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一、合理設(shè)計(jì)進(jìn)排風(fēng)口位置和尺寸。

　　利用室內(nèi)外空氣溫度差所形成的熱壓作用和室外空氣流動(dòng)產(chǎn)生的風(fēng)壓形成自然通風(fēng)，但風(fēng)壓作用受自然條件限制，具有多變性，無風(fēng)時(shí)即無風(fēng)壓作用，因此不宜作為廠房?自然通風(fēng)的動(dòng)力考慮。按照有關(guān)規(guī)定，在熱加工廠房?自然通風(fēng)的設(shè)計(jì)計(jì)算中，僅考慮熱壓作用，風(fēng)壓作用只作為一項(xiàng)補(bǔ)充因素，不參與通風(fēng)計(jì)算。

　　熱加工車間在生產(chǎn)過程中，散發(fā)大量的余熱和灰塵等污濁氣體，惡化了廠房?jī)?nèi)部環(huán)境，必須通過有效地組織廠房自然通風(fēng)，迅速排除余熱和污濁氣體而改善內(nèi)環(huán)境質(zhì)量。當(dāng)廠房高度和生產(chǎn)散熱量為一定時(shí)，合理協(xié)調(diào)進(jìn)、排氣口面積，是提高廠房自然通風(fēng)效果的關(guān)鍵所在。

　　在廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，必須合理協(xié)調(diào)進(jìn)、排氣口面積，力求進(jìn)氣口面積不小于或大于排氣口面積，這應(yīng)該是提高自然通風(fēng)效果的極為重要和有效的技術(shù)措施。然而。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中，某些熱加工主體廠房，由于缺乏精心的合理規(guī)劃，造成公輔設(shè)施建筑和生活福利建筑，把主體廠房圍得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)、水泄不通，使廠房失去了大片可開設(shè)進(jìn)氣口的寶貴位置，而廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中。又未認(rèn)真進(jìn)行研究推敲，只是遷就于既定的建筑設(shè)計(jì)現(xiàn)狀，不管合理與否，消極的拼命加大天窗面積，將天窗高度加大至8m左右，結(jié)果導(dǎo)致進(jìn)氣口面積不足排氣口面積的13，使廠房自然通風(fēng)模式形成極不合理的狀況．雖然為廠房自然通風(fēng)天窗增加了大量建設(shè)投資，卻未獲取應(yīng)有的通風(fēng)效果。

　　總之，廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，絕對(duì)不能停留在只是根據(jù)既定的建筑布局，單純的通過通風(fēng)計(jì)算來決定天窗開口面積?？梢哉f這只是消極的設(shè)計(jì)。積極的設(shè)計(jì)應(yīng)該是認(rèn)真地進(jìn)行分析研究，反復(fù)試算、修改。合理協(xié)調(diào)進(jìn)、排氣口面積，力求以最低的經(jīng)濟(jì)投資，獲取最佳的通風(fēng)效果。具體而言，就是在進(jìn)行廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要在滿足通風(fēng)量需要的前提下，力求取得較低的中和面位置，即爭(zhēng)取將進(jìn)風(fēng)口面積集中開設(shè)在下部作業(yè)區(qū)范圍內(nèi)。也就是說，要盡最大努力將堵靠在廠房側(cè)墻部位的輔助建筑移位，為進(jìn)風(fēng)口讓出寶貴的下部側(cè)墻面。因某種原因?qū)嵲诎岵蛔叩?，則要將其下部架空，為主廠房留取進(jìn)風(fēng)口位置。這樣做表面上看出也許要多花一些投資，但與提高廠房?jī)?nèi)環(huán)境質(zhì)量相比是值得的。而且即使在經(jīng)濟(jì)上，最終也不見得多花錢。因?yàn)槿绻氯藦S房進(jìn)氣口，造成F1和F2的比例失調(diào)，中和面位置提高，勢(shì)必顯著降低排氣壓力而導(dǎo)致天窗面積大增，而抬高天窗所花費(fèi)的投資，完全有可能高于輔助建筑下部架空的投資。

