大空間廠房熱風供暖系統設計

華清松

摘 要：大空間廠房較一般的工業建筑與民用建筑不同，它的空間更大，在供暖時需要全面考慮各種影響因素。廠房的供暖系統種類有很多，包括暖氣片采暖、輻射采暖以及熱風供暖系統等，其中熱風供暖系統在大空間廠房供暖中最具優勢。筆者就對當前廠房供暖系統的種類進行了介紹，并對大空間廠房的特點及熱風供暖系統的應用進行了探討。

關鍵詞：大空間廠房；熱風供暖；供暖系統

近幾年，我國工業建設快速發展，廠房的規模逐漸擴大，大空間廠房逐漸成為工業建設的主流。大空間廠房的面積較大，隔墻較少，為了不妨礙工作人員的走動與車輛行駛，大空間廠房在進行供暖設計時就會受到很大程度的限制，散熱器智能安裝于廠房的外圍護結構內側，這樣一來，廠房的散熱量就無法達到室內溫度需要。因此，針對大空間廠房需要進行專門設計，提高熱能的有效利用率，確保廠房能夠達到設計溫度。

1 大空間廠房的特點

大空間廠房一般指的是室內層高大于4米，跨度大于10米的工業廠房，這類廠房一般采用鋼結構形式或土木結構與鋼結構共同混合的形式。此類建筑形式在外圍結構上耗熱較大，室內由于空間較大，空氣自然對流速度也相較一般廠房更慢，這樣一來，室內空間就形成了較大的溫度梯度，房建中心極易產生冷芯。在大空間廠房中如果有車輛或機械經常進出工作，那么在設計時就不能再地面設置地溝，采暖形式也受到了一定程度的限制[1]。在進行大空間廠房供暖系統設計時，需要充分考慮供暖系統的經濟合理性以及運行的可行性與否，確保廠房供暖系統能夠滿足大空間廠房的實際溫度需要。

2 大空間廠房采暖形式

2.1 暖氣片采暖系統的特點

暖氣片才難系統是最為常見的采暖形式之一。暖氣片采暖是利用熱介質對暖氣片進行加熱，而后通過室內空氣對流實現自然放熱，這種采暖形式最為簡單，主要用于各種形式的建筑物。傳統的暖氣片采暖系統在暖氣片材質選擇上多以鑄鐵為主，這種材質的暖氣片更加的耐腐蝕且具有良好的蓄熱能力，能夠實現穩定散熱，但同時這種采暖形式也存在一定的不足，就是在美觀程度上相對比較差，高檔建筑物主要依靠室內裝修掩飾暖氣片，但大空間廠房的熱負荷較大，可布置的外墻有限[1]。這樣一來，如果采用暖氣片供暖，即使外墻布滿散熱器也無法達到室內設計的預期溫度，因此，大空間廠房如果采用暖氣片供熱系統就需要選擇高散熱量的散熱器，這樣會增加工程成本，并不適用于大空間廠房。

2.2 輻射采暖系統

輻射采暖系統是借助供暖設備表面對外發生熱射線，從而達到快速傳遞熱能的目的。熱輻射采暖系統的熱傳遞速度較快，能夠以直線傳播，通過被反射與固體吸收而提高室內溫度，但通過空氣時無法顯著提高空氣的溫度，大空間廠房的空間較大，利用輻射采暖系統，中間地帶熱量無法集中，室內溫度很難達到預期設計[1]。

2.3 熱風供暖系統

對于大空間廠房，散熱器供暖在散熱距離上存在限制，輻射采暖則受廠房地面荷載的限制無法實現，如果利用電熱膜的頂棚輻射，那么散熱量是很難達到地面工作區域的。熱風供暖系統可以通過散熱設備向房建輸送較室內更高溫度的空氣，通過強制對流傳熱的方式直接向房建供熱。在熱風供暖系統中高大空間采暖機組最為常見，這種設備又稱暖風機，由高壓頭風機、高效換熱器以及旋流送風口等主要部件組成，將暖風機安裝于廠房頂部，通過風機強制循環，這樣一來，換熱器中熱水的熱量就可以以暖風的形式輸送到所需的采暖空間，這種供暖方式快速高效，對流散熱可以達到100%，并且這種方式的供暖系統升溫較快，能夠最大程度地滿足底層工作空間的采暖溫度需要，快速經濟，可以用于大空間廠房或車間冬季供暖[2]。但這里需要注意的是，雖然熱風供暖系統能夠達到供暖設計的需要，但這種供暖系統需要在室內安裝多個暖風機，系統結構較為復雜，因此，在選用熱風供暖系統時需要格外注意設備的安裝與運行管理。

