试论工业厂房暖通设计中应注意的问题.pdf

中国科技期刊数据库 工业 A 收稿日期：2024 年 01 月 08 日 作者简介：曾勇（1984），男，汉族，江苏南通人，硕士，浙江省机电设计研究院有限公司，工程师，研究方向为工业建筑通风空调系统设计。-91-试论工业厂房暖通设计中应注意的问题 曾 勇1 陈文军2 1.浙江省机电设计研究院有限公司，浙江 杭州 310051 2.浙江省工业设计研究院有限公司，浙江 杭州 310052 摘要：摘要：随着我国工业化进程的不断发展，工业厂房的使用越来越广泛，为保证工业生产的正常进行，工业厂房的暖通空调系统设计越来越受到人们的关注。但是，在暖通设计过程中，还存在一些问题亟待解决，只有把控好这些问题，才能充分发挥暖通空调系统的作用与价值。基于此，本文将从工业厂房暖通设计的基本概述出发，然后详细分析当前工业厂房暖通设计的要点，最后在此基础上深入探讨工业厂房暖通设计中应注意的几个问题，以供相关设计人员参考与借鉴。关键词：关键词：工业厂房；暖通设计；注意问题 中图分类号：中图分类号：TU2 1 工业厂房暖通设计的基本概述 1.1 暖通空调工程的内涵 暖通空调工程是指针对建筑环境进行的采暖、通风、空调等方面的综合性设计和施工工程。而暖通空调设计则是指根据建筑物的使用要求和环境条件，对建筑物内部空气质量、温度、湿度、气流等方面进行综合设计的过程。它包括供暖、通风、空调、给排水、燃气、电气等多个方面，旨在为建筑物提供舒适、健康、安全、节能的室内环境，设计过程中需要进行负荷计算、系统选择、管道布局、设备选型、控制系统设计等工作，以确保设计方案的合理性和可行性1。1.2 工业厂房暖通设计的特点 由于工业厂房体量大、能耗高，所以对暖通设计的要求也更高。在具体实施过程中，往往呈现出以下几个显著特征：其一，温度梯度分层明显。因为工业厂房内部使用功能多样化，有生产车间、仓库、办公室等不同区域，所以会出现温度梯度分层的现象，针对不同区域的温度要求，需要合理设计采暖和通风系统；其二，使用功能多样化。工业厂房内部不同的使用功能对暖通空调系统的使用要求也有所区别，例如生产车间需要保持一定的温度和湿度，而办公区则需要保证空气的流通性与舒适度；其三，使用时间较为集中，有高低峰期。工业厂房日常生产活动往往以班次制进行，因此不同时间段内使用人员数量也会有较大变化，这就需要根据不同时间段的暖通需求来进行优化设计，以降低不必要的能源损耗；其四，易受外界环境影响。工业厂房所处环境可能存在各种因素，如气候、环境噪声等，这些因素会对暖通系统的设计和应用产生一定的影响。1.3 工业厂房暖通设计的原则 暖通设计在工业厂房建设中具有重要意义，可以大大优化厂房内部空气质量，给工人提供更适宜的工作环境，并保证厂房内各设备仪器始终处于良好的环境内，延长其使用寿命，降低维护成本。为了充分发挥暖通空调系统的这些优势，在工业厂房暖通设计时，还必须要遵循以下几个重要原则：（1）经济性原则。在满足工艺生产需求和室内人员舒适性要求的前提下，要尽可能降低建造和运行成本，延长设备的使用寿命；（2）节能性原则。在设计暖通系统时，不仅要选用符合国家和地方节能标准的设备和材料，还应考虑热量回收等节能措施；（3）环保性原则。在暖通设计和使用过程中，要尽可能减少对环境的污染和损害，并保证系统无害于室内外空气质量。1.4 工业厂房暖通设计应满足的要求 工业厂房暖通空调系统的建设目的主要是为了保证工业生产的安全与稳定，并保障室内人员的工作舒适性。所以，在进行暖通设计的过程中，还应满足以下几个要求：其一，满足工艺生产需求。应根据不同生产车间的实际需求，合理设计采暖和通风系统，例如需要保持恒温恒湿的生产区应使用水暖系统，而需中国科技期刊数据库 工业 A-92-要排出大量废气的车间应设置防爆排气系统；其二，满足室内人员舒适性要求。根据工业厂房内不同区域的人员工作环境要求，合理调控该区域的温湿度要求，比如某些工艺设备发热量大，需在该区域进行局部岗位送风，保证室内人员的舒适度；其三，满足其他方面的要求2。例如为了满足安全生产的需要，应考虑对通风系统进行爆炸防护，同时在设计和选择设备材料时，应符合国家和地方规定的环保标准。