　　二、要想法克服進(jìn)氣短流問題。

　　所謂進(jìn)氣短流，系指由進(jìn)氣口進(jìn)入廠房?jī)?nèi)的新鮮空氣，在未進(jìn)入作業(yè)區(qū)范圍之前，就已經(jīng)被加熱而上升至天窗排氣口排出室外的現(xiàn)象。顯而易見，這樣的進(jìn)氣，沒有起到提高作業(yè)區(qū)空氣質(zhì)量和改善作業(yè)區(qū)熱環(huán)境的作用。因此，為提高廠房自然通風(fēng)效果，應(yīng)盡量避免這種進(jìn)氣短流的現(xiàn)象。

　　前面所述的高側(cè)窗進(jìn)氣，即會(huì)造成進(jìn)氣短流現(xiàn)象。除了上述特殊情況之下不得已而為之的原因之外，一般情況下是應(yīng)該盡量避免的。因?yàn)榛ㄙM(fèi)較多的投資，設(shè)置大面積的高側(cè)窗，而又發(fā)揮不了應(yīng)有的作用是得不償失的。這也就說：通常設(shè)置在廠房吊車軌面以上的高側(cè)窗，沒有必要設(shè)計(jì)為開啟窗，采用造價(jià)低廉的固定式采光帶即可。但是考慮到吊車檢修時(shí)操作人員的換氣需要，尚須每隔一定距離在該采光帶上設(shè)置一個(gè)換氣口。當(dāng)然，在某種情況下，為節(jié)省投資起見，有時(shí)自然通風(fēng)設(shè)計(jì)將高側(cè)窗作為排氣口考慮，此種情況下當(dāng)然需做成開啟式窗。但為了避免因風(fēng)壓作用大于熱壓作用時(shí)出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象，而擾亂了廠房的自然通風(fēng)組織、惡化了室內(nèi)環(huán)境，因此當(dāng)設(shè)計(jì)采用高側(cè)窗作為排氣口時(shí)，必須像避風(fēng)天窗一樣，設(shè)置擋風(fēng)板裝置。造成廠房進(jìn)氣短流現(xiàn)象的因素有多種，因此在進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，應(yīng)仔細(xì)分析、對(duì)癥下藥、采取有效措施，盡量避免出現(xiàn)這種現(xiàn)象。比如當(dāng)廠房?jī)?nèi)的熱源布置靠近廠房外墻側(cè)時(shí)，進(jìn)氣必然出現(xiàn)短流現(xiàn)象，此種情況下最好的解決辦法是改變廠房布置，但有時(shí)較為難辦，只有采取在熱源間斷部位多開窗、開大窗，某種情況下，即使較高位置也應(yīng)開窗，以彌補(bǔ)進(jìn)氣短流所造成的損失。

　　三、對(duì)多跨熱加工廠房的自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，必須采取有效的措施在大型鋼鐵企業(yè)中，有一些多跨熱加工廠房，如熱軋帶鋼廠的熱卷庫、熱軋型鋼廠的冷床區(qū)等等。這類廠房?jī)?nèi)不但散熱量很大，而且是多跨，有的廠房寬度竟達(dá)150m以上。因此是廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中的老大難。由于廠房很寬，僅靠?jī)蓚?cè)外墻進(jìn)氣，不但進(jìn)氣口面積無法滿足要求，而且進(jìn)氣深度也遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法達(dá)到。對(duì)于廠房中部而言，無可避免地將形成全面進(jìn)氣短流。此種情況下，如果不采取有效措施，只是勉強(qiáng)通過自然通風(fēng)計(jì)算求得天窗面積，再多的天窗也難以滿足要求。必須廣開思路、另辟新徑，采取有效措施，才是自然通風(fēng)設(shè)計(jì)的出路。

