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摘要：近年来，随着我国工业产业的飞速发展，工业厂房项目建设的数量也在快速增加，相对于居住建筑和公共建筑对室内空调条件的要求，众多工业厂房对室内空气的温度、湿度、洁净度有更多的要求，所以暖通节能设计是工业厂房建设的重要组成部分。做好暖通节能设计是进一步提升工厂室内环境的关键，也是提升工业厂房节能效果的关键。但是工业厂房暖通节能设计往往会受到多方面因素的影响，导致在设计过程中存在多种问题而无法达到理想效果。在此背景下本文对工业厂房暖通节能设计进行简要分析，并针对其存在的问题提出详细的解决措施，希望可以为工业厂房暖通节能设计提供一些参考。
关键词：工业厂房；暖通节能设计；问题
引言
当前工业厂房工程建设过程中，暖通节能设计已经作为厂房工程建设中重要环节之一。由于工业厂房用途的自身差异性，在暖通节能设计中需要结合工业厂房具体使用用途调整设计方案，进而更好实现节能目的。通常情况下，工业厂房主要是用于工业生产或是开展实验，在生产或是实验过程中难免会存在一些有害气体、有害物质，或是余热、余湿等等，如果将这些有害气体或是物质直接排放到大气中，就会对大气或是周围土地造成严重污染，破坏生态平衡，所以要对生产或是实验中排放的有毒物质进行专业处理后再排出，才可以满足工业室内卫生标准和环境要求，避免对周围生态环境造成影响。此外，由于工业厂房暖通系统常处于负载状态，要求暖通节能设计不仅要满足空调通风功能还包含节能功能，这些要求导致暖通节能设计更加复杂化。所以，本文对工业厂房暖通节能设计的研究对提升暖通节能效果具有重要意义。
工业厂房暖通节能设计常见问题及解决建议
1.负荷及冷热源的确定
工业厂房由于其生产特点的不同，其每个车间的生产发热量、生产排气量、温湿度要求、洁净度要求等条件的不同，造成各个车间暖通系统负荷存在较大的差别，甚至在同一时间点，部分车间需要制冷，而部分车间需要制热。因此，暖通节能设计中的负荷问题应当得到足够重视，这样才能够避免由于超负荷运转导致暖通系统故障，影响生产进度，还会增加安全隐患。在工业厂房暖通设计前，很多设计人员由于没有对厂房具体负荷情况进行详细了解就盲目按照以往思路和经验开展暖通节能设计工作，再加上机械设备运转一段时间后会存在一定不稳定性，就很容易降低暖通节能设计效果。
对于各个房间空调负荷差距大、或者房间温湿度要求不同的厂房，设计暖通系统时更容易出问题，而且同一空调系统的冷热源设计方式，初期投资成本及后期运行成本更大。对于这类情况，建议各个厂房的车间分别单独设置空调系统。另外一些热排量较大的工厂车间，建议使用热回收装置，从而实现对热能的再利用，提高能源利用率。对于工厂热处理设备本体及排烟管道发热量非常大的情况下，可以考虑利用排气风管、屋顶气楼的方式，使发热量快速排出建筑物，降低热负荷对室内空气的影响，进而更好提升暖通系统的节能效果。
冷热源的选择，也是工业厂房暖通节能设计重要环节，在选择过程中要充分结合工业厂房所具备的能源资源条件。例如，若工业厂房中没有具备易燃易爆这些危险因素时，我们可以将燃气辐射作为采暖系统能源。燃气的使用成本低，具有较高经济效益。冷源的选择与热源相同，也要根据厂房具体分布情况进行选择。一般情况下，当厂房的生产工艺涉及到蒸汽时，可以将蒸汽溴化锂机组作为制冷系统运转能源，实现能源最大程度利用，进而降低制冷系统运转成本。
另外，空气流动模拟软件（如Phoenics等）在暖通设计中使用，可以进行仿真并且能较为直观的观察出室内空气流动的方向和强度以及室内各个区域的温度、洁净度等，对设计结果给出评价及指标的修正。对于暖通节能设计，也是一个较好的辅助方法。
