工業(yè)潔凈廠房暖通設(shè)計(jì)中問題探討

高攀

【摘? 要】目前，在暖通空調(diào)的設(shè)計(jì)過程中，經(jīng)常會(huì)遇到潔凈工業(yè)廠房等生產(chǎn)建筑，同時(shí)在現(xiàn)場也會(huì)看到許多工廠采用了許多不合理的暖通空調(diào)設(shè)計(jì)，導(dǎo)致了各種暖通問題的出現(xiàn)。本文重點(diǎn)對(duì)潔凈工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)進(jìn)行問題探討，并提出一些個(gè)人看法。

【關(guān)鍵詞】潔凈工業(yè)廠房;暖通設(shè)計(jì);問題

一、工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)問題

（一）供熱負(fù)荷的科學(xué)確定問題。不同類型的工廠和工業(yè)車間負(fù)荷大小、人員密度、生產(chǎn)加工條件、車間通風(fēng)要求等因素都會(huì)影響工業(yè)車間負(fù)荷確定。因此，有必要根據(jù)工業(yè)廠房的實(shí)際情況，科學(xué)選擇負(fù)荷計(jì)算方法，合理設(shè)計(jì)工業(yè)廠房的溫度，以達(dá)到節(jié)能減排高效的目的。同時(shí)，從暖通空調(diào)系統(tǒng)冷熱源的合理確定看，在冷熱源選擇的設(shè)計(jì)過程中，可以根據(jù)各區(qū)域分布、能源供應(yīng)、人員操作分布和溫度要求，進(jìn)行合理的分配。當(dāng)熱源為工廠主要供熱源時(shí)，可選用高溫?zé)崴鳛闊嵩唇橘|(zhì)，一般采用鍋爐熱水。為保證節(jié)能要求，可在回水端增加旁支，防止回水溫度過高，浪費(fèi)能源，也可以增加板換，置換中溫供回水或者低溫供回水。在綜合考慮環(huán)保節(jié)能指標(biāo)的前提下，熱源也可以采用潔凈能源，例如太陽輻射，但是考慮綜合造價(jià)不是很劃算。

（二）無塵室暖通設(shè)計(jì)問題。無塵室為將一定空間范圍內(nèi)的空氣中的微塵粒子、有害空氣、細(xì)菌等之污染物排除，并將室內(nèi)溫度、潔凈度、室內(nèi)壓力、氣流速度與氣流分布、噪音振動(dòng)及造命、靜電控制在某一需求范圍內(nèi)，而給特別設(shè)計(jì)的房間以符合制程工藝的需求。在無塵室暖通設(shè)計(jì)中最重要的是溫濕度以及潔凈度兩個(gè)概念。

潔凈度是無塵室的首要條件，一般無塵室為百級(jí)、千級(jí)、萬級(jí)、十萬級(jí);有些更加注重潔凈度的廠房需求為一級(jí)和十級(jí)。這就要引入另外一個(gè)概念：顆粒數(shù)。顆粒數(shù)尺寸及個(gè)數(shù)決定了潔凈室的等級(jí)。我們一般采用FFU來循環(huán)現(xiàn)場的空氣流動(dòng)，在FFU上安裝HEPA或者UPLA，來過濾空氣中的顆粒數(shù)。布置FFU的多少會(huì)影響到潔凈室顆粒數(shù)的多少，安裝不同程度的過濾器會(huì)影響到無塵室的等級(jí)。一般等級(jí)較高的無塵室我們會(huì)采用垂直層流的方式，等級(jí)一般的會(huì)采用水平層流的方式，等級(jí)一般的會(huì)采用亂流的方式。例如：垂直層流的方式，天花上方的其他經(jīng)過FFU的壓力帶動(dòng)進(jìn)入無塵區(qū)域，通過高架地板，回流到側(cè)邊的回風(fēng)道，再返回到天花上方。這樣的方式造價(jià)高，但逐漸成為主流趨勢。我們會(huì)出現(xiàn)的問題是等級(jí)要求高的無塵室，往往FFU的布置率不夠。

