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9.2 通风与空气调节


9.2.1  根据生产工艺对生产环境温度、湿度控制范围的要求,空气调节系统应确定以下经济、节能的空调基数和技术可行的空调精度:

    1  温度、湿度要求范围大的空气调节系统,宜按冬、夏季分别确定空调基数和技术可行的空调精度;

    2  温度、湿度要求全年一致的空气调节系统,在技术可行和满足工艺要求的前提下,宜适当放宽温度基数,提高空调精度。

9.2.2  在设计全空气空气调节系统功能无特殊要求时,可采用单风管送风方式。空气处理宜采用定风量单风机的一次回风系统。

9.2.3  设计定风量全空气空气调节系统时,宜实现全新风运行或可调新风比的措施,同时设计相应的排风系统。新风量的控制与工况的转换宜采用新风和回风的焓值控制方法。

9.2.4  空气调节系统按冬、夏季的最小新风量,应取下列三项中的最大值:

    1  保证生产工人每人不少于30m³/h的新风量;

    2  保证空调工段(5~10)Pa的微正压及补偿排风所需新风量;

    3  按稀释空调工段内散发的有害气体所需新风量。

9.2.5  对于无窗大厂房空调工段的送风量,一般夏季大,冬季小,宜采用空调机组运行台数增减或空调机组双速运行来实现系统的变风量。

9.2.6  空气调节系统送风温差应按焓湿图(h-d)表示的空气处理过程计算确定。空气调节系统采用上送风气流组织形式时,宜加大夏季设计送风温差,并应符合下列规定:

    1  送风高度小于或等于5m时,送风温差不宜小于5℃;

    2  送风高度大于5m时,送风温差不宜小于10℃;

    3  采用置换通风方式时,送风温差不应受限制。

9.2.7  在同一空气处理系统中,不宜同时有加热和冷却运行过程。

9.2.8  厂房内产生热烟气的工艺设备,应设局部排风系统,对排风量较大的工艺设备宜采用吹吸式排风系统。根据严寒和寒冷地区技术经济比较,可设置能量回收装置。

9.2.9  厂房中的热工段宜选择屋顶自然通风器和带挡风板的、顺坡设计的天窗进行排风。

9.2.10  对有空调要求、建筑空间高度大于或等于10m且体积大于10000m³的高大厂房,宜采用分层空气调节。

条文说明

9.2.1  温、湿度基数取值的高低,与能耗多少有密切的关系。在加热工况下,室内设计温度每降低1℃,能耗可减少(5~10)%;在冷却工况下,室内设计温度每升高1℃,能耗可减少(8~10)%。

    为了节省能源,夏季应避免采用过低的室内温度基数,冬季应避免采用过高的室内温度基数。

    1  生产工艺如要求室内温度波动范围为(23~28)℃,相对湿度控制或不控制,宜将空调温度基数冬、夏季分开设置,冬天温度(25±2)℃,夏天温度(26±2)℃。

    2  生产工艺如要求室内温度、湿度全年一致,当其空调温度精度大于或等于±3℃时,宜将空调温度基数夏季提高1℃,冬季降低1℃。如要求全年温度(25±3)℃,相对湿度为(50±5)%,温度的控制精度从±3℃提高到±2℃时,从技术和安全考虑是完全可行的。此时,空气调节系统夏季温度、湿度分别为(26±2)℃,(50±)5%;冬季为(24±2)℃,(50±5)%。但当空调温度精度小于或等于±2℃时,不适用本款。因为温度控制精度从±2℃提高到±1℃时,根据现行国家标准《采暖通风与空气调节设计规范》GB 50019的有关规定,空调区域的送风温差将减少、换气次数将提高,同时空调系统的自控要求也将提高,因此会造成空调系统的初投资和运行费用增加,不符合节能要求。

9.2.2  全空气空气调节系统具有易于改变新、回风比例,必要时可实现全新风运行从而获得较大的节能效益和环境效益,且具有易于集中处理噪声、过滤净化,控制空调区的温度和湿度、设备集中、便于维修和管理等优点。

9.2.3  空气调节系统设计时不仅要考虑到设计工况,而且应考虑全年运行模式。在过渡季,空气调节系统采用全新风和增大新风比运行,都可有效地改善空调区内空气的品质,大量节省空气处理所消耗的能量,应大力推广应用。

    要实现全新风运行,设计时必须认真考虑新风取风口和新风管所需的截面积,妥善安排好排风出路,并应确保室内必须保证的正压值。应明确的是:“过渡季”的值是与室内、室外空气参数相关的一个空调工况分区范围,确定的依据是通过室内、室外空气参数的比较而定。由于空气调节系统在全年运行过程中,室外参数总是处在一个不断变化的动态过程之中,即使是夏天,每天早晚也有可能出现“过渡季”工况(尤其是全天24h使用的空气调节系统)。因此,不要将“过渡季”理解为一年中自然的春、秋季节。

