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[摘 要]文章首先简要阐述了大空间工业厂房暖通空调系统节能设计的重要意义，在此基础上依托工程实例，对大空间工业厂房暖通空调设计与节能措施进行论述。期望通过本文的研究能够对厂房暖通空调系统运行能耗的降低有所帮助。
[关键词]大空间厂房；暖通空调；节能设计
中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0192-01
1大空间工业厂房暖通空调系统节能设计的重要意义
近年来，在国家政策的扶持下，工业产业获得了长足的发展和进步，在这一背景下，很多单位开始扩建厂房，为满足生产需要，工业厂房逐步向大空间的方向发展。对于大空间的厂房而言，需要有良好的通风条件，并且一些生产工艺还对环境温度有着较高的要求，由此使得暖通空调成为厂房建设中不可或缺的重要组成部分之一。在工业生产过程中，各种生产设备的运行需要消耗电能，这是工业企业的主要能耗，而暖通空调系统作为厂房的配套设施，其主要是为生产服务，它的能耗高低对于生产成本有一定的影响。所以，在对厂房暖通空调系统进行设计时，应当本着节能的理念，采取有效的节能方法，最大限度地降低暖通空调的运行能耗，这对于企业经济效益的提升具有重要的现实意义，不仅如此，还有助于推动我国工业产业的持续、稳定发展。
2大空间工业厂房暖通空调设计与节能措施
为便于本文研究，下面以工程实例为依托，对大空间厂房暖通空调系统节能设计进行分析。某工业厂房主要用于装配生产，生产过程对厂房环境的舒适性要求较高，需要室内温度保持在18-28℃之间，该厂房的净高为13m，各种机电设备要求的空间温度范围在4.0m以下，若是以传统的方法对暖通空调系统进行设计，则会造成风能浪费，从而增大空调系统的运行能耗，不符合节能降耗的生产目标。对于高度超过10m的大空间厂房，可仅对下部空间进行空气调节，而厂房的上部则可列入非空调控制区域，通过这种分层的设计方法，既可以满足生产工艺对环境温度及通风的需要，还能降低空调系统的运行能耗。
2.1设计时需考虑的因素及难点分析
2.1.1考虑因素。在对厂房暖通空调系统进行设计的过程中，需要制定一套合理可行的设计方案，在方案拟定的过程中，需要对如下因素加以考虑：一是环境温湿度。本文中厂房的主要用途是进行产品装配，基于这一前提，操作人员需要长时间在厂房内进行工作，所以必须保持环境舒适，由此可以提高装配效率，因此，在夏季时，要求厂房内的室温保持在25-28℃之间，冬季时，应当保持在18-20℃之间，对于湿度没有过高的要求，在暖通空调系统设计时，这是必须予以重点考虑的因素。二是新风量。我国现行的规范标准中，对厂房建筑的新风量进行了明确规定，即30m?（人/h），因装配车间中的人员密集程度较高，加之人员的流动性大，故此，需要还应满足空气清新度的要求，即每小时新风换气的次数不得低于1次。三是噪音。为保证生产人员的人体健康，相关标准对厂房的噪音进行了明确规定，暖通空调系统运行时产生的噪音不得超标。
2.1.2难点分析。由于是大空间厂房，其高度较高、空间范围大，从而给暖通空调系统的设计增添了一定的难度，在厂房内有着大量精密的仪器设备，这些设备的价值较高，为避免损坏，并保证其精度，需要厂房全年不间断供暖，从而使得暖通空调系统的能耗有所增大。同时，装配流水线的机械噪声和人员噪音较大，所以要求暖通空调的噪音要尽可能小。此外，在对产品进行装配的过程中，需要使用到一些低毒有害的物质，这些物质会产生挥发性气体，对厂房内的空气环境会造成污染，故此，厂房要保持良好的通风，这也在一定程度上增大了暖通空调系统的设计难度。
