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(nèi)環(huán)境質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，組織好廠房內(nèi)部的進、排氣流，使廠房內(nèi)獲得應有的新鮮空氣，并帶走影響工人健康和產(chǎn)品質(zhì)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(nèi)外空氣的溫度差所形成的熱壓作用和室外空氣流動時產(chǎn)生的風壓作用，使廠房內(nèi)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(guī)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(chǎn)過程中，散發(fā)大量的余熱和灰塵等污濁氣體，惡化了廠房內(nèi)部環(huán)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(nèi)環(huán)境質(zhì)量。當廠房高度和生產(chǎn)散熱量為一定時，合理協(xié)調(diào)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(xié)調(diào)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(shù)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(guī)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(xiàn)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(jié)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(jù)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(xié)調(diào)進、排氣口面積，力求以最低的經(jīng)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(yè)區(qū)范圍內(nèi)。也就是說，要盡最大努力將堵靠在廠房側(cè)墻部位的輔助建筑移位，為進風口讓出寶貴的下部側(cè)墻面。因某種原因?qū)嵲诎岵蛔叩模瑒t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(nèi)環(huán)境質(zhì)量相比是值得的。而且即使在經(jīng)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(diào)，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(nèi)的新鮮空氣，在未進入作業(yè)區(qū)范圍之前，就已經(jīng)被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現(xiàn)象。顯而易見，這樣的進氣，沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)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(xiàn)象。 　　前面所述的高側(cè)窗進氣，即會造成進氣短流現(xiàn)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(cè)窗，而又發(fā)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(cè)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(jié)省投資起見，有時自然通風設計將高側(cè)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(xiàn)倒灌現(xiàn)象，而擾亂了廠房的自然通風組織、惡化了室內(nèi)環(huán)境，因此當設計采用高側(cè)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(xiàn)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(xiàn)這種現(xiàn)象。比如當廠房內(nèi)的熱源布置靠近廠房外墻側(cè)時，進氣必然出現(xiàn)短流現(xiàn)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(yè)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(qū)等等。這類廠房內(nèi)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(cè)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(qū)，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(nèi)不散發(fā)余熱或僅散發(fā)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(jù)。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(qū)的一些冷加工廠房的夏季室內(nèi)熱環(huán)境，做過專門調(diào)查。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，重慶、武漢、湖南、太原等夏季氣溫較高地區(qū)的絕大多數(shù)冷加工廠房的夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量很差。盡管廠房內(nèi)散發(fā)的生產(chǎn)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(tài)，起到通風換氣作用，其室內(nèi)熱環(huán)境明顯要好得多。因此，對于南方地區(qū)及北方夏熱地區(qū)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(chuàng)造良好的通風換氣條件。兩跨及以下廠房，可以利用高側(cè)窗進行通風換氣，多跨廠房則必須結(jié)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(guī)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(xiàn)通風排氣天窗嚴重飄雨的問題，給生產(chǎn)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(yōu)于前者，所以在工業(yè)廠房中應用比較廣泛。從直觀道理上講，這種構(gòu)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(xiàn)0。角，甚至會出現(xiàn)負角度現(xiàn)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?shù)氐囊淮翁卮箫L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(qū)的工業(yè)廠房。 　　為此，建議可按下述原則進行設計及構(gòu)造： (1)將高側(cè)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(chǎn)生渦流而導致飄雨。 (2)將高側(cè)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(cè)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(nèi)，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(cè)窗，對廠區(qū)外環(huán)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(xiàn)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(chǎn)生飄雨現(xiàn)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。