2 工业厂房暖通设计的要点分析 2.1 充分明确现场情况 在工业厂房暖通设计过程中，由于整个暖通空调系统覆盖范围非常广，且与场地环境、建筑结构、客户需求等方面息息相关，所以想要保证暖通设计工作的顺利开展，就必须要充分了解和熟悉工业厂房暖通设计的施工现场情况。具体来说，需要掌握以下几个关键内容：（1）了解场地基础信息。主要包括场地面积、地形地貌、地下管道等内容，并以此作为设计的基础依据；（2）了解工业厂房的结构和使用要求。需要对工业厂房进行全方位的观察与分析，区分不同的区域，确定不同的使用需求；（3）了解工业厂房自然环境和工业生产环境。随时了解温度、湿度等参数信息及有害气体排放情况，以此作为设计的参考。2.2 精心设计施工图纸 当充分明确现场情况后，就需要设计人员根据了解到的各项信息内容，进行施工图纸的设计与绘制，这是为后续暖通施工作业提供参考的重要依据，直接影响整个暖通工程的建设质量与效率，因此必须要提高重视。具体来说，在设计施工图纸的过程中，需要注意以下几个要点：（1）注意不同区域的暖通系统的具体方案，要充分考虑设备的布局、管道走向等问题，保证图纸与施工现场的高度统一；（2）针对不同的暖通系统，需要选择不同的设备，如生产车间需要湿度适宜的空调机组，而办公室则需要舒适度较高的中央空调系统，另外还要把控好暖通设备的性能与价格；（3）在设计施工图纸时，还需要根据不同设备的规格型号，合理安排设备的摆放位置，确保每个设备都能够正常运转，并做好相应的隐蔽工程。2.3 确定暖通设计方案 完成图纸暖通图纸的设计工作之后，还需要结合工业厂房的不同需求，制定相应的设计方案，以保证施工人员可以更好地按照设计方案进行施工作业，从而减少施工问题的发生。具体来说，需要综合考虑以下几个内容：（1）确定设计方案时，应再次去到现场了解实际情况，并根据设计图纸来选择合适的施工方式，避免发生因违反相关规范、标准或者施工不当造成的各种问题；（2）为确保后续暖通施工作业的资金充足、物资齐全，在确定设计方案时，还必须要做好预算计划和物资准备工作，并确保施工标准符合国家和地方相关规定；（3）在确定施工方案时，还应注意实际操作中可能出现的问题，例如设备差异、系统运行不稳等，并提前做好应当之策，以保证设计方案的灵活性与可靠性。3 工业厂房暖通设计中应注意的几个问题 3.1 注重设计的可行性 在工业厂房暖通设计过程中，首先应充分考虑到设计的可行性。这个可行性通常是指设计方案是否符合实际情况及工作要求，避免因方案的不可行而影响整个暖通空调系统施工的质量与进度，进而造成工程成本的增加。一般而言，合适的设计方案应满足以下几个条件：其一，在满足安全、舒适、节能的前提下降低制造成本；其二，选用高效、实用的设备和器材；其三，在确保工作环境质量的基础上，减少污染和浪费3。也就是说，在进行工业厂房暖通设计时，设计方案必须满足以上要求，才能确保整个暖通空调系统的建设质量与效益。例如，要选择合适的采暖设备和制冷设备，以满足厂房的制冷、供暖和通风要求，同时考虑设计方案是否符合所在地区的气候和环境要求。3.2 注重厂房实际负荷 工业厂房的实际负荷是指决定制冷和供暖需求的各种因素，包括人员数量、机器设备使用情况、周边环境和隔热性能等因素。因为工业厂房有其自身的特殊性，与一般的民用厂房有所不同，特别是在采暖与制冷负荷计算方面更为复杂，如果计算出现差错就会导致暖通设计难以满足不同厂房的工作需求，进而影响工厂的整体效益。所以，在进行暖通设计时，务必要根据工业厂房的实际负荷来确定设备类型和参数，并合理调节供热系统的供热量，以保证在不同的季节和气候条件下，工业厂房能够保持稳定的室温。具体来说，需要考虑以下几个要素：其一，人员数量。要中国科技期刊数据库 工业 A-93-根据厂房内的人员数量确定对外界环境的适应能力，包括气温、湿度、热辐射条件等；其二，机器设备使用情况。应考虑厂房内所使用的各种机器设备的工作情况以及热量的产生与释放；其三，周边环境和隔热性能。应考虑周边环境因素以及厂房本身隔热性能的好坏，决定需要进行的供暖和制冷设备的配置和能力。