工业厂房通风设计浅谈

【摘要】 介绍了工业厂房通风的主要形式为自然通风、机械通风和混合通风,简述了通风设计的原则和步骤。对于工业厂房通风的设计,必须结合实际进行综合考虑,正确选择通风方式,达到改善室内空气环境的目的。

关键词：通风；工业通风； 自然通风； 机械通风。

引言

对于大多数工业厂房来说，通风不仅是改善室内空气环境的一种手段，同时也是保证产品质量、促进生产发展和防止大气污染的重要措施之一。因此加强和改善工业厂房的通风设计是提高厂房内环境质量的重要环节，组织好厂房内部的进、排气流，使厂房内获得应有的新鲜空气，并带走影响工人健康和产品质量的大量余热、污浊气流和有害气体，成为工业厂房通风系统设计的重要任务。

通风系统分类及工业通风的主要形式

所谓通风，就是把室外的新鲜空气经过一定的处理（如过滤、加热、冷却等）后送到室内，把室内产生的废气经过处理达到排放标准后排如大气，从而保证室内空气环境的卫生标准和大气环境。通风包括从室内排出污浊的空气和向室内补充新鲜空气两部分内容，前者称为排风，后者称为送风或进风。为实现排风或送风所采用的一系列设备、装置的总体称为通风系统。

按通风系统的用途分为工业通风和民用通风两种。工业通风主要是通过对工业有害物（粉尘、有害气体和蒸汽、余热、余湿）采取有效的防护措施，以消除其对工人健康和生产的危害，创造良好的劳动条件，同时尽可能将它们回收利用，化害为利，并切实做到防止大气污染。民用通风主要是排出人们生活过程中产生的污染物，为人们生活创造一个卫生、舒适的空气环境。

按通风系统的作用范围，无论排风或送风，均可分为局部通风和全面通风两种方式。局部通风的作用范围仅限于车间的个别地点或局部区域。局部排风的作用是将有害物在产生的地点就地排除，以防止其在该局部区域扩散；局部送风的作用是将新鲜空气或经过简单处理的空气送到某局部区域，以改善该局部区域的空气环境。全面通风是对整个车间或房间进行换气，以改变室内温度、湿度和稀释有害物的浓度，使该区域的空气环境符合卫生标准的要求。

按通风系统的工作动力不同，通风又可分为自然通风和机械通风两种。自然通风是借助于风压和热压来使室内外的空气进行交换，从而实现室内空气环境的改变。机械通风就是利用通风机所产生的抽力或压力，并借助于通风管网进行室内外空气交换的通风方式。

工业通风的主要形式为自然通风、机械通风和混合通风。自然通风和机械通风相结合的通风方式为混合通风。

工业通风设计的原则和步骤

2.1工业通风设计的原则

2.1.1防止大量热、蒸汽或有害物质向人员活动区散发；保护环境，防止有害物质对环境的污染，尽量减少有害气体的直接排放。

2.1.2优先利用自然通风消除工业厂房内余热、余湿。

2.1.3放散有害物质的生产过程或设备，应首先满足生产安全的要求，设计局部机械通风或全面通风。

2.1.4经济合理，投资及运行费用低。

2.1.5操作控制管理简单，无二次污染。

2.1.6符合国家现行规范标准要求。

2.2工业通风设计的步骤

2.2.1计算需通风房间的通风量

（1）厂房自然通风的通风量G(kg/h)，按下式计算：

或

式中

Q―散至室内的全部显热量,KW;

C―空气比热 , C=1.01 kj/(kg.℃)；

tp―排风温度，℃；

tn―室内工作地点温度，℃；

twf―夏季通风室外计算温度，℃；

m―散热量有效系数。

（2）厂房全面通风换气量G(kg/h)，按下列各式计算：

式中

Q―余热量,KW;

tp―排出空气的温度，℃；

tj―进入空气的温度，℃；

C―空气比热 , C=1.01 kj/(kg.℃)；

Gsh―余湿量，g/h；

dp―排出空气的含湿量，g/kg；

dj―进入空气的含湿量，g/kg；

M―室内有害物的散发量，mg/h

Cy―室内空气中有害物质的最高允许浓度，mg/m3；

Cj―进入空气中有害物质的浓度，mg/m3；

ρ―空气密度，kg/m3。

（3）当散发有害物数量不能确定时，全面换气的通风量(m3/h)可按换气次数确定，见下式:

L=nVf

式中

L―通风量,m3/h；

N―房间换气次数,次/h；

Vf―房间体积，m3

常用房间通风换气次数表

房间用途 换气次数次/小时 备注 房间用途 换气次数次/小时 备注

住宅 1 浴室（无窗） 7~10

厨房（中餐） 40~50 配电室 3~4

职工餐厅 27~55 变电室 5~8

开水间 6~10 电梯机房 8~15

卫生间 7~12 蓄电池室 10~15

吸烟室 10 制冷空调机房 4~6

洗衣间 10~15 地下停车库 5~6

烫衣间 6 锅炉房 10~15

2.2.2确定通风系统

对于工业厂房通风的设计,必须结合实际进行综合考虑,正确选择通风方式, 确定通风系统。

2.2.3确定通风管道形状、尺寸

通风管道是通风系统中的主要部件之一，其作用是输送空气。

常用的通风管道的形状根据断面不同有圆形和矩形两种。同样截面积的风道，以圆形截面最节省材料，而且其流动阻力小，因此采用圆形风道的较多。优先采用圆形风管或长短边之比不大于4的矩形截面，但最大长短边之比不宜大于10。风管的截面尺寸按国家现行《通风与空调工程施工质量验收规范》GB50243-2002的规定执行。

计算各管段需通风量，选择管速。已知通风量及风管内风速可计算出通风管道的截面积，根据风管的断面形状可确定风管的尺寸。

风管内风速v（m/s）

2.2.4计算通风管道阻力损失后，附加10%~15% 。

通风系统各并联管路间允许计算误差: 一般通风系统不大于10%；除尘系统不大于10% 。

若超过规定，则需调整支管管径，必要时采用风阀调节。

2.25计算通风系统总风量

总风量:L0=L1+L2+…+Ln

2.2.6选择通风机和配套电机

(1)通风机风量计算：L=(1+K).L0

式中：L―通风机风量，m3/h；

L0―系统设计风量

K―漏风系数，取值0~0.1。

(1)通风机压力计算：H=( h1+h2+ h3).K

式中：H―通风机压力，Pa；

h1―系统风管沿程阻力损失，Pa；

h2―系统风管局部阻力损失，Pa；

h3―送（排）风口局部阻力损失，Pa；

K―安全系数，取值1.1~1.15。

根据计算的风量和风压，可选择出通风机和配套电机。

2.2.7绘制通风系统图

工程实例

上海某电子厂房是一个新建二层厂房，其一层的电镀车间及去毛刺车间产生酸性排气，故单独划分为一个酸排风系统。酸排风经各吸风口收集至风管内，并通过设置在屋面上的低噪音离心排风机箱、酸雾洗涤塔处理达标后高空排至大气。

系统酸排风量为:L0=(8*1000+12000+2800)=22800。

本系统主风管采用矩形风管以减少风管占用空间高度，去毛刺车间末端风管采用Ф300的圆形风管。

低噪音离心排风机箱排风量为：L=22800*1.1=25080m3/h。

系统阻力计算结果见下表

系统阻力计算表 （Pa）

序号 项目 设计阻力值

1 风管系统 250

2 吸风口 50

3 酸雾洗涤塔 800

4 阻力附加15% 165

5 总阻力 1265

排风机选型：根据计算的风量和风压，选用低噪音离心排风机箱1台，风量为25100 m3/h，全压1300 Pa，电机功率为22KW.

酸雾洗涤塔装置由专业生产厂家提供配置，酸排风系统图如下图所示。

4.结语

对于工业厂房通风的设计,必须结合实际进行综合考虑,正确选择通风方式,达到改善室内空气环境的目的。工业厂房通风采用何种通风方式，应根据工程所处的地理位置、室外气象条件、生产工艺条件以及对车间的温度湿度要求，考虑与工艺、建筑等专业的协调配合，本着节省投资、降低运行费用的原则确定。

参考文献：

孙一坚,主编.简明通风设计手册. 北京.中国建筑工业出版社.1997年

陆耀庆，主编.实用供热空调与设计手册. 北京.中国建筑工业出版社.2008年第二版

采暖通风与空气调节设计规范 GB50019-2003，中华人民共和国建设部

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。823