联合厂房空调通风系统设计

龙从勇（上海科元燃化工程设计有限公司，上海200122）

联合厂房空调通风系统设计

龙从勇
（上海科元燃化工程设计有限公司，上海200122）

介绍了某联合厂房的空调通风系统设计，重点阐述了岗位空调设计以及复合通风方式在生产厂房内的应用，可供类似的设计借鉴参考。

联合厂房；岗位空调；复合通风；节能

0 引言

现代化大型工业厂房的空间大，自动化生产程度高，生产设备散热量大，室内操作人员较少。因而针对该类厂房的暖通空调设计，在满足人员舒适性和卫生标准要求的情况下，如何节省能耗具有特别重要的意义。

1 工程简介

该工程是位于上海的工业胶粘剂项目，设计单体为联合厂房。单体总占地面积为19277m2，总建筑面积为22397m2（包含雨篷），单层（局部夹层）钢结构，轻钢屋面，建筑檐口高度为10m。主要分为两个区域:丙类生产厂房和原料库（储存物品类别:丙类2项）区域。

2 设计参数

2.1 室外设计参数

参照上海地区的室外气象资料[1]。

2.2 室内设计参数

空调通风换气要求见表1。

3 空调系统

根据业主要求及厂房内各功能房间的用途，室内空调系统主要设置在如下区域:散热较大操作区域的岗位空调，变配电房间的降温空调，办公区域的舒适性空调，以及温控储存间及部分封闭生产区域的工艺性空调。

3.1 空调负荷

全新风岗位送风夏季空调总冷负荷约为798k W；变配电间夏季空调总冷负荷约为61.1k W；其他空调房间夏季空调总冷负荷约为375k W，冬季空调总热负荷约为129k W。

3.2 岗位空调

岗位送风空调设计参考相关规范标准和设计资料进行计算[2-3]。项目所在地夏季通风室外计算温度tw= 31.2℃，则根据《简明通风设计手册》中的计算方法，夏季车间内工作地点空气温度限值为tn=35℃。车间岗位设置局部送风系统，业主要求送风口相对高度2.5m，吹到人体1.5m高度的风速为1.5m/s，温度26±2℃。则送风口至工作地点距离S=1m，取送风气流作用范围Ds=1m。则取局部工作点送风射流的平均温度tsp=26℃，局部工作地点平均风速vsp=1.5m/s。

3.2.1 计算送风口当量直径

局部送风系统采用旋转送风口，则参考紊流系数a=0.2。所需送风口当量直径D可根据系统式局部送风射流计算公式求得:

表1 空调通风要求

式中Ds—送风气流作用范围，m；

D0—所需送风口当量直径，m；

a—风口紊流系数；

S—送风口至工作地点距离，m。

选用N o.1旋转式送风口，其送风口面积F0= 0.109m2，当量直径D0=0.443m。

3.2.2 确定送风温度

根据系统式局部送风射流计算公式:

式中tn—工作地点最高温度，35℃；

tsp—局部工作点送风射流的平均温度，26℃；t0—送风温度，℃。

3.2.3 确定送风口出流速度及风量

根据系统式局部送风射流计算公式:

式中vsp—局部工作地点平均风速，取值1.5m/s；

v0—送风口出口流速，m/s。

则有:

3.3 空调风系统

热熔胶生产车间、水基胶生产车间均设置全新风吊装式空调机为室内操作人员岗位送风。一层岗位送风空调机组吊装于4.500m走道平台下，二层空调机组吊装于屋面下。室外新风经吊装式空调机处理后通过风管接至操作岗位送风降温。根据生产车间实际操作情况，热熔胶生产车间共设置19个岗位空调送风点，总风量为19000m3/h，采用4个独立的空调系统；水基胶生产车间共设置12个岗位空调送风点，总风量为12000m3/h，采用2个独立的空调系统。

烟草胶生产车间设置4台吊装式空调机组，接风管送风。其中上下封闭操作区域各设置一台全回风空调机组，双层百叶送风，单层百叶回风，设置于办公区域走道的吊装式新风机为室内补充新风。一层封闭区域无排风设施，室内操作人员新风量为500m3/h，该房间维持微正压；二层封闭区域设有除尘排风设施，其除尘排风量为4000m3/h，室内操作人员（补充）新风量为3500m3/h，该房间维持微负压。另2台空调机组设置于烟草胶生产车间开放区域屋面下，通过可变旋流风口高位送风以保证室内温度要求。

联合厂房办公室采用风机盘管加新风系统的空调形式。

配电间均采用吊装式空调机。设备设置于相邻房间，采用全空气系统为房间提供空调降温送风。

温控储藏间吊装式空调机组直接设置于该房间内以保证室内温度要求。

3.4 空调水系统

烟草胶生产车间上下封闭操作平台区域的两台吊装式空调机采用冷热双盘管的四管制系统；岗位送风空调机组及变配电间空调机组均采用单冷盘管双管制系统；其他空调设备则采用单盘管的四管制系统。