3.3 注重冷热源的合理选择 选择合适的冷热源很大程度上影响着整个暖通空调系统的运行质量和效果，如果冷热源的选择存在问题，不仅会大大降低暖通空调的功能效果，而且还会造成大量能源的浪费，增加企业成本，因此注重冷热源的合理选择很有必要。一般来说，在设计选取冷热源的时候，需要考虑以下几点：其一，可接受的成本。即需要综合考虑冷热源设备的成本、效率、能耗等多种因素，并在满足厂房实际需求的基础上选择最合适的一种，以保证暖通设计的经济性；其二，适当的能源类型选择4。由于暖通空调系统会因区域气候条件、运转环境因素的变化而导致系统运行效率也发生转变，所以还需根据当地气候状况选择合适的供能设备；其三，合适的设备规格。应该仔细计算厂房内的热负荷，根据所需要的制热和制冷量为计算基础进行规格确定。3.4 注重刚需与节能的平衡 在工业厂房暖通设计过程中，往往还需要平衡刚需和节能之间的关系。一方面，为了满足厂房内的制热和制冷需求，必须要采取一些刚需措施，另一方面，为了减少能源消耗，也必须要采取一些节能措施，所以平衡好两者的关系非常重要。具体来说，在刚需方面，应优先考虑使用者的需求，选择温度系统稳定的、能保障制热和制冷需求的供暖和制冷装置，并通过调整装置的使用方式来减少能源的消耗，比如在选择供热系统时，可以采用分时段供热的方式，在非生产时间段内降低室内温度，以节约能源。在节能方面，则应当在节能设计上进行综合考虑，比如优先选用节能设备来保障需求，同时配置可实现回收利用的节能装置，如余热回收系统等。3.5 厂房大门设计空气幕装置 厂房大门是整个厂房建筑的“门面”，其设计质量不仅影响到是室内环境舒适度，还会直接影响到能源的消耗，所以在进行工业厂房暖通设计时，还应注意为厂房大门设置空气幕装置。这里所说的空气幕，简单来说就是指装置在厂房大门旁边，可以形成空气屏障，防止进出时外界冷热空气交换的重要设备（如图 1所示），其不仅可以减少厂房内环境温度变化，提高厂房环境的舒适度和安全性，而且还能有效减少能源的损耗。基于此，在具体实施过程中，应从以下几个方面出发：其一，计算门宽与风速。根据厂房大门的宽度确定所需的空气幕规格和型号，并计算所需要的空气流速；其二，配置空气幕设备。结合上述参数信息选择符合相应风速需求的空气幕装置，安装在厂房的大门位置，并进行调试；其三，定期维护。厂房大门的空气幕装置需要经常清理和维护，以保证长期正常工作，减少故障率。图 1 CPCR 组合式超大型节能侧吹热空气幕 3.6 厂房内部设置暖风机装置 在工业厂房中，除了供热设备，暖风机也是非常重要的暖通设备之一，不仅可以有效控制室内温度，进一步提高室内空气质量和环境舒适度，而且还能提高厂房内空气的流通性，减少局部不适感。因此，在进行工业厂房暖通设计时，还应考虑为厂房内部设置合适的暖风机装置，根据厂房的实际需要进行选型，并合理配置位置，以达到最佳的供暖效果。在这个过程中，同样需要注意把控好以下几点内容：首先，需要根据厂房面积，计算所需的暖风机的数量，以及装置的大体位置；其次，需要根据所需的暖风机容量和数量，在厂房内选择合适的位置安装暖风机，特别是在厂房的角落或边缘地带，以便保持温度均衡；最后，还需要定期对装置进行清洁与保养，以保持其正常的运行效率和使用寿命5。4 结束语 综上所述，工业厂房暖通设计是一个复杂而又细中国科技期刊数据库 工业 A-94-致的过程，需要综合考虑工业厂房的特点和需求，遵循经济性、节能性和环保性原则，满足工艺生产需求和室内人员舒适性要求，并在设计过程中充分明确现场情况，精心设计施工图纸，确定暖通施工方案。与此同时，还需要注意暖通设计过程中存在的问题，积极采取有效措施加以应对，使暖通空调系统达到更节能、更高效的运行状态，这样才能更好地为工业厂房的发展建设提供坚实的基础保障。参考文献 1王宁.工业厂房暖通设计中应注意的几个问题J.内蒙古煤炭经济,2021(18):156-157.2刘浩荣.刍议工业厂房暖通设计中的常见问题J.房地产世界,2020(19):47-48.3王晓东.工业厂房暖通设计中应注意的几个问题J.城市建设理论研究(电子版),2020(13):99.4陈琳琳.工业厂房的暖通设计及其注意事项J.天津化工,2020,34(02):81-82.5阚兴全.化工工业厂房暖通设计探究J.现代物业(中旬刊),2018(12):93.