1、工业厂房通风系统的设计2011 年 12 月幢黼瞄蒜晦园林,建筑,规划与结构设计工业厂房通风系统的设计田兰兰(中煤设计工程有限责任公司)摘要:改善和加强工业厂房通风系统设计是提高厂房内环境质量的重要环节.本文就介绍了工业厂房通风的自然通风,机械通风,混合通风 3 种形式的设计和创造良好的风源环境进行了探讨.关键词:工业厂房;通风系统;机械通风;混合通风1 自然通风设计自然通风分为无组织自然通风和有组织自然通风,有组织自然通风是指合理安排进,排风口的位置和面积,使室外空气通过可调节的门窗,孔洞,有规律的流经生活或者作业地带的自然通风.(1)合理设计进,排气口面积.厂房自然通风是利用厂房内外空气的
2、温度差所形成的热压作用和室外空气流动时产生的风压作用,使厂房内外空气不断交换,形成自然通风.但由于风压作用受自然条件限制,具有多变性,无风时即无风压作用,因此不宜作为厂房自然通风的动力考虑.在厂房自然通风设计中,必须合理协调进,排气口面积,力求进气口面积不小于排气口面积,这应该是提高自然通风效果的极为重要和有效的技术措施;(2)尽量避免进气短流问题.所谓进气短流,系指由进气口进入厂房内的新鲜空气,在未进入作业区范围之前,就已经被加热而上升至天窗排气口排出室外的现象显而易见,这样的进气,没有起到提高作业区空气质量和改善作业区热环境的作用.因此,为提高厂房自然通风效果,应尽量避免这种进气短流的现象
3、;(3)注意解决通风天窗的飘雨问题.通风排气天窗严重飘雨会给生产造成一定的损失,因此,设计中这一问题必须认真予以解决.一般常用的是矩形通风天窗,在矩形通风天窗或在天窗垂直口设挡雨板,或在天窗水平口设挡雨片,其中在水平口设挡雨片做法的通风效果或防飘雨效果较好,在工业厂房中应用比较广泛;(4)对多跨散发热厂房的自然通风设计,必须采取有效的措施.一些多跨热加工厂房,如火力发电厂的锅炉问,汽机间等等.这类厂房内不但散热量很大,而且是多跨.由于厂房很宽,仅靠两侧外墙进气,不但进气口面积无法满足要求,而且进气深度也远远无法达到.对于厂房中部而言,不可避免地将形成全面进气短流.此种情况下,如果不采取有效措施
4、,只是勉强通过自然通风计算求得天窗面积,再多的天窗也难以满足要求.必须广开思路,另辟新径,采取有效措施,才是自然通风设计的出路:(5)不应忽视冷加工厂房的通风换气问题.在厂房自然通风设计中,存在一个误区,即一提到自然通风,就只是与热车间有关的事情.因冷加工厂房内不散发余热或仅散发很小的热量,使当前按热压作用进行自然通风设计计算的工作失去了依据,因而也就很少有人考虑冷加工厂房的通风换气问题.尽管厂房内散发的生产余热很小,但由于屋面辐射热和通风换气不良,导致厂房内部闷热,且油污气味令人难忍,严重影响工作人员的工作效率.而屋顶设置了采光天窗的厂房,由于部分玻璃窗扇为开启状态,起到通风换气作用,其室内
5、热环境明显要好得多.因此,对于南方地区及北方夏热地区的冷加工厂房,除了必须设置屋面隔热层之外,设计上还必须创造良好的通风换气条件.两跨及以下厂房,可以利用高侧窗进行通风换气,多跨厂房则必须结合采光需要,设置足够的天窗,以解决通风换气及采光问题.对于规模较小的厂房,亦可采取设置通风屋脊的办法来解决通风换气问题.2 机械通风设计机械通风是指依靠风机提供的风压,风量,通过管道和送,排风口系统可以有效地将室外新鲜空气或经过处理的空气送到建筑物的任何工作场所;还可以将建筑物内受到污染的空气及时排至室外,或者送至净化装置处理合格后再予排放.机械通风可以克服自然通风风压动力小的问题,受室内外条件影响较小,保
