工業通風的方式及優化方案的若干研究

肖天成

摘要：當前我國正在快速實現工業化轉變，全國范圍內的企業和工廠也在不斷地擴建，企業內廠房的規模也需要通過改造或新建才能充分滿足工廠的生產要求。新型大規模廠房由于環境差和耗能大的特點在生產過程中會釋放出有害氣體和大量的熱量，嚴重影響到了廠房內工作人員的身體健康和儀器的使用壽命，甚至會對生產的正常生產造成威脅。

關鍵詞：工業通風;方案優化;研究分析

中圖分類號：X96-4;G434

一、工業廠房自然通風系統概述

自然通風是進行室內環境改善的傳統方式，因為其具有無污染、耗能低、與周圍生態環境相結合等自然具備的優勢條件，在世界范圍內都被普遍采用。自然通風對調節室內溫度、凈化空氣質量、優化室內環境等方面起著重要的積極作用。

工業廠房應用自然通風時期排風口的設置通常分為屋頂氣樓和背風窗口兩種。屋頂氣樓位置的排風口通常是利用熱壓通風原理，背風窗口則一般使用風壓通風原理，只有在工廠廠房內把排風窗口和氣樓合理結合在一起，才能夠順利實現良好的排風效果。通常是需要在建筑物上面的一些適當位置設計開口作為幫助空氣流動的通道，廠房建筑外界周圍的空氣在熱壓和風壓的壓迫下進行運動，經過門窗或其他進風口進入到廠房建筑的內部，然后在完成廠房內的空氣循環之后由氣樓等的出風口位置被排出廠房建筑物，進而完成自然通風的整個氣體循環過程。

二、工廠室內排風系統的優化方案及效果分析

1提高氣樓的高度

（1）方案作用效果

上述可知，氣壓和熱壓是自然通風的主要兩種原理。通過增加氣樓高度的方法是利用“煙囪效應”的作用效果，經過加大氣樓的高度來實現增加氣樓排風口和空氣進口之間壓差的目的，從而可以使廠房內的空氣流通效果更加明顯，實現凈化環境和降溫的效果。

通過提高氣樓高度的改造方案與傳統排風方法的對比，排氣風樓的高度增加之后，廠房建筑的室內低溫區的溫度很明顯的在增加，溫度較高的區域普遍減少，高溫與低溫逐漸趨于平衡。廠房內各個工作區域和參考面的最高溫度和平均溫度都在逐漸下降，特別是在廠房內兩組退火爐之間的區域，平均大約能夠降低7攝氏度，能夠有效改變工作人員在廠房內的工作環境、增加生產人員的生產效率，確保廠房內生產設備的正常工作。

（2）作用效果分析

在增加氣樓的高度之后能夠在降低廠房溫度方面產生如此積極的效果，其原因正是“煙囪效應”的科學應用?？諝獾拿芏葧S著熱壓的高度而增加，當室外溫度低于室內溫度時，室內氣體的密度會隨著高度的增加而逐漸變大，迫使廠房外部的空氣經由建筑物的下部流入建筑物內，最后從廠房建筑上部位置的排風口流出。該改造方案就是應用這個原理，通過增加氣樓的高度進而使排風口和進風口之間的高度差增加，排、進風口兩者之間的壓力差隨著氣樓高度的增加也不斷增大，有效提升了廠房排風的能力，更多的熱量會被帶走。

2后移排風氣樓

（1）方案作用效果

工業廠房應用自然通風系統時，通常在廠房的東側和上部位置始終能夠保持較低的溫度，其原因是因為上述區域可以有效保證充分的空氣流動，廠房內的空氣流動大多都經過上述區域，外部空氣可以從廠房的東側進風口位置進入，最后從上部的氣樓排出，從而將廠房內大量的多余熱量帶走。

把廠房建筑的排氣風樓位置向后移動，既是把傳統工業廠房建筑設計中放置在屋頂中心線處的氣樓背向風向的方向移動。進行排風氣樓后移操作之后，可以直接的感受到廠房室內溫度較低的區域有較大的增加，高溫區域也在明顯減少。廠房內各個工作車間的最高溫度和平均溫度也在逐漸減少，可以有效達到通風、排風的目的。經過實際應用，在廠房內排風氣樓向后位置移動之后，可以明顯增多室內氣流的流動路徑，外界空氣從進氣口進入廠房內部之后，在按照廠房內部的流動路線進行循環的過程中使外界的新鮮空氣以更大的流動速度流經廠房內更大的空間體積，從而排出廠房內更大體量的熱量。

（2）作用效果分析

在利用傳統的排風系統時，工廠廠房特別是兩組退火爐上部和它們之間區域空氣流動速度一直保持在較低的水平，空氣的運動狀態不明顯，以致于廠房內的高溫氣體無法及時被排出，熱排放的效果大大折扣。把排氣鳳樓位置向后移動之后，長方室內的空氣流動性得到很大程度的改變，空氣高速流動的區域逐漸增多，速度增加最為明顯的位置就是廠房頂部的排氣風樓處，于此同時，流速較低的區域面積也在明顯減少，廠房內部保持流通的空氣狀態能夠使更多的外界新鮮空氣進入，以更高的流動速度經過更大體積的空間，從而排出廠房內更多的熱量。

3橫向布置氣樓

（1）方案作用效果

當前我國工業廠房的設計中采用橫向布置方式廠房建筑極少，大多數仍采用的是沿屋脊方向布置的縱向氣樓。橫向氣樓在實際應用過程中，不僅能夠提供良好的通風效果，而且還具有安裝方式簡單、儲存條件方便以及建筑構件重量較輕等特點。采用橫向氣樓的建筑方式相比于傳統方式，其廠房內南北端面上部分的低溫區域通常會出現明顯的溫度增加，在廠房中心和下部分位置的區域則出現溫度明顯的下降現象，在傳統建造方式中出現的最高溫度、次高溫度的地區基本不再出現。所以橫向布置氣樓的方式可以有效減低廠房內部的溫度，可以促進改善廠房內的工作環境。

（2）作用效果分析

將廠房的風樓位置橫向設計，可以使流入廠房內的空氣在流動方向上的出口處具有更加長的通過時間，空氣氣流的路徑會隨著出口處長度的增加也逐漸加大，進而也使廠房內的排氣效果更加明顯。與此同時，氣樓橫向設計之后會在空氣流動的方向之間產生較大的夾角，在氣流的流動過程中會造成一定的擾動作用，加強廠房內自然通風的排風效果。

結束語：

綜上所述，工業廠房使用自然通風的方式比機械通風能夠更好的滿足降低能耗、環保環境的要求，但自然通風本身具有穩定性能較差、通風體量較小、可控性較差的缺點，阻礙了其進一步發揮通風的作用。本文通過提高氣樓的高度、后移排風氣樓、橫向布置氣樓三種方式詳細介紹了針對工業通風的優化方案。

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