2.2暖通空调系统的设计方案
在综合考虑各种因素的基础上，并针对暖通空调系统的设计难点，提出如下设计方案：结合厂房13m的净空高度，可采用分层的方式对暖通空调系统进行布设，具体的设计方法是沿着厂房的长度布设三个暖通空调子系统，依据同类工程的设计经验，分层空调区域与建筑之间的高度比小于0.5时，设计方案可以达到最佳的经济效益。该厂房内的设备高度均在4.0m以下，基于这一前提，并按照气流组织相关指标的要求，将建筑的分层面定为6.5m，在厂房空间6.5m以下设为空调区，上部设为非空调区，该区域内采用机械通风，借此来排出厂房上部空间的热量，从而达到降低屋顶表面温度的目的，通过热量的转移，可以使整个厂房的温度有所降低，這样下层空调区内空调系统的运行能耗也会随之降低。
2.3节能优化措施
2.3.1分区控制。根据装配厂房占地面积大、高度高的特点，可将装配厂房划分为3个区域，采取分区控制的方式提高控制的有效性，防止因局部区域供冷过度而造成能源浪费。同时，采取分区控制方式还能够缩短空调水系统的输送距离，降低水系统的输送能耗，从而达到节能降耗的目的。
2.3.2全新风运行。在装配厂房中设置全新风运行模式，使该模式满足暖通空调系统在季节过渡阶段的节能化运行。当室外空气比焓低于厂房内的空气时，可将回风型空调机组设置在厂房外墙，利用该机组开启全新风运行模式，促使新风在厂房内流动，达到降温的目的。由于回风型空调机组能够根据厂内温度情况自动启停电动回风阀，所以可节省空调制冷机的能耗，缩短制冷机的运行时间。尤其在装配厂房位于气候干燥地区的情况下，这种全新风运行模式极为适用于室外空气比焓低的运行环境，可实现良好的节能效果。
2.3.3合理选择空调器
根据相关技术规范计算夏季空调冷负荷，将工业厂房内的设计温度确定在12-21℃之间。由于装配车间处于建筑物内部区域，而外部区域均设置了散热器采暖系统，所以使得建筑物内部区域的冬夏空调冷负荷的变化幅度较小。同时，装配车间内的运行设备数量多，这些设备自身可产生大量的热能，为此可将装配车间的暖通空调系统视为全年供冷运行状态。在装配车间内，应均匀布置FFU风机滤器，快速过滤生产中产生的挥发性低毒气体，保证厂内空气质量。根据负荷计算结果，结合厂内结构布局，应选用3台组合式空调器，要求单台空调器的制冷量达到121kW。
2.3.4 热空气幕。在工业生产中，为了便于生产管理，装配厂房的大门一般处于开启状态，导致冷风进入厂房内，造成厂房内的冷热源失衡。在冷负荷比例增加的情况下，需要空调提供更多热源保持厂房内的温度，但是这种做法会造成空调能耗增加。为了解决这一问题，最大程度降低因冷源侵入而带来的热能流失，可将装配式热空气幕安装在装配厂房的大门上方，用热源阻挡冷源侵入，从而达到节省厂房内热源能耗的目的。
结论
综上所述，大空间工业厂房的暖通空调设计是一项较为复杂且系统的工作，为确保设计出来的暖通空调系统既能满足生产工艺的需要，又能达到节能降耗的目标，设计人员应结合厂房的实际用途，对各种因素加以综合考虑，并制定合理可行的设计方案。同时，应采取有效的方法和措施，降低暖通空调系统的运行能耗，这对于生产成本的降低具有重要的现实意义。
参考文献
[1]陈泊钢.基于PLC的厂房暖通空调机组控制系统开发与研制[D].大连理工大学，2015.
[2]徐勇.民爆厂房暖通空调系统特点与节能措施[J].机械管理开发，2015（8）：101-103.
[3]张林栋，李永超，史亚楠.工业厂房暖通空调节能设计的分析[J].山东工业技术，2015（5）：74-76.
[4]吴昊.工业厂房暖通空调的节能设计探讨[J].科技经济导刊，2017（6）：110-112.