6、证车间作业环境的正常.(1)机械通风的特点.自然通风缺点是风压动力小,受室内外条件影响大,而机械通风虽然耗能大,但优点是可以人为地调控室内环境.因此,对于某些有特殊要求的厂房,则必须采用机械通风的方式,对进入及排出的空气进行处理,以保证车间作业环境的正常和减少对室外环境的影响.机械通风设计主要的根据是室内外的空气参数,工艺要求,环保要求以及业主的具体要求等.(2)厂房机械通风设置时考虑的因素.多数厂房由于存在使用功能不同,占地面积,柱间跨度及厂房高度比较大,厂房内部工艺设备及平台分布复杂,采光窗及工业门窗数量较多,厂房以后的扩建及改建等等情况,机械通风设计时需要综合考虑各种因素,合理设置通风目
7、前一般厂房优先考虑自然通风,在自然通风不能满足要求的情况下设置机械通风,对于工艺设备及管道复杂的单层厂房,普遍采用设屋顶式排风机排风,侧墙开进风百叶自然进风或者设屋顶进风机进风.对于多层厂房,可设置墙装或吊装风机送排风.如果设置侧墙开进风百叶,需要合理设置进风百叶的高度,以防止外部灰尘通过百叶进入厂房内部,雨水也有可能通过进风百叶进入厂房内部,因此进风百叶需作防雨防尘等措施.对于屋顶设置通风机的方式,笔者认为虽然能通风换气,但对于车间下部人员活动区域的空气质量改善效果不尽理想.另外屋顶设置通风机时需要注意进排风的短路问题.为防止屋顶风机漏水,这方面除了土建施工需要做好防水外,通风设计时应在屋顶
8、风机上设置挡雨设施.厂房内的工艺设备及管道很多,加上建筑给排水管道及电气的桥架,往往是管路错综复杂,而通风管道尺寸较大,管路占用空间大,因此通风机设置通风管道一般较短,避免管道之间过多的干涉问题.通风设计时应根据厂房的使用功能不同合理设置通风换气次数,对于门窗较多且常处于开启状态的厂房,需要校核门窗的漏风量对于通风的影响.同时对于不同用途的厂房,厂房内的正负压要求也不同,尤其是对于某些大型工厂,不同用途厂房往往相邻设置,设计通风时需要考虑相邻厂房通风换气的相互影响.另外,设置时需要考虑此处位置的通风,可局部设置风管加强通风死生态景观,生态技术和环境保护.园区自身的生产生活需要也会成为污染源,必
9、须高度注意生态方面的要求,如停车场的位置设置;园内低污染交通工具的使用,人流量的控制等等.对原有风景的合理利用与保护是实现园林景观可持续发展的重要基础.3_3 道路景观发展历程及现状在我国,过去风景区道路景观设计一直未引起人们的足够重视,开展风景区道路景观设计的研究工作起步较晚,无论设计内容或设计手段都处于比较低的水平.近年来,随着旅游事业的迅猛发展,风景区道路景观设计日益引起人们的注意,在新近的设计规范中,对道路线形与环境的协调等等作了一些具体的规定和要求.同时也考虑了某些景观设计的原则,如注意立体线形的舒顺,避免大填大挖,保护周围环境,景观和生态平衡等等.现在,已有很多绿化园林公司承担了风
10、景区道路绿化方案的专项设计(作为风景区景观设计的一部分) 和种植栽培工作.设计手段也已经进入电子计算机时代,为突出展示效果,特别绘制了彩色的全景图,也出现了按实物比例缩 d,N 作精制模型的绘图软件.因此,我们有理由说,在今后的风景区景观设计中,道路景观设计必将引向更高层次的深入发展.4 结论一风景区道路景观设计是一门技术,它包含着深厚的科学理性,设计人员需要不断地丰富自身的理性知识;风景区道路景观设计也是一门艺术,蕴含着丰富的情感,设计者和建设者应该具备美学方面的修养有效遏制破坏自然环境的现象,确保风景区建设事业的健康发展.风景区道路景观是总体布局中最重要的组成部分之一,其设计与建设涉及到多
