厂房的通风设计探讨

厂房的通风设计探讨厂房通风的目的：带走影响工人健康的、人员活动区内的余热、污浊气流和有害气体，使厂房内获得足够的新鲜空气，提高厂房内环境质量。探讨方向：自然通风自然通风根据形成条件主要分为热压通风以及风压通风。热压通风是根据内外温度差，内部温度高而造成气体密度低于外部气体，使得内部气流往上流走，造成内部气压低于外部气压，外部气流流入补充的模式；风压通风式根据外部空气流动对内产生正压力而使外部气流进入内部，促使内部气流溢出，主要来自自然风的作用。由于自然风受到自然条件的限制，具有多变性，为不可控因素。由于我们的厂房内生产活动主要动作是焊接，这会产生大量的余热，这里只对热压通风作探讨。但是实际情况肯定是热压通风以及风压通风同时作用，实际情况也就优于只讨论热压通风的情况。要保证自然通风的顺畅、充分，条件是有足够大面积的进风口、出风口，并且合理布置进、出风口。合理设计进、排气口面积。在满足所要求通风换气次数的条件下，设计计算出风口的面积，进气口面积应约等于排气口面积。换气次数就是让厂房内的气流达到一定的流速，在只讨论热压通风的情况下，因为是流水线定型生产，所以厂房内生产活动产生的余热在一定周期内可以认为是不变的，产生的余热在小范围内气体温度变化一致，理想的认为除各小范围内其他空间温度与外界温度一致，发生温度变化的小范围气体因温度升高，体积发生膨胀，密度降低而形成上升气流，周边低温气体补充余热产生区域而继续发生温度变化，上升气流不断得到补充，而在厂房内又得不到冷却，在区内气体补充充分的条件下，上升气流就会从厂房的出气口溢出。当然，气体不同于固体或者液体物质，它的比热容以及热传导系数等物理性质都会随着温度、压力发生变化。在考虑产生的余热不变、空气的各物理特性不变、进出口面积合理的情况下，就会得到外界温度越低，厂房内的气流流速就会越高，就是同等条件下，外界温度降低，厂房内换气次数就会相应增多。要保证厂房内的换气次数就应该针对外界温度最高的一段时期测算厂房内的气流流速，在试验数据下才能验算只依靠自然通风能达到换气次数。当然，厂房内的气流流速也跟厂房的进出口面积有直接关系。通风进出口的面积可以在设计计算上根据理论推测可以得到一个大概的范围数，而厂房内的气流流速则需要根据实际情况多次试验才会有近似值。因为厂房环境不会一成不变，所以必要时可以借助机械通风，就是在进风口或者出风口增加鼓风机或者抽风机来保证区内气流流速。再有就是合理的布置进风口、出风口在建筑物的位置，众多研究表明，进出风口的位置需注意：在满足通风量需要的前提下，力求取得较低的中和面位置，即争取将进风口面积集中开设在下部作业区范围内。也就是说，如果余热产生的高度在1m，那就尽量的争取将进风口的安排的1m以下，这样就是余热产生上升时，底下空气就有足够的补充来源，中和面处在同等的1m高度；而如果进风口高于1m，在余热产生上升时，底下补充新空气不充分，需要上部冷空气往下走，则会在余热产生面上产生气旋，不利于通风。总的就要尽最大努力将堵靠在厂房侧墙部位为进风口让出宝贵的下部侧墙面。因某种原因实在搬不走的，则要将其下部架空，为主厂房留取进风口位置。在安排进出风口时，需考虑地域性的自然风风向，尽可能让自然风形成穿堂风。同时，在出风口设置挡风板以防止倒灌发生。另外需避免产生区内进气短路，所谓进气短流，系指由进气口进入厂房内的新鲜空气，在未进入作业区范围之前，就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象。显而易见，这样的进气，没有起到提高作业区空气质量和改善作业区热环境的作用。因此，为提高厂房自然通风效果，应尽量避免这种进气短流的现象。最明显的一个动作就是盲目开高侧窗，特别是纵深较大建筑开高侧窗，开高侧窗是为采光带来的好处。却可能同时也形成了出风口，加大了出风口的总面积，当进风口面积小于出风口时，在内部靠侧墙部位直接形成了空气循环，往纵深方向就没有了新气源，妨碍的纵深部位的通风效果，当然在足够大的进风口的情况下，开高侧窗来加大出风口面积也是一个积极因素，不能一概而论。也或者是形成了进风口，但是进风口远离余热发生面而在上升气流影响下，直接进入了出风口，对作业区的通风一点好处都没有。高侧窗进气，即会造成进气短流现象。花费较多的投资，设置大面积的高侧窗，而又发挥不了应有的作用是得不偿失的。这也就说：通常设置在厂房吊车轨面以上的高侧窗，没有必要设计为开启窗，采用造价低廉的固定式采光带即可。但是考虑到吊车检修时操作人员的换气需要，尚须每隔一定距离在该采光带上设置一个换气口。当然，在某种情况下，为节省投资起见，有时自然通风设计将高侧窗作为排气口考虑，此种情况下当然需做成开启式窗。但为了避免因风压作用大于热压作用时出现倒灌现象，而扰乱了厂房的自然通风组织、恶化了室内环境，因此当设计采用高侧窗作为排气口时，必须像避风天窗一样，设置挡风板装置。造成厂房进气短流现象的因素有多种，因此在进行自然通风设计中，应仔细分析、采取有效措施，尽量避免出现这种现象。比如当厂房内的热源布置靠近厂房外墙侧时，进气必然出现短流现象，此种情况下最好的解决办法是改变厂房布置，但有时较为难办，只有采取在热源间断部位多开窗、开大窗，某种情况下，即使较高位置也应开窗，以弥补进气短流所造成的损失。通过对一些学者的研究理解，在厂房的通风设计上需注意：第一、开设足够的进出风口面积；第二、合理的布置进出风口位置，同时需考虑地域性的风向问题；第三、合理安排进出风口周边相关布置；第四、必要时，合理增加机械鼓风/抽风设备，满足纵深部位通风要求。