[5]党全.化工厂房暖通空调系统节能优化设计的措施探讨[J].化工管理，2016（8）：41-43.
[关键词]大空间厂房；暖通空调；节能设计
中图分类号：TU83 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）45-0192-01
1大空间工业厂房暖通空调系统节能设计的重要意义
近年来，在国家政策的扶持下，工业产业获得了长足的发展和进步，在这一背景下，很多单位开始扩建厂房，为满足生产需要，工业厂房逐步向大空间的方向发展。对于大空间的厂房而言，需要有良好的通风条件，并且一些生产工艺还对环境温度有着较高的要求，由此使得暖通空调成为厂房建设中不可或缺的重要组成部分之一。在工业生产过程中，各种生产设备的运行需要消耗电能，这是工业企业的主要能耗，而暖通空调系统作为厂房的配套设施，其主要是为生产服务，它的能耗高低对于生产成本有一定的影响。所以，在对厂房暖通空调系统进行设计时，应当本着节能的理念，采取有效的节能方法，最大限度地降低暖通空调的运行能耗，这对于企业经济效益的提升具有重要的现实意义，不仅如此，还有助于推动我国工业产业的持续、稳定发展。
2大空间工业厂房暖通空调设计与节能措施
为便于本文研究，下面以工程实例为依托，对大空间厂房暖通空调系统节能设计进行分析。某工业厂房主要用于装配生产，生产过程对厂房环境的舒适性要求较高，需要室内温度保持在18-28℃之间，该厂房的净高为13m，各种机电设备要求的空间温度范围在4.0m以下，若是以传统的方法对暖通空调系统进行设计，则会造成风能浪费，从而增大空调系统的运行能耗，不符合节能降耗的生产目标。对于高度超过10m的大空间厂房，可仅对下部空间进行空气调节，而厂房的上部则可列入非空调控制区域，通过这种分层的设计方法，既可以满足生产工艺对环境温度及通风的需要，还能降低空调系统的运行能耗。
2.1设计时需考虑的因素及难点分析
2.1.1考虑因素。在对厂房暖通空调系统进行设计的过程中，需要制定一套合理可行的设计方案，在方案拟定的过程中，需要对如下因素加以考虑：一是环境温湿度。本文中厂房的主要用途是进行产品装配，基于这一前提，操作人员需要长时间在厂房内进行工作，所以必须保持环境舒适，由此可以提高装配效率，因此，在夏季时，要求厂房内的室温保持在25-28℃之间，冬季时，应当保持在18-20℃之间，对于湿度没有过高的要求，在暖通空调系统设计时，这是必须予以重点考虑的因素。二是新风量。我国现行的规范标准中，对厂房建筑的新风量进行了明确规定，即30m?（人/h），因装配车间中的人员密集程度较高，加之人员的流动性大，故此，需要还应满足空气清新度的要求，即每小时新风换气的次数不得低于1次。三是噪音。为保证生产人员的人体健康，相关标准对厂房的噪音进行了明确规定，暖通空调系统运行时产生的噪音不得超标。
2.1.2难点分析。由于是大空间厂房，其高度较高、空间范围大，从而给暖通空调系统的设计增添了一定的难度，在厂房内有着大量精密的仪器设备，这些设备的价值较高，为避免损坏，并保证其精度，需要厂房全年不间断供暖，从而使得暖通空调系统的能耗有所增大。同时，装配流水线的机械噪声和人员噪音较大，所以要求暖通空调的噪音要尽可能小。此外，在对产品进行装配的过程中，需要使用到一些低毒有害的物质，这些物质会产生挥发性气体，对厂房内的空气环境会造成污染，故此，厂房要保持良好的通风，这也在一定程度上增大了暖通空调系统的设计难度。
2.2暖通空调系统的设计方案