其次，溫濕度對(duì)無塵室也非常重要，因?yàn)橐ＷC恒溫恒濕的環(huán)境。溫度控制我們一般采用DCC（干盤管），這種設(shè)備主要調(diào)節(jié)溫度，其實(shí)主要是降低溫度的一種設(shè)備。一般會(huì)安裝在回風(fēng)道側(cè)，將通過高架地板或者回風(fēng)百葉的回風(fēng)進(jìn)行降溫后重新回到天花上。濕度是由外在的新風(fēng)空調(diào)機(jī)組來控制的，一般會(huì)布置在室外或者室內(nèi)的機(jī)房。通過0A（外氣新風(fēng)）進(jìn)入新風(fēng)空調(diào)機(jī)組冷熱盤管、加濕器的處理輸送至無塵室的天花上方，一般這個(gè)風(fēng)量的大小取決于現(xiàn)場制程的消耗量、人員消耗量以及墻面門窗散出的量。新風(fēng)空調(diào)機(jī)組是整個(gè)無塵室空調(diào)系統(tǒng)的核心，負(fù)責(zé)整個(gè)無塵室內(nèi)濕度控制及正壓維持

（三）潔凈廠房通風(fēng)系統(tǒng)問題。潔凈廠房的通風(fēng)設(shè)計(jì)應(yīng)根據(jù)房間的性質(zhì)、工作的類型、工藝的需求，進(jìn)行合理的節(jié)能適應(yīng)設(shè)計(jì)，不能忽略國家強(qiáng)制規(guī)范以及業(yè)主的需求。室內(nèi)通風(fēng)是利用自然或機(jī)械換氣的方式，把室內(nèi)被污染的空氣直接或經(jīng)過凈化后排至室外，同時(shí)向室內(nèi)送入清潔的空氣，使室內(nèi)空氣質(zhì)量達(dá)到人們生活生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)，送入的空氣可以是經(jīng)過處理的，也可以是未經(jīng)過處理的。為了達(dá)到這個(gè)換氣的目的，需要室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)。室內(nèi)通風(fēng)系統(tǒng)主要分為自然通風(fēng)和機(jī)械通風(fēng)。自然通風(fēng)就是利用門窗或者屋面上的風(fēng)帽進(jìn)行的通風(fēng);機(jī)械通風(fēng)就是安裝動(dòng)力設(shè)備，強(qiáng)制排除室內(nèi)的危險(xiǎn)氣體的通風(fēng)。風(fēng)機(jī)的選擇計(jì)算由為重要，在實(shí)際計(jì)算時(shí)，若已知風(fēng)量及風(fēng)壓，應(yīng)即可依照本節(jié)之公式計(jì)算其理論空氣動(dòng)力。再設(shè)定機(jī)種之效率后，即可求出馬達(dá)的輸送動(dòng)力。選擇合適的風(fēng)機(jī)，但實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，有時(shí)不容易得到實(shí)際效率，故一般采用估計(jì)系數(shù)，即在實(shí)際需要之馬力加上10-20%之余量。

（四）潔凈廠房防排煙系統(tǒng)問題。防排煙系統(tǒng)存在的意義是什么？防排煙系統(tǒng)可預(yù)防火災(zāi)發(fā)生時(shí)的濃煙聚集不散，能使得室內(nèi)人員減少吸入濃煙的危險(xiǎn)，容易逃離火災(zāi)現(xiàn)場;具有排煙功能，可使火災(zāi)區(qū)接近地面的濃煙及時(shí)消除，有助于消防人員看清火源撲滅火災(zāi)，更減少了因火災(zāi)或濃煙所造成的災(zāi)害或損失;排煙系統(tǒng)屬于消防搶救上之必要設(shè)計(jì)。

