工业厂房通风系统的设计

工业厂房通风系统的设计

安艳兵

盛安建设集团有限公司255032

摘要：通风系统在工业中能厂房的通风系统的设计大致可以划分为自然通风、机械通风、混合通风这三种模式。厂房结构的不同，厂房需要的通风系统也不同。本文主要阐述了一些有关通风系统的设计思路，希望能让有关的建筑人员得到启示。

关键词：工业厂房；通风系统；设计

一、通风系统

通风也就是指将室外的一些新鲜空气经过某些处理后送到室内，将屋内的废气经过某些处理后变成对环境无害的气体进而排入大气层，以此达到室内空气可以长期新鲜的作用。常见的处理废气的办法有过滤法、加热法等等。将室外的空气送入室内被称为送风，将室内的空气排入大气层成为排风。通风系统就是指为了实现排风和送风这两个步骤的一系列设备和装置的集合。

将通风系统按照使用途径以及地区分类，可以分为两类。一类是工业通风，一类是民用通风。工业通风指的是排除工业生产过程中产生的废气物，包括灰尘以及一些有害气体，以保证在工厂中工作的人员的身体健康，以及废弃物的排放不会影响到环境。民用通风指的是排出人们在日常生活中制造的废气，包括人的呼吸以及蒸汽等等。以便帮助人们创造一个卫生且舒适的生活环境。将通风系统按照作用范围分类可以分为两类，一类是局部通风，一类是全面通风。顾名思义，局部通风的就是指通风系统只能作用在系统周围的个别点或者是个别区域。局部排风存在的意义就是可以将废气立即排出，避免废气的污染扩散；局部送风存在的意义和送风相似，旨在将新鲜空气指定送达某个固定区域，以达到净化该区域的目的。全面通风就是指通风系统的作用范围为通风系统覆盖的全部车间，通常全面通风只应用于排风，多是为了稀释该房间的废气以达到规定的标准。

二、自然通风

自然通风可以依据原理的不同而被分为热压通风以及风压通风两类。

1.热压通风

在工厂厂房内部，由于工人在生产过程中会产生巨大热量，导致室内空气受热膨胀，体积增大，密度减小，因此室内热空气就会上升，同时，室外的冷空气就会下降，从而形成自然通风的循环。这一通风方式被称为热压通风。热压通风会受到通风口与地面的高度以及室内外空气的密度差等等因素的影响。一般情况下，室内外空气密度差越大，通风口距地面的高度差越大，室内外空气的压强差就越大，则室外的冷空气更易进入室内，室内的热空气更容易出去，因此，热压通风的效果就会越明显。

2.风压通风

如果外面空气的流动性较强，中央就会成为提高建筑自然通风的有效方式，理由为：风吹向建筑时，由于建筑物的遮挡，建筑物表面会产生风压，由于压力的作用，空气会向上行走，此时，在建筑物的侧面与背面会形成涡流。当风垂直吹向建筑物时，建筑物迎风面中心的正压最大。所以设计人员在进行通风设计时，应该在建筑物的中部设立主要的通风道，但也要预备横向的通风路，以更好促进空气的流通。在当下工厂的自然通风系统的过程中，仍有一部分需要改和处理的问题：

（1）进、排气口的大小设计要符合厂房规范由上面的分析可以看到，厂房实现自然通风的原理是室内热空气与室外冷空气的相互作用，因此，进气口与排气口作为连通两个空间的重要通道，其大小与通风效果密不可分但是，由于在无风条件下不存在风压，换句话说，室内空气与室外空气就实现不了相互之间的连通。因此，考虑到风压的多变性，一味增加进气口和排气口的面积显然是不符合规范的。所以在实际设计环节中，设计人员一定要考虑到厂房的实际需求以及工厂的外在环境。

（2）避免进气短流问题

何为进气短流，就是指通过进气口准备进入厂房内的空气还未发挥其作用，就被厂房内释放的高热量加热而重新排出室外。由此可见，这一部分由进气口进入厂房内的新鲜空气并没有起到更新环境、净化环境的作用。所以，要想有效提高厂房内的通风效果，就一定要避免这种问题发生。