11、方面的知识,而其发展方向需要更多设计师的关注和努力,不仅仅是靠设计师个人的主观愿望就能实现的.?65?园林,建筑,规划与结构设计谴两目袭晦 2011 年 l2 月浅谈建筑结构设计万健(江西省九江市建筑设计院)摘要:本文根据工程实例并结合作者多年设计经验,详细阐述了高层建筑结构转换层的多种型式,结构传力机理,结构设计特点和计算方法,并对设计细节进行了优化,对计算结果具体数据进行了分析和评价.关键词:高层建筑:梁式转换层;结构设计1 前言近年来,由于我国经济的快速发展,人们物质生活水平的提高,对居住的高层建筑物要求也越来越高,更趋多元化和多样化.现代高层建筑较为常见的形式为,上部为小开间的住宅,其
12、下部为大开间的商场或公共娱乐设施.从建筑物的功能上来分析,建筑物的上部需要较多的墙体来分隔空间以满足住户型的需求,下部则希望有尽可能大而灵活的空间,大柱网,少墙体,以满足公共需求.按照这样布局的建筑物结构受力布置时,则为上大下小,与常规的结构竖向受力布置的原则正好相反.因此,为满足建筑物的功能要求,在结构设计方面设置结构受力转换层,通过其框架梁及构件将结构受力传递至地下基础.2 结构转换层常见类型及受力机理分析转换层根据建筑功能的需要,可作为正常使用的楼层,但应有较大的层高作为保证;在层高受限制或设备专业需要时,也可以作为设备层,在结构型式上,转换层在设计常分为以下几种类型:(1)梁式转换层,
13、即将上部剪力墙在框支梁上,再由框支柱来支撑框支梁的结构受力体系.当需要纵横向同时转换时,则采用双向梁布置.其优点为设计和施工均相对简单快捷,传力方向较为明确,是目前应用最广的转换层结构型式.一般运用于底部大空间的框支剪力墙结构体系.(2)箱式转换层,当转换梁截面过大时,设一层楼板己不能满足平面内楼板刚度无限大的假定.为了使理论假定和与实际相符,可在转换梁梁顶和梁底同时设一层楼板,形成一个箱形梁,箱形梁的这种转换结构,般宜遍布全层设置,且沿建筑周边环通构成”箱子”, 即称箱式转换层.箱式转换层的重要优点在于,转换梁的约束强,刚度大,整体受力效果好,上下部传力较为均匀,还可将其利用作为设备层,其缺
14、点是施工复杂,造价较高.此外,转换层还有厚板式转换层,桁架式转换层等.但大都因受力复杂且施工难度大,经济效益不高而实际应用相对少.(3)本文主要针对梁式转换层的受力机理进行分析: 梁式转换层结构的传力途径为墙一梁一柱(墙)的形式,传力直接,便于分析计算.转换大梁的受力主要受上部剪力墙刚度,剪力墙与转换大梁的相对刚度和转换大梁与下部支撑结构的相对刚度影响.为弄清转换梁结构与上部墙体共同工作的性能,文献中已对转换梁承托层数对其内力的影响进行用有限元程序进行了分析,从分析结果中我们知道,对一般结构转换大梁(跨度小于 12m),上部墙体考虑 3 层与考虑 4 层,5 层内力的设计控制内力差异不大于 5
15、%,故在分析计算时可只考虑计算 3 层.从计算分析不论转换大梁上部墙体的形式如何,只要墙体有一定长度,转换大梁中的弯矩就会比不考虑上部墙体作用要小,同时转换大梁也会有一段范围出现受拉区.主要原因:由于转换大梁处于结构整体弯曲的受拉区,应力积分后在转换大梁中就会出现轴向拉力;由于上部墙体竖向力作用于转换大梁时形成了拱的传力方式,这样竖向力转变成斜向力作用于转换大梁,从而在转换大梁跨中出现拉力,支座出现轴向压力的情况.受力示意图见下图.角的空气流动.(3)机械通风与防排烟,除尘及空调系统的协调.厂房的防烟分区往往是通过土建的梁来划分,考虑通风防排烟管道尺寸较大,占用空间较多,如果分开设置会占用较多
