廠房通風該如何設計

加強和改善廠房的自然通風設計是提高廠房內環境質量的重要環節，組織好廠房內部的進、排氣流，使廠房內獲得應有的新鮮空氣，并帶走影響工人健康和產品質量的大量余熱、污濁氣流和有害氣體。當前在廠房自然通風設計中，應從以下向方面進行改進。 　　一、合理設計進、排氣口面積。廠房自然通風是利用廠房內外空氣的溫度差所形成的熱壓作用和室外空氣流動時產生的風壓作用，使廠房內外空氣不斷交換，形成自然通風。但由于風壓作用受自然條件限制，具有多變性，無風時即無風壓作用，因此不宜作為廠房自然通風的動力考慮。按照有關規定，在熱加工廠房自然通風的設計計算中，僅考慮熱壓作用，風壓作用只作為一項補充因素。熱加工車間在生產過程中，散發大量的余熱和灰塵等污濁氣體，惡化了廠房內部環境，必須通過有效地組織廠房自然通風，迅速排除余熱和污濁氣體而改善內環境質量。當廠房高度和生產散熱量為一定時，合理協調進、排氣口面積，是提高廠房自然通風效果的關鍵所在。 　　在廠房自然通風設計中，必須合理協調進、排氣口面積，力求進氣口面積不小于或大于排氣口面積，這應該是提高自然通風效果的極為重要和有效的技術措施。然而。在實際工程設計中，某些熱加工主體廠房，由于缺乏精心的合理規劃，造成公輔設施建筑和生活福利建筑，把主體廠房圍得嚴嚴實實、水泄不通，使廠房失去了大片可開設進氣口的寶貴位置，而廠房自然通風設計中。又未認真進行研究推敲，只是遷就于既定的建筑設計現狀，不管合理與否，消極的拼命加大天窗面積，將天窗高度加大至8m左右，結果導致進氣口面積不足排氣口面積的13，使廠房自然通風模式形成極不合理的狀況．雖然為廠房自然通風天窗增加了大量建設投資，卻未獲取應有的通風效果，。 　　總之，廠房自然通風設計，絕對不能停留在只是根據既定的建筑布局，單純的通過通風計算來決定天窗開口面積。可以說這只是消極的設計。積極的設計應該是認真地進行分析研究，反復試算、修改。合理協調進、排氣口面積，力求以最低的經濟投資，獲取最佳的通風效果。具體而言，就是在進行廠房自然通風設計時，首先要在滿足通風量需要的前提下，力求取得較低的中和面位置，即爭取將進風口面積集中開設在下部作業區范圍內。也就是說，要盡最大努力將堵靠在廠房側墻部位的輔助建筑移位，為進風口讓出寶貴的下部側墻面。因某種原因實在搬不走的，則要將其下部架空，為主廠房留取進風口位置。這樣做表面上看出也許要多花一些投資，但與提高廠房內環境質量相比是值得的。而且即使在經濟上，最終也不見得多花錢。因為如果堵塞了廠房進氣口，造成F1和F2的比例失調，中和面位置提高，勢必顯著降低排氣壓力而導致天窗面積大增，而抬高天窗所花費的投資，完全有可能高于輔助建筑下部架空的投資。 　　二、要想法克服進氣短流問題。所謂進氣短流，系指由進氣口進入廠房內的新鮮空氣，在未進入作業區范圍之前，就已經被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現象。顯而易見，這樣的進氣，沒有起到提高作業區空氣質量和改善作業區熱環境的作用。因此，為提高廠房自然通風效果，應盡量避免這種進氣短流的現象。 　　前面所述的高側窗進氣，即會造成進氣短流現象。除了上述特殊情況之下不得已而為之的原因之外，一般情況下是應該盡量避免的。因為花費較多的投資，設置大面積的高側窗，而又發揮不了應有的作用是得不償失的。這也就說：通常設置在廠房吊車軌面以上的高側窗，沒有必要設計為開啟窗，采用造價低廉的固定式采光帶即可。但是考慮到吊車檢修時操作人員的換氣需要，尚須每隔一定距離在該采光帶上設置一個換氣口。當然，在某種情況下，為節省投資起見，有時自然通風設計將高側窗作為排氣口考慮，此種情況下當然需做成開啟式窗。但為了避免因風壓作用大于熱壓作用時出現倒灌現象，而擾亂了廠房的自然通風組織、惡化了室內環境，因此當設計采用高側窗作為排氣口時，必須像避風天窗一樣，設置擋風板裝置。造成廠房進氣短流現象的因素有多種，因此在進行自然通風設計中，應仔細分析、對癥下藥、采取有效措施，盡量避免出現這種現象。