（3）处理天窗的飘雨现象

进气口和排气口的时常开启会让厂房内的设备容易发生损害，特别是在下雨较为严重的时期以及地点。所以，有关人员在设计通风系统的过程中一定要考虑到飘雨将会给厂房带来的影响并且要找到合适的方法解决。在通常的厂房设计中，天窗的设计一般是采用矩形通风天窗，并且在天窗垂直口或者是水平口要设置挡雨板。

三、机械通风

顾名思义，机械通风指的就是通过大型器械来实现空气的交换和更新。通常大型器械风机等等。他们的工作原理大同小异，都是通过风机来形成室内外的压力差以此达到运输空气的目的。排出室内有害气体，送入室外新鲜气体。通常，如果工厂考虑在厂房内使用机械通风，就必须要考虑到以下问题：

1．器械的摆放位置

要想实现空气的交换，对器械就必须要有高要求。对于内部管道较复杂的厂房，器械的摆放有着重要的要求以及规则。在一般的单层式工厂中，排风机通常选择放置在屋顶上，进风百叶由侧墙内开进。此外，风百叶的高度也需要明确合理设计，设计人员要避免灰尘或者是雨水的损害。总之，器械的摆放一定要根据工厂的具体情况合理安排和设计。

2.避免管道交叉

在工厂厂房中，内部管道线路极多且复杂。由于给水管道以及排水管道的存在更是会加重厂房内管道的复杂程度，除了给排水管道的存在之外，还有电气的桥架同样也会占据很大一部分空间。但是，由于通风管道的尺寸较大，因此，对于一个厂房来说，管道之间的交叉问题要引起相关人员的足够重视。

3．相邻厂房的通风问题

在工厂的设计中，往往是不同功能的厂房相邻摆放。但是，由于功能的不同，厂房内需要的压强也不同，特别是对于一些规模较大的工厂，对厂房内的要求更是大相径庭。因此，在这种前提条件下，有关人员在进行厂房的设计时，一定要充分考虑相邻厂房的功能以及要求标准。

四、混合通风

混合通风是指自然通风和局部机械通风相结合的通风方式。对于厂房车间来说，人员的活动区域较大，而污染源的部位相对集中和固定，采用局部排风措施与自然通风设计相结合，是厂房车间常用的通风方式。对于人员密集部位，安装局部送风设备；热量及污染物的发生源，往往有抽风机等局部排风措施，直接将废气排出室外改善室内工作区域环境参数的同时，最大限度地减少通风能量的消耗。混合通风能充分结合自然通风节能、通风量大，以及机械通风针对性强、效率高的优点，达到单一通风系统无法实现的目的，在节能与通风效果上，都有较好的效果。

混合通风的基本原理可以分为三种：

1．自然通风与机械通风相互转换

这一种模式的工作原理是：当外界的风压足够时，选择自然通风，机械通风关闭；当外界的风压不足以支撑内外空气的转换时，自然通风关闭，机械通风开启。两种通风方式相互之间不会有任何影响。在设计这样一种通风系统时，转换参数格外重要，有关人员要重点把握。

2．机械通风辅助自然通风

这一模式的工作原理是：大多数时间是以自然通风为主，在环境恶劣时，可以开通风机保证空气流通。在设计这样一种系统时，自然通风和机械通风转化的控制点格外重要。

3．自然通风辅助机械通风

这一模式的工作原理是：大多数时间是以机械通风为主，自然通风为辅。在设计这样一种系统时，自然通风和机械通风转化的控制点格外重要。

五、结语

总的来说，通风系统的设计在工厂设计中的作用不容小觑。但是。具体可行的设计办法还需要有关人员实际考察，结合具体需要具体设计。

参考文献：

[1]疏艺波.工业厂房浮射流预测模型及通风系统的优化研究[D].西安建筑科技大学，2014.

[2]龙传民.工业厂房内变配电室通风设计[J].山西建筑，2014（18）：140-141.

[3]杨宪奎.工业厂房利用自然通风排除余热的设计体会[C]//建筑科技与管理学术交流会.2013.