武钢建工集团钢结构分公司主厂房自然通风分析

-精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 1 武钢建工集团钢结构分公司主厂房 自然通风分析 摘 要：近年来，对工业厂房内 环境质量的要求越来越高。提高厂房的 内环境质量的重要环节，则是加强和改 善厂房的通风设计。加强厂房内的气流 组织设计，使新鲜空气流经操作区，并 带走影响工人健康和产品质量的大量余 热、污浊气流和有害气体，提高空气质 量。根据武钢建工集团钢结构分公司主 厂房自然通风现状，从理论上分析造成 目前通风效果不佳现状的深层次原因， 结合该厂房建筑结构及工艺生产特点， 并给出相关整改措施及建议，对此类焊 接工艺厂房的通风设计进行思考及探索， 对类似厂房设计提供参考。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 2 中国论文网 /4/view-12804963.htm 关键词：自然通风；中和面；气 流分布 中图分类号： TU3P61 文献标 识码： A 文章编号： 1673- 1069（2016）22-57-2 1 概述 武钢建工集团钢结构分公司主厂 房总建筑面积为 40716m2，厂房由 4 跨 组成，每跨分别长 33m、33m、27m、24m，厂房总宽 117m，总长 348m，厂房檐口标高 16.13m。厂房内设锅炉压力容器跨、重 钢跨、结构跨、轻钢跨，厂房两端设准 备跨及抛丸跨，主要生产工艺为焊接作 业。 主厂房屋顶布置 10 条自然通风 器，准备跨厂房屋顶布置 6 条自然通风 器，抛丸跨厂房屋顶布置 4 条自然通风 器，外墙下部设玻璃窗。 金属结构厂自投产以来，自然通 风效果较差，尤其在中间跨、主要焊接 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 3 区域存在烟气积聚问题，工作环境恶劣， 严重影响职工身体健康。 2 现状分析 2.1 通风现状 车间东西向进深达 348m，南 北向进深达 117m，中间跨区域几乎无 空气流动，此类区域布置为重钢跨、结 构跨，烟气积聚严重，人体感觉憋闷和 燥热；5m 以上的空气呈烟雾状，悬 浮颗粒物积聚，流动缓慢；靠近门窗 开启区域，空气流动较快，大门入口空 气流速实测约为 4.59.6m/s，对流效果 较好；冬季门窗多数处于关闭状态， 整个车间烟雾弥漫，能见度不足 10m。 2.2 建筑现状 大门 12 扇，可开启面积 357m2，常开启的为 45 扇，常开启面 积约为 150m2；单层玻璃塑钢推拉组 合窗 49 个共 697.5m，可开启面积 732m2；屋面自然通风器 1242m，喉 口尺寸 3m，可通风面积 3726m2；主 要焊接区域 2336 轴线、EF1 轴线 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 4 建筑面积 17361m2；F1 轴线处厂房外 墙皮布置了附垮建筑，无自然进风口。 2.3 风量计算 此次主厂房的自然通风理论计算， 在工艺、土建、窗孔位置和面积确定的 条件下，计算能达到的最大自然通风量， 校核工作区温度是否满足卫生标准的要 求。 主厂房自然通风全面换气量 G=Q/c.（tp-tj ） kg/s 1 式中，Q车间的总余热量， kJ/s； tp车间上部的排风温度，； tj车间的进风温度， tj=tw，； c 空气比热， c=1.01kJ/kg，。 自然通风量计算约为 900000m3/h。 根据工程经验，此类焊接厂房通 风所需换气次数约为 35 次/h，按此计 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 5 算主要焊接区域所需最大风量为 1400000m3/h，最小风量为 840000。2 2.4 现状分析 根据理论计算，此厂房自然通风 量满足要求，但是实际运行时通风效果 较差，分析原因如下： 理论分析。 图中 F1 为进风窗孔面积， F2 为 排风窗孔面积，P1 为进风窗孔的内外 压差， P2 为排风窗孔的内外压差，中 和面以上为排气区，中和面以下为进气 区。 根据（F1/F2）2=h2/h11 ，进排 风窗孔面积之比是随中和面位置的变化 而变化的，中和面上移，排风窗孔面积 增大，进风窗孔面积减小；中和面下移， 则相反。 厂房自然通风设计的思路应该是 尽量设法降低中和面的位置。中和面的 位置低，意味着由室外进入厂房内的新 鲜空气，部分或全部流经作业区范围， 对降低作业区温度、提高作业区空气质 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 6 量，即提高自然通风效果，将起着决定 性作用。中和面的位置越低，则图中 h2 值就越大，排气压力P2 就越大。在排 气量一定的前提下，增大排气压力P2 则可减小排气口天窗开口面积 F2。在 热车间都采用上部天窗进行排风，天窗 的造价要比侧窗高，因此中和面位置不 宜选得太高1。不言而喻，减小天窗开 口面积，必然对减少厂房结构断面、降 低厂房土建工程投资起到较大的作用。 由自然通风原理可知，当进、排 气量为定值时，降低中和面位置的关键 手段，就是合理协调进、排气口面积的 比值。当进气口面积 F1 大于排气口面 积 F2 时，则中和面的位置低，反之， 当排气口面积 F2 大于进气口面积 F1 时， 则中和面积位置高。 此厂房 F1/F2=882/3726=1/4，中 和面处在比较高的区域，甚至高过于天 窗，导致天窗的一部分也成为了进风口。 由于其 h2 值很小，甚至导致排气压力 P2 为负值，此种情况下，尽管设置了 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 7 的高大的天窗，很大的排气口面积 F2，由于排气压力 P2 较小，没有充分 的发挥天窗的排气功能，没有取得应有 的通风效果。 在厂房自然通风设计中，应合理 协调进、排气口的面积，力求进气口面 积不小于或大于排气口面积，对提高自 然通风效果的尤为重要。 出于车间防风霜雨雪和防盗安 全等问题的考虑， 实际使用中门窗的 开启数量较少，使得室内外空气流通受 阻；而门窗全部开启的可能性存在一定 的困难，造成通风量不满足设计及使用 要求。 F1 轴线处厂房外墙皮布置了 附垮建筑，厂房 23 轴至 36 轴之间只有 一侧可进风，此区域无有效进风，造成 此区域乃至中间跨区域气流分布不均， 通风效果较差，无法满足设计风量的要 求。 3 整改措施及建议 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 8 3.1 增加进风面积 根据理论分析及计算，此厂房进 排风面积比达 1：4，进风面积偏小，应 增加进风面积，降低中和面位置，提高 通风量。 在充分考虑车间防风霜雨雪和防 盗安全等问题的前提下，尽量将车间外 墙窗户及大门开启；在窗户下部增设可 调节百叶进风窗，夏季全部开启，冬季 根据实际需求可将百叶窗关闭；在窗户 上部增设百叶进风口，保持开启状态。 3.2 增设送风机 针对 F1 轴线处厂房外墙皮布置 了附垮建筑，厂房 23 轴至 36 轴之间一 侧无有效进风，在附垮建筑屋顶布置送 风机，对此区域进行有效送风。 3.3 合理分区 对于特大厂房通风，应根据实际 情况进行通风分区计算3。 此厂房为多连跨厂房，即便送风 面积足够大，由于跨度太大，气流组织 不合理，中间跨区域通风效果依然不佳。 -精选财经经济类资料- -最新财经经济资料-感谢阅读- 9 由于厂房结构不可进行较大改造，对中 间跨区域可适当增加屋顶风机进行机械 排风，由于屋面自然通风器无法关闭，