防排煙系統(tǒng)屬于國家強(qiáng)制性設(shè)計(jì)，所以一切要依據(jù)《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》里的要求，排煙系統(tǒng)我的一般設(shè)計(jì)思路為：防煙分區(qū)劃分——風(fēng)機(jī)選擇與設(shè)置——擋煙垂壁布置——排煙風(fēng)口以及補(bǔ)風(fēng)口的布置——風(fēng)管走向布置——設(shè)備及管路布置完成——配電及聯(lián)動(dòng)調(diào)試。防排煙系統(tǒng)需要注意排煙風(fēng)機(jī)的選擇以及擋煙垂壁的布置。風(fēng)機(jī)風(fēng)量要根據(jù)最大防煙分區(qū)的面積來決定;其次排煙風(fēng)機(jī)的全壓應(yīng)滿足排煙系統(tǒng)最不利環(huán)路的要求，其排煙量應(yīng)考慮10%～20%的漏風(fēng)量;排煙風(fēng)機(jī)可采用離心風(fēng)機(jī)或排煙專用的軸流風(fēng)機(jī);排煙風(fēng)機(jī)應(yīng)能在280℃的環(huán)境條件下連續(xù)工作不少于30分鐘。擋煙垂壁在布置中，無天花時(shí)，可利用高度不小于500mm的結(jié)構(gòu)梁作為防煙分區(qū)的隔斷;劃分防煙分區(qū)時(shí)，除特殊情況，一般應(yīng)避免面積差別太大。擋煙垂壁設(shè)置目的：保證在一定時(shí)間內(nèi)火場上的高溫?zé)煔獠浑S意擴(kuò)散并加以排除，從而控制火勢蔓延和減少火宅損失。

二、工業(yè)廠房暖通優(yōu)化設(shè)計(jì)途徑

（一）暖通系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)。系統(tǒng)組織是暖通設(shè)計(jì)的重要工作，根據(jù)暖通通風(fēng)系統(tǒng)、水系統(tǒng)、防排煙系統(tǒng)是設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)工作，空調(diào)風(fēng)系統(tǒng)一般按建筑功能、建筑空間設(shè)置系統(tǒng)，應(yīng)避免不同功能、不同空間的回風(fēng)混合。對(duì)于大多工程來講，排煙系統(tǒng)的組織設(shè)計(jì)是難點(diǎn)，嚴(yán)格按功能和空間組織排煙系統(tǒng)會(huì)導(dǎo)致過多過大管路，而且有國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)，無論在設(shè)計(jì)還是管路的排版，都是個(gè)很大很難的工作。

（二）風(fēng)壓系統(tǒng)的科學(xué)優(yōu)化。在設(shè)計(jì)中應(yīng)合理計(jì)算每個(gè)不同房間要求的新風(fēng)負(fù)荷，這會(huì)決定每個(gè)房間或者一篇區(qū)域的相對(duì)正負(fù)壓的關(guān)系。新風(fēng)負(fù)荷要考慮到門窗消耗的量、人員消耗的量、房間其他必要的消耗量加上回風(fēng)量。

解決這一問題的主要途徑是依靠合理的建筑布局和風(fēng)系統(tǒng)組織，每個(gè)系統(tǒng)的新風(fēng)系統(tǒng)與通風(fēng)系統(tǒng)的相互配合，有利于通風(fēng)系統(tǒng)的組織。對(duì)于無塵室使用的風(fēng)系統(tǒng)，更加必須有正負(fù)壓控制的意識(shí)，這樣才能防止污染源從其他房間竄進(jìn)無塵室。

（三）暖通系統(tǒng)管路布置優(yōu)化。潔凈工業(yè)廠房最為煩心的就是管路整合，特別是暖通系統(tǒng)，不單單要克服自己系統(tǒng)管路眾多管徑較大，還需要和其他專業(yè)系統(tǒng)的管路一起布置。各系統(tǒng)需要先出一般大致走向圖，再由專人整合，最后出一版重點(diǎn)位置的剖面圖。

我在廈門聯(lián)芯項(xiàng)目上，現(xiàn)場有出現(xiàn)過對(duì)接點(diǎn)位置對(duì)不上;管路穿樓板、墻板的位置對(duì)不上等問題。也出現(xiàn)過風(fēng)管與水管當(dāng)走上下層時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)場固定支架問題，應(yīng)提醒現(xiàn)場工程師，應(yīng)注意施工工序，從上到下施工，如先做下層管道，應(yīng)考慮是否會(huì)影響上層管道施工，防止拆除造成二次施工，浪費(fèi)時(shí)間及人工。這些都讓我們知道需要加強(qiáng)溝通交流、套圖整合需要留余量、重要或者尺寸較大的支架要考慮到、非自身系統(tǒng)預(yù)留的洞口不能占用。

結(jié)束語：

總而言之，潔凈工業(yè)廠房暖通設(shè)計(jì)無論是從工藝技術(shù)角度，還是從問題角度，都要根據(jù)廠房實(shí)際進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從而提高暖通系統(tǒng)使用效率和質(zhì)量。

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（作者單位：益科德（上海）有限公司）