　　四、不應(yīng)忽視冷加工廠房的通風(fēng)換氣問題。

　　在廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)中，存在一個(gè)誤區(qū)，即一提到自然通風(fēng)，就只是與熱車間有關(guān)的事情。因冷加工廠房?jī)?nèi)不散發(fā)余熱或僅散發(fā)很小的熱量，使當(dāng)前按熱壓作用進(jìn)行自然通風(fēng)設(shè)計(jì)計(jì)算的工作，失去了依據(jù)。因而也就很少有人問津冷加工廠房的通風(fēng)換氣問題。筆者曾對(duì)我國(guó)南方地區(qū)的一些冷加工廠房的夏季室內(nèi)熱環(huán)境，做過專門調(diào)查。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，重慶、武漢、湖南、太原等夏季氣溫較高地區(qū)的絕大多數(shù)冷加工廠房的夏季室內(nèi)熱環(huán)境質(zhì)量很差。盡管廠房?jī)?nèi)散發(fā)的生產(chǎn)余熱很小，但由于屋面輻射熱和通風(fēng)換氣不良，導(dǎo)致悶熱難當(dāng)，且油污氣味令人難忍。工人叫苦連天，普遍反映有頭暈、煩燥、厭食等癥狀。而屋頂設(shè)置了采光天窗的廠房，由于部分玻璃窗扇為開啟狀態(tài)，起到通風(fēng)換氣作用，其室內(nèi)熱環(huán)境明顯要好得多。因此，對(duì)于南方地區(qū)及北方夏熱地區(qū)的冷加工廠房，除了必須設(shè)置屋面隔熱層之外，設(shè)計(jì)上還必須創(chuàng)造良好的通風(fēng)換氣條件。兩跨及以下廠房，可以利用高側(cè)窗進(jìn)行通風(fēng)換氣，多跨廠房則必須結(jié)合采光需要，設(shè)置足夠的天窗，以解決通風(fēng)換氣及采光問題。對(duì)于規(guī)模較小的廠房，亦可采取設(shè)置通風(fēng)屋脊的辦法來解決通風(fēng)換氣問題。因?yàn)槭抢浼庸S房而忽視通風(fēng)換氣的設(shè)計(jì)是不可取的。

　　五、必須注意解決通風(fēng)天窗的飄雨問題。

　　近些年來，屢屢出現(xiàn)通風(fēng)排氣天窗嚴(yán)重飄雨的問題，給生產(chǎn)造成一定的損失。廠房自然通風(fēng)設(shè)計(jì)，解決了廠房的通風(fēng)排氣問題，卻帶來了飄雨的弊端，這是廠房使用功能所不能接受的。因此，設(shè)計(jì)中必須認(rèn)真予以解決。目前一般常用的是矩形通風(fēng)天窗。在以往的設(shè)計(jì)中，矩形通風(fēng)天窗或在天窗垂直口設(shè)擋雨板，或在天窗水平口設(shè)擋雨片，其中在水平口設(shè)擋雨片的做法，無論通風(fēng)效果或防飄雨效果，均優(yōu)于前者，所以在工業(yè)廠房中應(yīng)用比較廣泛。從直觀道理上講，這種構(gòu)造的天窗是可以做到直線封閉擋住任何角度的飄雨，但實(shí)際上這只是對(duì)直線雨而言，當(dāng)風(fēng)雨受到某種阻力后，會(huì)形成變異的渦流風(fēng)雨，此時(shí)其飄雨角可能出現(xiàn)0。角，甚至?xí)霈F(xiàn)負(fù)角度現(xiàn)象，即風(fēng)雨呈弧線上飄。此種情況下，這種天窗的飄雨就是不可避免的了。某大型廠的廠房設(shè)計(jì)即采用了這種類型的通風(fēng)天窗，在當(dāng)?shù)氐囊淮翁卮箫L(fēng)雨中，由于風(fēng)雨受山阻擋之后，局部形成變異的渦流風(fēng)雨，導(dǎo)致天窗嚴(yán)重飄雨，反映十分強(qiáng)烈。因此，這種類型的矩形通風(fēng)天窗，只能用于排風(fēng)量要求大、對(duì)防飄雨要求不嚴(yán)或無大風(fēng)雨地區(qū)的工業(yè)廠房。