3 大空間廠房供暖設計

3.1 多種采暖形式混合使用

大空間廠房的結構形式較一般的工廠不同，大空間廠房的保溫性能較差 且耗熱量較大，因此，在對大空間廠房進行供熱設計時，首先要采用建筑面積熱指標進行熱負荷的估算，在估算熱負荷時需要適當增加保險系數，這樣一來，估算的散熱器數量就會比較多，最終出現圍護結構強無法滿足散熱器布置要求的情況[1]。因此，進行大空間廠房供暖設計時可以采用多種采暖形式，采用散熱器采暖以承擔70&左右的熱負荷，剩下的熱負荷則由熱風或其他采暖形式承擔，這樣一來，可以有效解決散熱器布置困難的問題，同時可以促進房間的空氣對流，使其可以滿足廠房空間需要，這對大空間廠房在節能運行管理上也具有積極意義。

3.2 采用高大空間采暖機組

大空間廠房的空間面積較大，普通的采暖設備無法滿足其供暖需求，需要較大功率的采暖機組，因此，可以采用高達空間采暖機組，這種機組能夠將熱水中的熱量及自然上升的熱空氣強制均勻地輸送到底層空間，這樣可以有效降低廠房在縱向上的溫度梯度，同時避免頂棚熱空氣向外泄露，降低在熱傳導過程中的熱量損失。高大空間采暖機組的熱功率較大，能夠覆蓋較大面積，同時靈活調節送風情況，確保送風的舒適性[1]。大空間廠房無法布置較多的散熱器，因此，可以利用高大空間采暖機組輔助散熱器進行采暖，沿廠房外墻或是窗戶設置散熱器采暖系統，進而有效控制室內溫度，這種機組的供暖系統可以合理控制工作時間，在非工作時間保持關閉狀態，達到資源的有效利用，避免能源的浪費。

4 熱風供暖系統在大空間廠房供暖中的應用

4.1 傳統熱風供暖系統

傳統熱風供暖系統多是采用暖風機進行熱風輸送。暖風機由風機及加熱器共同組成，在風機的作用下，空氣進入機組，經過空氣加熱器加熱后，送入室內，實現供暖[1]。一般的，暖風機分為軸流式和離心式兩種。在大空間廠房供暖設計中，熱風供暖系統多用于輔助散熱器采暖胸膛呢，彌補散熱器不足的熱負荷。在以熱風供暖系統為主的供暖設計中，需要設置適量的散熱器，在暖風機關閉后，廠房需要維持值班溫度。由于熱風采暖系統的對流散熱可以達到100%，因此，熱風供暖的熱惰性較小，能夠實現快速升溫。在大空間廠房內，高達設備較多，如果采用傳統的暖風機供熱，那么供熱氣流很容易被設備遮擋，因此，在供暖設計時需要充分考慮設備的高度。

4.2 下送射流暖風機采暖系統

下送射流暖風機吊裝在屋頂，與傳統的熱風供暖系統相近，在機組運行時，空氣被吸入設備，在加熱后通過軸流風機強制下送，而后通過類似高壓水槍般錐體結構的設備，熱空氣由旋流風口噴射而出。熱空氣在到達地面時，工作區域的溫度能夠快速提高，從而達到采暖的目的[2]。在對供暖溫度與氣流速度有不同要求時，可以通過不同安裝高度調節送風角度。下送射流暖風機能夠自上至下地輸送熱空氣，與廠方內熱空氣上升方向不同，從而降低溫度梯度對采暖效果的影響，機組可以將熱空氣聚集集中送到工作區域，從而最大限度地利用熱能。

結束語

采暖系統的設計形式有很多，在各種建筑物中都有廣泛的應用。由于大空間廠房內部結構相對特殊，相比于其他的供暖系統，熱風供暖系統更適用于大空間廠房的供暖，通過熱風供暖可以有效改善車間溫度梯度的問題，對車間節能也具有積極意義。

參考文獻

[1]姜建軍.嚴寒地區高大空間供暖通風設計[J].林業科技情報，2015，（04）：100-102.

[2]張會琴.高大廠房熱風供暖系統的應用[J].建筑節能，2015，（03）：118-121.