工业厂房的暖通设计要点及其注意事项

摘 要：暖通系统是工业厂房的重要组成部分，关系到工业生产环境的舒适性、安全性。主要对三个方面的内容进行探讨，其一，工业厂房暖通设计的作用。其二，工业厂房暖通设计的注意事项。其三，结合实际案例总结工业厂房暖通设计的要点。本研究为工业厂房暖通设计的研究与实践提供有价值的参考依据。

关键词：工业厂房；暖通；设计要点文章编号：2095-4085（2024）06-0091-03

0 引言

工业厂房暖通主要涉及到空气调节、通风以及采暖制冷三个方面的内容［1］。以往工业厂房建设中，不注重暖通设计，给工业生产带来诸多不利影响。随着工业化进程的不断加快，工业厂房暖通系统的重要性受到了高度重视。结合工业厂房的实际情况，对暖通系统进行合理设计，为工业生产创造良好舒适的环境，对我国工业化高质量发展意义重大［2］。

1 工业厂房暖通设计的作用

1.1 改善作业环境

作业环境是否舒适，直接影响着工人的身心健康、工作效率与产品质量。做好工业厂房暖通设计，是改善作业环境的有效措施。工业厂房中，一些机械设备的发热量较大，要做好通风设计，以确保作业环境的舒适性［3］。

1.2 工业生产需要

工业生产中，温度、湿度等因素在一定程度上影响着产品质量。工业厂房暖通设计中，应结合生产工艺，对工业厂房的通风性能、温湿度进行合理调整，合理设计工业厂房通风量，及时排出有毒、有害气体，为工人身心健康提供保障［4］。

2 工业厂房暖通设计的注意事项

2.1 确保设计的可行性

随着我国工业化建设进程的不断加快，工业生产对工业厂房暖通系统的要求越来越高，相应地提高了工业厂房暖通设计的难度。暖通系统的设计应遵循实事求是的原则，确保设计的可行性。既要进行科学合理的设计，又能确保暖通系统发挥实际效能。为确保设计的可行性，工业厂房暖通设计中，应注意下述几个方面的问题：首先，应结合工业厂房的实际情况，充分考虑使用功能与安全性，选择相应的工艺，保障暖通的工作效果；其次，暖通设计中，应严格遵循相关规范标准的要求，保证暖通设计符合国家标准，确保暖通设计的科学性、合规性；再次，目前我国高度重视节能减排，保护环境。暖通设计中，要充分考虑实际情况，有针对性地进行节能设计。确保暖通设计的可行性，使暖通系统更具实用性、节能性，切实满足工业厂房的实际需求，为工人提供良好舒适的工业生产作业环境［5］。

2.2 科学选择冷热源

冷热源的选择是工业厂房暖通设计的要点。实践中，应根据实际情况，对冷热源的选择要遵循合理的原则。首先，冷源选择。目前，冷源主要包括两种方式，一种是集中制冷，另一种是分区域制冷。大型厂区通常选择集中制冷方式，先是建设制冷站房，使用管道对冷冻水进行输送，达到集中制冷的效果。制冷站房建设过程中，在选择机组的时候，应充分考虑气候条件因素。夏季炎热的地区，可选择蒸汽热源溴化锂吸收制冷机组、高效水冷离心式制冷机组；北方地区可以选择热泵行机组，以达到夏季制冷、冬季采暖的效果。厂区比较分散，若采取集中制冷方式，效益较低，可选择分区域制冷方式，即通过安装空调进行分区域制冷。其次，热源选择。目前常见的热源包括燃气辐射、蒸汽热媒、电采暖、高温热水等，根据工业厂房实际情况对热源进行合理选择。如果工业厂房只需要取暖，则可选择高温热水作为热源，达到集中供热的目的，高温热水作为热源的技术，相对成熟，且经济效益较好；在工业厂房无易燃易爆隐患的前提下，可选择燃气辐射、电采暖等热源，但燃气辐射的采暖效果不理想、电采暖费用相对较高；如果工业厂房暖通系统有针对性的工艺要求，可选择蒸汽热源。

