陈炜
奥意建筑工程设计有限公司 广东深圳518031
摘要：随着科技的发展及生活品质的提高，员工对作业环境的要求越来越高，室内空气中的污染物直接影响到人的健康和安全。特别夏季的注塑车间高温闷热，甚至在生产工艺过程中产生异味气体，将直接影响工艺人员的身心健康。故注塑车间的机械通风必不可少，本文将对通风效果及噪声来浅析注塑车间设计过程中产生的问题。
关键词：工业建筑；注塑车间；通风排烟；噪声控制；
一、引言
所谓通风是指把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把室外新鲜空气经过一定处理补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。在工业建筑中，通风的作用主要是稀释或排除室内污染物，以控制室内污染物浓度在允许值范围内，排除厂房室内余热余湿，以满足厂房内作业人员对热舒适的要求，引入室外空气，以满足厂房内作业人员对新鲜空气的需要。
通风系统可以从不同角度进行分类。按通风原理不同可以分为：自然通风和机械通风，机械通风是利用风机产生的压力差使空气流动的方式，最大的优点是可控性强，惠州某电子厂房的注塑车间层高较高，故主要采用机械通风。
二、本项目设计基本信息
本项目位于广东省惠州市，注塑车间南北长95米，东西宽36米，层高14.5米，其中西面紧靠室内，其余东西北面均为室外，屋面采用钢屋面。
惠州市室外空气计算数如下：
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三、本项目通风排烟系统介绍
本项目注塑车间通风系统设计前，经和业主充分沟通，业主根据前注塑车间通风改造已有经验，要求换气次数不少于25次/h。结合现有建筑条件及业主使用情况（工作人员偏少），注塑厂房设全室通风系统，厂房内热空气气流上升原理，故在屋面设屋面风机高位排放室内余热余湿，另外结合建筑现有条件，在距地0.5米~1.0米位置设自然进风设施。
依据业主项目经验要求，经过相关计算，本项目注塑车间通风换气风量约1240000m3/h。另外，因本项目设计时间原因，新版《建筑防排烟系统技术标准》GB51251-2017暂未开始执行，故本项目注塑车间的排烟设计设计参照《建筑设计防火规范》GB50016-2014设计。参照旧排烟规范，注塑车间层高14.5米，净高大于6m不划分防烟分区，排烟量按60m3/h.㎡，经相关计算注塑车间的排烟风量为205200 m3/h。结合注塑车间通风换气风量、排烟风量及现有注塑车间屋面建筑条件，更加有效利用，选用了36台额定风量35000 m3/h风机，其中有9台风机排烟兼排风。针对此次设计，我们设计了两种方案，分别如下：
1)方案一：36台额定风量35000 m3/h屋顶式风机均布置在屋面；
2)方案二：27台额定风量35000 m3/h屋顶式风机布置在屋面+9台额定风量35000 m3/h侧墙壁式风机布置在东面；
另外结合建筑现有条件，在距地0.5米位置设自然进风设施，因建筑周长条件限制，设可开启外窗，单个可开启外窗的大小为1200mm×1500mm，总共合计35个。
四、模型建模及结果分析
与空调工程一样，通风工程中的气流组织设计同样是通风系统的关键。近些年来，随着人们物质文化生活水平的不断提高和工业产品质量高品位化的需求，对工业厂房内环境质量的要求越来越高。而提高厂房环境质量的重要环节，则是加强和改善厂房的通风设计，组织好厂房内部的进、排气流，使厂房内获得必需的新鲜空气，并带走影响工人健康和产品质量的大量余热和有害气体。故为了使注塑车间内部能形成更好的气流组织，对注塑车间的排风系统（两种方案）利用CFD软件进行建模模拟气流组织。两种模拟方案如下：
方案一模型：36台额定风量35000 m3/h屋顶式风机均布置在屋面；采用自然进风的方式，模拟结果如下：
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方案二模型：27台额定风量35000 m3/h屋顶式风机布置在屋面+9台额定风量35000 m3/h侧墙壁式风机布置在东面；采用自然进风的方式，模拟结果如下：
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经过模拟计算，方案一的模型与方案二的模型各个区域的温度差别不大，从速度云图及迹线图可以看出方案一与方案二流场分布较为相近，整体数据两个方案对比，各方面相差不是很大，均可以满足通风散热要求。模拟数据详见下表：
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五、项目运行及优化措施
通过CFD软件多次模拟及调整风机和风口布置，考虑减少屋面漏水点及风机共振影响，最终采用了方案二的布置方式，27台屋顶式风机布置在屋面，9台壁式风机布置在东面侧墙。经实际运行，注塑车间通风效果非常好，美中不足就是当注塑车间室内无生源发声的条件下，风机所产生的噪声稍微偏大，对注塑车的小办公室会产生一定的影响。为防止工业企业噪声的危害，保障职工的身体健康，保证安全生产与正常工作，必须采取措施对噪声进行控制。《工业企业噪声控制设计规范》中规定生产车间的噪声限值应该不大于85Db(A)。
经过现场实测和分析，噪声主要来源于屋顶式风机自身噪声和施工安装问题。其中现场安装的屋面式风机设备转速比设计大一倍，另外一方面因屋面为钢架屋面，屋面式风机安装引起屋面钢板震动。最后，采用了两种措施来控制噪声，一方面从风机入手，增加变频器来调节风机运行；另一方面，屋面增厚减震垫，减少风机振动，引起屋面钢板震动。经过整改之后，使用效果很好，将噪声值控制在75 Db(A)内，符合使用方要求。
五、项目总结
通过CFD建模模拟和现场运行情况分析，本次设计优点主要在于注塑厂房内气流组织很好，车间内大量余热和有害气体能迅速排放；而缺点在于噪声值稍偏大。经和风机厂家探讨和走访，就本次项目设计总结了以下几点建议，建议排烟风机和排风风机分开独立设计；屋顶式轴流式排风机风量尽量控制25000m3/h，控制风机全压和转速；采用侧墙壁式风机和屋顶式风机相结合的方案。当然，想要搞好通风设计，形成合理的室内气流组织，应该从多方面入手，才能设计出通风效果好的方案。
参考文献
[1]荆有印、高月芬、郑国忠.暖通空调设计及系统分析.中国电力，2010
[2] GB-T50087-2013.工业企业噪声控制设计规范
[3] GB50019-2015.工业建筑供暖通风与空气调节设计规范