2.通风换气方式的选择
工业厂房暖通节能设计过程中，首选自然通风。自然通风具有经济、节能、操作方便、无噪音等优点。但是自然通风难以保证对进风温度、温度、湿度、洁净度的控制要求，所以在广大工业厂房的换气设计中，还是以机械通风为主。另外，还要结合工业厂房具体情况考虑，选择更加合理的换气方案，这样才可以最大限度发挥通风换气节能设计的作用和效果。比如，在自然通风满足换气要求的条件下，可以通过门窗、百叶或者采用无动力通风器、气楼等装置进行自然通风。对于车间内有锻造、铸造、热处理工艺等造成大量热排气的情况下，换气方式应该针对单体项目的特殊性，采用更加利于热排气散出的换气方式。如设置屋顶气楼，利用室内热气流上升至屋面排出，厂区低位处利用新风机引入室外低温空气，补充室内人员新风的需要，同时在厂区空气滞留区域设置诱导风机，助于新风与排气形成对流，改善室内的散热，并使换气系统保持较低能耗，设备的简单化也减少了运行费用和维修成本。另外，换气应该确保与厂房工艺进行有效集合，对厂房生产过程中所产生的有害物质进行净化，确保厂房空气质量得到保证。
3.节能设备的采用
对工业厂房暖通设备进行节能改造，可以有效减少工厂的运行成本，能够大大提升企业的经济效益。例如：
1）节能水泵和普通水泵的比较。这两种泵在施工层面上没有太大区别，但外开和结构不同。节能水泵和普通水泵相比，节能水泵的出水处安装了流体增压装置，利用出水口的瞬间高压在装置内产生负压，代替水泵的部分扬程，降低电机的功率。流道叶轮采用多道螺旋变线虹吸流体推动技术，极大降低靠近叶轮口的吸水涡流，大幅提升吸水效率，降低因涡流而浪费的能效。节能水泵的初期投资费用比普通水泵要贵，但在使用一年后即可回收成本。
2）节能冷却塔和普通冷却塔的比较。
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如图节能冷却塔在左侧，普通冷却塔在右侧。这两种冷却塔在施工层面以及外形上大至相同。不同之处在于节能冷却塔没有电机和减速器，用水轮机将其代替。水轮机利用生产设备循环水的余压推动风机散热，从而达到节能效果。当然采用节能冷却塔后无需特意加大水泵的扬程及功率，因此也适用于普通的冷却塔改造成为节能的冷却塔。节能冷却塔不仅在初期投资费用上，还是在运行成本上都比普通冷却塔占有优势。因节能冷却塔不用电，没有电机及减速器，即可省去日后电机及皮带更换，减速器维修保养。一方面对业主今后的使用及管理提供便利，另一方面减少日后运行及维修保养的费用。
4.设备运行控制对于节能的作用
在建筑投入使用阶段，设置计算机自动控制系统，控制系统的软件具备节能控制及管理的功能，可以降低设备运行能源的消耗。主要包括室内温度设定值的设定，冷却塔风扇根据冷却水温度启停、变速，通过过渡季节控制新风比的运行来充分利用室外自然冷源，根据负荷变化调节冷冻水供回水温度，根据热负荷的需求变化来控制锅炉运行方式等。在保证控制系统安全可靠的前提下，追求节能的最大效益。
结语
综上所述，工业厂房暖通节能的设计需要在满足工厂本身建筑、消防规范及厂区工作人员舒适度的要求下，结合工厂自身的功能特点，充分考虑冷热负荷和冷热源的选择，以及工厂通风换气形式的选择，合理的对暖通设备进行选型，尽量做到既能减少投资又能节约运行成本，或者在少量增加投资成本的基础上大量降低运行成本，减少能源消耗。相信在各方技术专家的努力之下，工业厂房的暖通空调节能问题能取得更多的突破，为我国可持续发展贡献力量。
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