2.3 注意实际负荷

与民用建筑相比，工业厂房具有一定的特殊性。工业生产过程中，不可避免地会产生一些废气、热量等，对暖通系统设计的要求更高，工业厂房生产环境存在明显差异，导致负荷计算数据出现较大误差。为确保工业厂房暖通系统设计的质量，提前收集工业厂房的相关资料，综合考虑多种因素，准确计算实际负荷，确保暖通设计的科学性。工业厂房负荷计算的准确性，主要受到以下三方面因素的影响：首先，卫生、环保以及消防等因素。应综合考虑上述因素，对负荷进行适当调整，确保工业厂房负荷计算的准确性；其次，工业厂房的大小。如果工业厂房较大，对通风负荷进行计算时，应充分考虑空气无法有效流通的状况；最后，工业厂房工作内容。如果工业厂房实际生产作业过程中会产生大量的热量以及灰尘，在对负荷进行计算的时候，要适当增加通风、除尘、制冷等方面的负荷，减少采暖；如果工业厂房实际生产作业过程中需要打开大门，在计算制冷、采暖负荷的时候，要充分考虑空气流通状态下的能耗［6］。

2.4 平衡刚需与节能

工业厂房通常面积较大，能耗较高，基于此，暖通设计中要遵循节能环保的原则。在实践中，应充分考虑市场刚需的因素，不能因过分追求节能目标而影响正常的工业生产。暖通设计中在平衡刚需与节能的时候，重点在于管道保温设计、通风设计以及散热器合理选择等，确保暖通设计既能满足工业生产需求，又能达到节能环保的目的。首先，在管道保温设计方面，要对管道线路进行合理设计，选择质量达标的管道材料，减少管道运输过程中的不必要损耗，要做好管道的运维管理，延长管道的使用寿命，达到提高长期经济效益的目标。其次，在通风设计方面，要充分考虑工业厂房的实际情况，对空气调节方式、通风方式进行合理设计。例如，化工厂的暖通设计中，要充分考虑工业生产期间会产生大量废气的因素，在通气设计方面不仅要关注空气交换，还要做好洁净处理，配置空气过滤器等设备；如果生产过程中不会产生大量热量，工业厂房暖通设计中，可采取在屋顶设置采光通风器的方式，实现自然排风，降低能耗；大型工业厂房，通风散热要增加除尘、排烟等工作环节，以满足卫生标准要求。最后，在散热器选择方面，散热器在一定程度上影响着暖通系统的使用效果，如果散热器选择不当，会使工业生产受到影响，还会导致能耗增加。进行工业厂房暖通系统设计时，要根据工业厂房刚性需求的实际情况并遵循节能原则，对散热器进行合理选择。例如，化工厂应选择耐腐蚀性能较好的散热器；大型工业厂房可选择钢制翅片管散热器；灰尘较大的车间可使用钢柱式散热器，便于排除灰尘［7］。

3 工业厂房暖通设计的要点

3.1 工程概况

某企业工业厂房，为满足扩大生产、提升产品品质的需求，要引进新工艺、新设备以及新技术，要对工业生产环境参数进行重新调整，对工业厂房暖通系统设计提出了更高的要求。实践中，暖通设计的要点主要包括以下几项内容。

3.2 冷热源选择

工业厂房暖通设计中，一般情况下，为满足工业生产以及节能要求，可选择蒸汽作为热媒。由于工业用电的价格相对较高，生产车间不宜采用电采暖方式，使用电采暖方式，会导致企业运营费用大幅度上升，增加企业的生产成本，降低经济效益。如果缺少热水热源，工业厂房没有引燃隐患，可采取更为经济合理的燃气敷设采暖方式。在选择冷源的时候，要充分考虑工业厂房的实际情况，在尽量减少成本投入的前提下，优先选择节能环保型产品。

对该工业厂房的负荷情况进行全面调查，将制冷式站房设置在负荷集中区域，采取架空、暗埋相结合的方式设置管道，使冷冻水通过管道到达各车间厂房；在各车间内部设立制冷站房，采取以蒸汽热源溴化锂吸收制冷机组为主、以VRV制冷机组为辅助的方式，为车间厂房提供冷源，以满足生产需求。如果工业厂房位于严寒区域，在进行工业厂房暖通系统设计的时候，可选择热泵型机组，并在外墙设置高散热量的散热器，过渡季节可使用空调制热，达到降低能耗，节约能源的目标［8］。

3.3 辐射采暖系统设计

该工业厂房中设置了辐射采暖系统，该系统主要是通过供暖设备表面发射的热射线达到传递热能的目的，其优势在于可通过直线传播热能，不仅传播速度较快，还能被固体吸收。缺点是通过空气的时候不能提升空气温度。该工业厂房场所所使用的辐射采暖设备，其表面温度参数如下：高温＞500℃，中温为80～200℃，低温＜80℃。中温辐射采暖系统，主要材料为钢板辐射板，可分为块状辐射板、带状辐射板。具体来说，在工业厂房的顶部设置钢制辐射板，可以使热量自上而下传递；在工业厂房的外墙倾斜安装钢制辐射板，可以向下方辐射热量。以钢制辐射板为原料制作辐射采暖系统，成本投入相对较低，金属资源消耗较少。高温辐射采暖系统的形式多种多样，其中比较常见的是燃气红外线辐射采暖系统，可使用以天然气、液化石油气、煤气等为燃料的燃烧装置，通过燃烧发出红外线，从而实现辐射供暖。高温辐射采暖系统具有操作便捷、供暖效率较高的优势，但要消耗一定的燃料，可进一步进行节能改造。