在综合考虑各种因素的基础上，并针对暖通空调系统的设计难点，提出如下设计方案：结合厂房13m的净空高度，可采用分层的方式对暖通空调系统进行布设，具体的设计方法是沿着厂房的长度布设三个暖通空调子系统，依据同类工程的设计经验，分层空调区域与建筑之间的高度比小于0.5时，设计方案可以达到最佳的经济效益。该厂房内的设备高度均在4.0m以下，基于这一前提，并按照气流组织相关指标的要求，将建筑的分层面定为6.5m，在厂房空间6.5m以下设为空调区，上部设为非空调区，该区域内采用机械通风，借此来排出厂房上部空间的热量，从而达到降低屋顶表面温度的目的，通过热量的转移，可以使整个厂房的温度有所降低，這样下层空调区内空调系统的运行能耗也会随之降低。
2.3节能优化措施
2.3.1分区控制。根据装配厂房占地面积大、高度高的特点，可将装配厂房划分为3个区域，采取分区控制的方式提高控制的有效性，防止因局部区域供冷过度而造成能源浪费。同时，采取分区控制方式还能够缩短空调水系统的输送距离，降低水系统的输送能耗，从而达到节能降耗的目的。
2.3.2全新风运行。在装配厂房中设置全新风运行模式，使该模式满足暖通空调系统在季节过渡阶段的节能化运行。当室外空气比焓低于厂房内的空气时，可将回风型空调机组设置在厂房外墙，利用该机组开启全新风运行模式，促使新风在厂房内流动，达到降温的目的。由于回风型空调机组能够根据厂内温度情况自动启停电动回风阀，所以可节省空调制冷机的能耗，缩短制冷机的运行时间。尤其在装配厂房位于气候干燥地区的情况下，这种全新风运行模式极为适用于室外空气比焓低的运行环境，可实现良好的节能效果。
2.3.3合理选择空调器
根据相关技术规范计算夏季空调冷负荷，将工业厂房内的设计温度确定在12-21℃之间。由于装配车间处于建筑物内部区域，而外部区域均设置了散热器采暖系统，所以使得建筑物内部区域的冬夏空调冷负荷的变化幅度较小。同时，装配车间内的运行设备数量多，这些设备自身可产生大量的热能，为此可将装配车间的暖通空调系统视为全年供冷运行状态。在装配车间内，应均匀布置FFU风机滤器，快速过滤生产中产生的挥发性低毒气体，保证厂内空气质量。根据负荷计算结果，结合厂内结构布局，应选用3台组合式空调器，要求单台空调器的制冷量达到121kW。
2.3.4 热空气幕。在工业生产中，为了便于生产管理，装配厂房的大门一般处于开启状态，导致冷风进入厂房内，造成厂房内的冷热源失衡。在冷负荷比例增加的情况下，需要空调提供更多热源保持厂房内的温度，但是这种做法会造成空调能耗增加。为了解决这一问题，最大程度降低因冷源侵入而带来的热能流失，可将装配式热空气幕安装在装配厂房的大门上方，用热源阻挡冷源侵入，从而达到节省厂房内热源能耗的目的。
结论
综上所述，大空间工业厂房的暖通空调设计是一项较为复杂且系统的工作，为确保设计出来的暖通空调系统既能满足生产工艺的需要，又能达到节能降耗的目标，设计人员应结合厂房的实际用途，对各种因素加以综合考虑，并制定合理可行的设计方案。同时，应采取有效的方法和措施，降低暖通空调系统的运行能耗，这对于生产成本的降低具有重要的现实意义。
参考文献
[1]陈泊钢.基于PLC的厂房暖通空调机组控制系统开发与研制[D].大连理工大学，2015.
[2]徐勇.民爆厂房暖通空调系统特点与节能措施[J].机械管理开发，2015（8）：101-103.
[3]张林栋，李永超，史亚楠.工业厂房暖通空调节能设计的分析[J].山东工业技术，2015（5）：74-76.
[4]吴昊.工业厂房暖通空调的节能设计探讨[J].科技经济导刊，2017（6）：110-112.
[5]党全.化工厂房暖通空调系统节能优化设计的措施探讨[J].化工管理，2016（8）：41-43.