　　為此，建議可按下述原則進(jìn)行設(shè)計(jì)及構(gòu)造：
　　(1)將高側(cè)排風(fēng)窗的位置設(shè)在緊靠廠房的檐口部位，排風(fēng)窗上部嚴(yán)禁留有實(shí)墻面，避免產(chǎn)生渦流而導(dǎo)致飄雨。
　　(2)將高側(cè)排風(fēng)窗的垂直擋風(fēng)板加高，設(shè)計(jì)成象全封閉式矩形通風(fēng)天窗的擋風(fēng)板一樣，擋風(fēng)板上部折向屋面成傾斜狀，以防止任何角度的飄雨。
　　(3)在高側(cè)排風(fēng)窗下口部位的墻面與垂直擋風(fēng)板之間，增設(shè)水平遮風(fēng)板，且不留設(shè)排雨水的縫隙。這樣一方面可避免風(fēng)雨由縫隙灌入廠房?jī)?nèi)，另一方面還可避免大量帶塵雨水由縫隙下瀉污染墻面及下部側(cè)窗，對(duì)廠區(qū)外環(huán)境不利。建議設(shè)置水落管，做有組織排水處理。近些年來，通風(fēng)天窗出現(xiàn)的類型較多，除上述幾種類型外，常用的還有橫向天窗、井式天窗、球形天窗等。其中球形天窗亦屬全封閉式的，不會(huì)產(chǎn)生飄雨現(xiàn)象；其他幾種類型天窗飄雨的部位及原因與矩形天窗類似，故均可參照本文前述的分析及改進(jìn)原則予以治理。

　　布局

　　通風(fēng)管道盡量選擇直線，對(duì)任何通風(fēng)系統(tǒng)都是最重要的基本原則。這樣布局的通風(fēng)系統(tǒng)，運(yùn)行能耗和成本都是最低的。氣流走直線的風(fēng)阻最小，能耗也最小。從成本上直管道比各種彎頭等管件要便宜很多。所以當(dāng)設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)走向時(shí)應(yīng)盡量將拐彎減少。

　　使用標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的直管，將各種變徑和接頭的數(shù)量減少。標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的通風(fēng)管道，可按標(biāo)準(zhǔn)寬度的鋼板卷材在自動(dòng)生產(chǎn)線上加工生產(chǎn)。非標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度的通風(fēng)管道作為配件，因?yàn)樗鼈儾豢赡苡脴?biāo)準(zhǔn)卷材制作。螺旋風(fēng)管可做成任意長(zhǎng)度。橢圓風(fēng)管的標(biāo)準(zhǔn)長(zhǎng)度則取決于加工廠的標(biāo)準(zhǔn)。

　　首選螺旋圓風(fēng)管，圓形風(fēng)管風(fēng)速可以最大化，根據(jù)美國(guó)采暖制冷與空調(diào)工程師協(xié)會(huì)實(shí)驗(yàn)，一個(gè)中型變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，其風(fēng)速可達(dá)21m/s，而一個(gè)大型變風(fēng)量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其風(fēng)速則可高達(dá)32m/s。矩形風(fēng)管的風(fēng)速一般都較低，風(fēng)速過高容易引起風(fēng)管壁的共振而產(chǎn)生噪音，特別是會(huì)產(chǎn)生低頻噪聲。使用螺旋風(fēng)管和較高的送風(fēng)速度，將可顯著地節(jié)省投資。首先，與類似的矩形風(fēng)管系統(tǒng)相比，圓形風(fēng)管系統(tǒng)將可節(jié)省15%的板材。例如，同樣輸送8000m3/h的空氣，根據(jù)控制噪聲的系數(shù)，圓形風(fēng)管風(fēng)速取18m/s，矩形風(fēng)管取9m/s，其次，圓形風(fēng)管的安裝成本也低于矩形風(fēng)管。