3.4 通风设计

通风设计是工业厂房暖通设计的要点，可选择自然通风方式，也可以采用机械通风方式，或者采用两种通风相结合的方式。一般情况下，工种相同的车间可采取全室通风换气的方式；工种不同的车间，区域污染较大的情况下，为降低能耗，可选择局部排风的方式。在实际进行通风设计的时候，应充分考虑工业厂房的实际情况。如果设备散热量不高，可在屋顶设置自然采光通风器，依靠热量自然上升进行排风，以实现节能降耗的目标；车间面积较大的情况下，单一采取自然通风的方式不能满足车间通风要求，应设置机械通风设备。通风设计中，除了考量设备散热、通风等因素外，还要充分考虑厂房除尘的因素。

该工业厂房中，部分车间生产过程中会产生大量的烟尘和有毒气体，导致车间环境受到严重污染，危害工人的健康与安全。在暖通设计中，对工业厂房的实际情况进行全面调查，根据工艺要求，对车间有害气体排放总量进行准确计算，在此基础上，判断是否对车间进行全面净化还是局部净化，控制烟尘与有毒气体的排放量，达到符合国家标准的要求。如果生产车间的宽度在大于60m，可通过四周墙壁上的窗户实现自然排放，也可将通风机设置在房顶中间，用于日常排风。在车间发生火灾的时候用于排烟，达到安全生产的目的。

3.5 通风空调清洁

该工业厂房案例，部分车间对清洁要求相对较高。暖通系统设计中，要对工业厂房的实际情况进行调查，进行科学的通风空调清洁设计。通过调查，确定厂房内的气流方向，精准掌握物流、人流等状况，在充分考虑上述因素的前提下，在适当位置，比如，人员聚集区设置空气过滤器，对其参数进行动态调整。设置排风设施，定期对吹淋室、传递窗等进行清理，确保暖通设备长期稳定运行。

3.6 负荷计算

在工业厂房暖通设计中，负荷计算是采暖设计的重要内容，不同厂房的热负荷存在一定差异，要结合工艺设计要求，对厂房的排风量进行精确计算。对散热器进行合理选择，热负荷不大的情况下，可选择能耗较低、便于清理的光管散热器。

3.7 隔热设计

工业厂房暖通设计中，对作业温度较高的热加工车间，做好隔热设计，通过采取合理、有效的隔热防护措施，预防人员中暑、灼伤等事故的发生，确保工人身心健康和生命安全。

4 结语

综上所述，做好工业厂房暖通系统设计意义重大。暖通设计的难度大，复杂程度较高，在实践中，要确保暖通系统设计的可行性、科学选择冷热源、计算实际负荷、平衡刚需与节能等。实际进行暖通设计的时候，要结合工业厂房的实际情况，把控好暖通设计要点，提升暖通设计质量，确保暖通系统的实用效果，为工业生产创造良好的作业环境，推动国民经济高质量可持续健康发展。

参考文献：

［1］刘亚均.暖通空调节能设计在集成电路厂房中的应用分析［J］.中国建筑装饰装修，2022（15）：158-160.

［2］顾秋俊.基于项目实例的暖通系统节能设计研究［J］.节能，2022，41（5）：62-64.

［3］景海笛.浅谈某疫苗厂房暖通设计要求［J］.洁净与空调技术，2022（1）：111-114.

［4］王宁.工业厂房暖通设计中应注意的几个问题［J］.内蒙古煤炭经济，2021（18）：156-157.

［5］石虬.浅谈某乙类工业厂房暖通空调设计［J］.建筑热能通风空调，2021，40（9）：53-56.

［6］陶庸，侯国庆.某锂电池厂房暖通设计［J］.建筑热能通风空调，2020，39（11）：102-104，85.

［7］刘浩荣.刍议工业厂房暖通设计中的常见问题［J］.房地产世界，2020（19）：47-48.

［8］王晓东.工业厂房暖通设计中应注意的几个问题［J］.城市建设理论研究（电子版），2020（13）：99.