9.2.4  空气调节系统的新风量主要有三个计算依据:一是满足人体生理需求;二是保持室内正压;三是稀释室内有害气体的浓度,满足人员的卫生要求。根据多个工程计算积累经验,无窗大工业厂房空气调节系统的夏季冷负荷,一般新风负荷约占(60~65)%,工艺设备发热约占(15~20)%,围护结构约占(10~15)%[其中屋顶约占围护结构冷负荷的(80~90)%],内、外墙约占(10~20)%,灯光负荷约占(10~13)%,人员负荷约占1%;冬季热负荷新风约占(80~85)%,围护结构负荷约占(15~20)%。所以降低无窗大工业厂房空气调节系统的冷负荷,选择合理的新风量对节能是非常重要的。一般来说保证室内正压需要的新风量最大,为了维持(5~10)Pa的微正压,宜在相邻工段的大门处设置软门帘、开启方便的门或空气幕。在确定生产工人所需新风量时,应按最大班人数确定。

9.2.5  无窗大工业厂房中的空调工段,空调机组的通风量是按夏季最大的室内冷负荷计算确定的,而冬季为加热工况,空气调节系统需要的冬季送风量要比夏季少,经计算,一般可减少(20~40)%。改变送风量一般可采用:一、更换皮带轮;二、采用变频风机;三、调节风机入口调节阀;四、关停部分空调机组。其中关停机组最节能,鉴于无窗大工业厂房空调工段的面积大,空调机组多,可以通过关停机组进行调节。另外,还可采用机组双速运行,夏季时高速、冬季时低速,来实现系统变风量,保证车间气流均匀。

9.2.6  送风温度通常应以h-d图的计算为准。对于要求不高的空调而言,降低一些要求,加大送风温差,可以达到很好的节能效果。送风温差加大一倍,送风量可减少一半左右,送风系统的材料消耗和投资相应可减小40%左右,动力消耗则下降50%左右。送风温差在(4~8)℃之间时,每增加1℃,送风量约可减少(10~15)%。而且上送风气流在到达人员活动区域时已与房间空气进行了比较充分的混合,温差减小,可形成较舒适环境,该气流组织形式有利于大温差送风。由此可见,采用上送风气流组织形式空气调节系统时,夏季的送风温差可以适当加大。采用置换通风方式时,由于要求的送风温差较小,故不受本条文限制。

9.2.7  在空气处理过程中,同时有冷却和加热过程出现,肯定是既不经济也不节能的,设计中应尽量避免。对于夏季具有高温高湿特征的地区来说,若仅用冷却过程处理,有时会使相对湿度超出设定值,如果时间不长,一般是可以允许的。但对相对湿度的要求很严格时,冷却后再加热可能是需要的方式之一。

9.2.8  工艺生产车间无论是有窗还是无窗厂房,对于产生热烟气的设备,在其上方应设置局部排风系统,将浓度最高、最热的烟气收集排出,可大大减少车间为改善工作区的空气品质和工作环境需要的通风量,从而达到节能的目的。在严寒和寒冷地区,冬季需加热室外空气来补充车间因排风系统而损失的空气和热量。冬季新鲜空气的加热量约占车间冬季加热量的(80~90)%。为此要求对于单个设备的排风量大于20000/h的排风系统,宜设吹吸式排风系统。即在设备排风系统运行的同时,由送风系统将室外空气直接送到设备前方,排出的空气(70~80)%是由送风系统送入的室外新风,从而大大减少冬季排出的已加热到室温的室内空气,达到节能的目的。对严寒和寒冷地区如技术经济比较合理,还可以增加能量回收装置,将排出空气中(50~70)%的热量回收,用来加热从室外送入的空气,以防止送入空气过冷在室内产生雾,从而达到节能的效果,同时也改善了送入空气的品质(冬季使用)。

9.2.9  无窗大工业厂房的热工段,为防暑降温所需通风量较大。须将大量的室外新风通过送风机组和屋顶送风机送入工作区。根据风量的平衡原理,须排出相同的风量才能达到平衡。排风方式有两种:一是通过屋顶排风机排风,这种方式虽然调节灵活,屋顶开洞小,但能耗大;二是自然排风,利用热车间的热压与送风系统形成的正压排风,基本不消耗电能,维修工作量极小,故推荐第二种方式。排风可选择屋顶自然通风装置和带挡风板的天窗。选用带挡风板的天窗时,应顺屋面坡度布置,以利于屋面排水。

9.2.10  此条为新增条文。分层空调适用于高大建筑物,当建筑物高度大于或等于10m,体积大于10000,空调区高度与建筑物高度之比小于或等于1/2时,这种方式才经济合理。与全室空调相比,夏季可节省冷量30%左右,因此,能节省初投资和运行能耗。但需指出的是冬季空调并不节能。

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橡胶工厂节能设计规范 GB50376-2015
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