧窗或天窗排气口排除室外，形成气流“短路”，没有空气流动的区段就成为气流死角。在厂房跨度大而高度又不足时，很容易产生这种现象。有效的办法是在屋顶中部设气楼式天窗，或在屋面设风帽，使进人的空气经由厂房下部到达中间区域时再加热上升。设气楼式天窗时，宜在天窗两侧加挡风板，防止因外部风力而使气流从天窗倒灌，影响天窗排气效果。

三、机械通风设计中的问题及改进措施

机械通风是指依靠风机提供的风压、风量，通过管道和送、排风口系统可以有效地将室外新鲜空气或经过处理的空气送到建筑物的任何工作场所;还可以将建筑物内受到污染的空气及时排至室外，或者送至净化装置处理合格后再予排放。机械通风可以克服自然通风风压动力小的问题，受室内外条件影响较小，保证车间作业环境的正常。

1、合理布置风机位置

对于工艺设备及管道复杂的单层厂房，普遍采用设屋顶式排风机排风，侧墙开进风百叶自然进风或者设屋顶进风机进风。对于多层厂房，可设置墙装或吊装风机送排风。如果设置侧墙开进风百叶，需要合理设置进风百叶的高度，以防止外部灰尘或雨水通过百叶进入厂房内部，因此进风百叶需作防雨防尘等措施。

2、注意进排风的短路问题

屋顶设置通风机时需要防止进排风的短路，同时除做好防水外，通风设计时可在屋顶风机上设置挡雨设施。

3、结合厂房功能设置换气次数

通风设计时应根据厂房的使用功能不同合理设置通风换气次数，对于门窗较多且常处于开启状态的厂房，需要校核门窗的漏风量对于通风的影响;

4、尽量避免管道交叉

厂房内的工艺设备及管道很多，加上建筑给排水管道及电气的桥架，往往是管路错综复杂，而通风管道尺寸较大，管路占用空间大，因此通风机设置通风管道一般较短，避免管道之间过多的干涉问题;

5、考虑相邻厂房通风换气影响

对于不同用途的厂房，厂房内的正负压要求也不同，尤其是对于某些大型工厂，不同用途厂房往往相邻设置，设计通风时需要考虑相邻厂房通风换气的相互影响。另外，设置时需要考虑此处位置的通风，可局部设置风管加强通风死角的空气流动。

结束语

工业建筑一般为大跨度厂房，具有室内空间大，污染源种类较多，污染物发生量大，分布相对集中，通风需求量大等特点，对于部分特殊工艺的厂房，又需要有专业的送排风系统。因此，对于工业厂房通风的设计，必须进行综合考虑，正确选择通风方式，合理的通风设计，以达到将厂房内的污浊气体和有害气体带走，为操作人员提供良好的工作环境，进而提高生产效率的目的。

参考文献

[1] 王新宇，柴永艳. 浅谈工业厂房的通风设计[J]. 山西建筑. 2011(08)

[2] 孙溪冰. 厂房自然通风节能分析[J]. 职业. 2008(24)

[3] 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)