16、的空间,因此一般采用通风兼防排烟系统,但厂房常常是一套系统带多个防烟分区,这样的通风兼防排烟系统会对电气控制提出更高的要求,控制方面较难掌握.对于未设置机房的通风兼排烟风机除了在选用风机时提出耐高温的要求,按照规范要求,对风机需要作防火防烟的防护措施.对于车间内部有洁净要求或者产生有害气体超标的部分,根据国家相关部门对室内外环境污染的相关规范规定,往往做除尘净化设计,一般做全新风送风,回风经过处理后排至室外,此时除尘的风量需要和通风风量联合考虑,合理设置送排风量及送排风口,尽量减少有害物对室内的污染,保证有洁净要求的空间通风达到作业要求的标准.高大厂房的空调送风一般采用工作地点送冷风,在减少能
17、耗的情况下尽量保证人员活动区域的冷量要求,同时也会从室外引进部分新风,以达到工作地点送冷风处的空气质量要求.因此通风需要考虑工作地点送冷风新风部分的占用送风部分的比例,以及通风换气对冷量损耗的影响,综合防排烟,除尘换气及空调新风各方面因素合理确定通风换气量,确保通风在满足暖通制冷及净化要求的前提下尽量减少能耗.3 混合通风设计混合通风是指自然通风和局部机械通风相结合的通风方式.对于厂房车间来说,人员的活动区域较大,而污染源的部位相对集中和固定,采用局部排风措施与自然通风设计相结合,是厂房车间常用的通风方式.对于人员密集部位,安装局部送风设备;热量及污染物的发生源,往往有抽风机等局部排风措施,直
18、接将废气排出室外改善室内工作区域环境参数的同时,最大限度地减少通风能量的消耗.混合通风能充分结合自然通风节能,通风量大,以及机械通风针对性强,效率高的优点,达到单一通风系统无法实现的目的,在节能与通风效果上,都有较好的效果.在混合通风设计中应注意以下两个问题:机械通风系统与自然通风系统?66?的结合.要求在传统设计基础上,考虑应用自然通风的时间,方式和气流组织,以避免两者之间的不利干扰;控制系统的设计.智能控制系统是决定混合通风系统通风效果的关键因素.一个优秀的控制系统应能根据室外气候条件与设计要求实现机械通风与自然通风的转换和协调,以达到改善室内空气品质的目的.4 创造良好的风源环境良好的气
19、流质量,应当具备低温,无毒,无尘,不潮湿四个条件.在夏季,进入厂房的空气温度越低越好.但低温不是绝对的.实际上,进气温度只要低于室内温度就能起降温作用.为了达到低温进风效果:要将进风口设在曰照时间少的建筑阴面;建筑物外侧应减少裸露地面,在条件允许范围内多配置绿化,降低地面对空气的加温作用;进风口要避免处于有大量热能散发的装置或设施的下风向.5 结束语随着我们国工业经济的迅速发展,企业生产能力的扩大,如何有效的改善厂房内环境已经成为一项重要的研究内容,而合理的通风设计可以将厂房内的大量余热,污浊气体和有害气体带走,在人体活动区维持一定的温度,洁净度,提高室内空气品质.工业建筑一般为大跨度厂房,具有室内空间大,污染源种类较多,污染物发生量大,分布相对集中,通风需求量大等特点,对于部分特殊工艺的厂房,又需要有专业的送排风系统.因此,对于工业厂房通风的设计,必须进行综合考虑,正确选择通风方式,合理的通风设计,以达到将厂房内的污浊气体和有害气体带走,为操作人员提供良好的工作环境,进而提高生产效率的目的.参考文献【1杨二英.工业厂房通风设计的探讨阴.科技资讯,2010(33):72.【2】陈妙芳.建筑设备【M.上海:同济大学出版社,2002.3余季鸣,马亚翔.工业厂房自然通风设计存在的问题及局限性J.科技经济市场2o07(6).