空调冷水系统采用二次泵变流量系统。供回水立管最高处、供水水平干管末端、水平管翻高处及空调末端设备回水支管上部均设排气装置。空调末端设备的排气阀采用手动型，其它均采用自动排气型。

空调冷（热）水系统采用异程式。每个生产区域空调用水支管在与水平主管连接的回水支管上设置自力式压差平衡阀，用来平衡水系统水平支管间的阻力损失。

图1 烟草胶生产车间封闭平台区空调自控原理图

风机盘管设带三挡风速开关及室内温控器。温控器控制空调回水管上的电动三通调节阀的启闭，停机时该阀关闭。

烟草胶生产车间及温控储藏间空调机组由回风温度（室温）控制空调回水管上的电动调节阀的开度进行调节，停机时该阀关闭。烟草胶生产车间封闭平台区空调自控原理图如图1所示。

其他生产车间空调新风机组经由送风温度控制空调回水管上的电动调节阀的开度来进行调节，停机时该阀关闭。风机设有自动和手动转换选择开关，非空调季节可仅开启风机送新风以节约能源。

冷冻站提供7℃/12℃冷冻水，公用站房导热油换热系统提供60℃/50℃空调热水。

4 通风系统

热熔胶生产车间和水基胶生产车间均设置两台管道式离心风机为一、二层生产区域送新风，送风口设置于人员高度位置，以提高巡检工作人员在该区域时的送风舒适度。同时该送风又可以加强该区域的通风换气，吹出的热空气和有害气体再通过设置于屋顶的排风机排至室外。该区域通风换气量见表2。

热熔胶生产车间和水基胶生产车间室内全面通风采用自然通风与机械通风相结合的复合通风方式，全面通风中20%的排风量通过离心式屋顶风机排至室外，其他80%的排风量通过无电机涡轮式屋顶风机来保证，全面通风量计算考虑机械送风、岗位空调送风以及工艺除尘局部排风之间的风量平衡，室内维持微负压。该生产车间空调通风示意图如图2所示。

烟草胶生产车间开放区域另设置排风系统以排出室内有害气体。为便于对室内温度要求的控制，排风系统采用两台离心式屋顶风机机械排风。

五氧化二矾车间设置正常通风系统并考虑事故通风。采用2台排风机，平时开启1台排风机进行正常通风换气，当检测到室内仪表探头事故报警时，连锁开启2台排风机同时排风以满足事故通风要求。事故排风机分别在室内、外便于操作地点设置手动开关。

图2 热熔胶和水基胶生产车间空调通风示意图

生产原料库均采用无电机涡轮式屋顶风机为室内通风换气，根据房间换气要求及特点，通风设备于屋面上均匀布置。外侧墙设置防雨百叶自然补风。

各卫生间均单独设置一台吸顶式换气扇为室内通风换气，换气扇自带止回阀，通过排风总管直接排至室外。门窗自然补风。

5 结语

联合厂房层高较高、面积大，部分生产操作区域由于设备的发热量大，该区域温度较高，设置岗位送风空调系统既可以提高该区域操作人员的舒适性，又可以灵活地调整送风气流方向以适应操作人员的活动空间，同时相对于房间全室空调可以大量节省空调能耗。

联合厂房热熔胶生产车间和水基胶生产车间采用自然通风与机械通风相结合的复合通风方式，既能灵活配置室内的通风条件又可以节省能耗，特别是相对于该区域通风量较大的情况下具有可观的经济效益。

表2 通风换气量

[1]G B50019-2015，工业建筑供暖通风与空气调节设计规范[S].

[2]G B Z 1-2010，工业企业设计卫生标准[S].

[3]孙一坚.简明通风设计手册[M].1版.北京:中国建筑工业出版社，1997.

Air Conditioning and Ventilation System Design for Joint Factory Building

LONG Cong-yong
（Shanghai Keyuan Chemical&Gas Engineering Design Co.，Ltd.，Shanghai 200122，China）

P re s ent air con d itionin g an d v entilation s y s tem d e s i g n f or j oint f actory b uil d in g.E xp oun d t h e met h o d an d a pp lication o f p o s t air con d itionin g an d h y b ri d v entilation in t h i s p ro j ect,a v aila b le a s a re f erence f or s imilar d e s i g n.

j oint f actory b uil d in g；p o s tair con d itionin g；h y b ri d v entilation；ener g y-s a v in g

10.3969/J.ISSN.2095-3429.2017.03.021

T U83

B

2095-3429（2017）03-0084-04

2017-04-05

修回日期：2017-05-31

龙从勇（1982-），男，湖北崇阳人，硕士，暖通工程师，从事暖通空调设计工作。