比如當廠房內的熱源布置靠近廠房外墻側時，進氣必然出現短流現象，此種情況下最好的解決辦法是改變廠房布置，但有時較為難辦，只有采取在熱源間斷部位多開窗、開大窗，某種情況下，即使較高位置也應開窗，以彌補進氣短流所造成的損失。 　　三、對多跨熱加工廠房的自然通風設計，必須采取有效的措施在大型鋼鐵企業中，有一些多跨熱加工廠房，如熱軋帶鋼廠的熱卷庫、熱軋型鋼廠的冷床區等等。這類廠房內不但散熱量很大，而且是多跨，有的廠房寬度竟達150m以上。因此是廠房自然通風設計中的老大難。由于廠房很寬，僅靠兩側外墻進氣，不但進氣口面積無法滿足要求，而且進氣深度也遠遠無法達到。對于廠房中部而言，無可避免地將形成全面進氣短流。此種情況下，如果不采取有效措施， 只是勉強通過自然通風計算求得天窗面積，再多的天窗也難以滿足要求。必須廣開思路、另辟新徑，采取有效措施，才是自然通風設計的出路。 　　四、不應忽視冷加工廠房的通風換氣問題在廠房自然通風設計中，存在一個誤區，即一提到自然通風，就只是與熱車間有關的事情。因冷加工廠房內不散發余熱或僅散發很小的熱量，使當前按熱壓作用進行自然通風設計計算的工作，失去了依據。因而也就很少有人問津冷加工廠房的通風換氣問題。筆者曾對我國南方地區的一些冷加工廠房的夏季室內熱環境，做過專門調查。調查中發現，重慶、武漢、湖南、太原等夏季氣溫較高地區的絕大多數冷加工廠房的夏季室內熱環境質量很差。盡管廠房內散發的生產余熱很小，但由于屋面輻射熱和通風換氣不良，導致悶熱難當，且油污氣味令人難忍。工人叫苦連天，普遍反映有頭暈、煩燥、厭食等癥狀。而屋頂設置了采光天窗的廠房，由于部分玻璃窗扇為開啟狀態，起到通風換氣作用，其室內熱環境明顯要好得多。因此，對于南方地區及北方夏熱地區的冷加工廠房，除了必須設置屋面隔熱層之外，設計上還必須創造良好的通風換氣條件。兩跨及以下廠房，可以利用高側窗進行通風換氣，多跨廠房則必須結合采光需要，設置足夠的天窗，以解決通風換氣及采光問題。對于規模較小的廠房，亦可采取設置通風屋脊的辦法來解決通風換氣問題。因為是冷加工廠房而忽視通風換氣的設計是不可取的。 　　五、必須注意解決通風天窗的飄雨問題近些年來，屢屢出現通風排氣天窗嚴重飄雨的問題，給生產造成一定的損失。廠房自然通風設計，解決了廠房的通風排氣問題，卻帶來了飄雨的弊端，這是廠房使用功能所不能接受的。因此，設計中必須認真予以解決。目前一般常用的是矩形通風天窗。在以往的設計中，矩形通風天窗或在天窗垂直口設擋雨板，或在天窗水平口設擋雨片，其中在水平口設擋雨片的做法，無論通風效果或防飄雨效果，均優于前者，所以在工業廠房中應用比較廣泛。從直觀道理上講，這種構造的天窗是可以做到直線封閉擋住任何角度的飄雨，但實際上這只是對直線雨而言，當風雨受到某種阻力后，會形成變異的渦流風雨，此時其飄雨角可能出現0。角，甚至會出現負角度現象，即風雨呈弧線上飄。此種情況下，這種天窗的飄雨就是不可避免的了。某大型廠的廠房設計即采用了這種類型的通風天窗，在當地的一次特大風雨中，由于風雨受山阻擋之后，局部形成變異的渦流風雨，導致天窗嚴重飄雨，反映十分強烈。因此，這種類型的矩形通風天窗，只能用于排風量要求大、對防飄雨要求不嚴或無大風雨地區的工業廠房。 　　為此，建議可按下述原則進行設計及構造： (1)將高側排風窗的位置設在緊靠廠房的檐口部位，排風窗上部嚴禁留有實墻面，避免產生渦流而導致飄雨。 (2)將高側排風窗的垂直擋風板加高，設計成象全封閉式矩形通風天窗的擋風板一樣，擋風板上部折向屋面成傾斜狀，以防止任何角度的飄雨。 (3)在高側排風窗下口部位的墻面與垂直擋風板之間，增設水平遮風板，且不留設排雨水的縫隙。這樣一方面可避免風雨由縫隙灌入廠房內，另一方面還可避免大量帶塵雨水由縫隙下瀉污染墻面及下部側窗，對廠區外環境不利。建議設置水落管，做有組織排水處理。近些年來，通風天窗出現的類型較多，除上述幾種類型外，常用的還有橫向天窗、井式天窗、球形天窗等。其中球形天窗亦屬全封閉式的，不會產生飄雨現象；其他幾種類型天窗飄雨的部位及原因與矩形天窗類似，故均可參照本文前述的分析及改進原則予以治理。