李鶴 夏禹

摘要：隨著我國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國在工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療事業(yè)、高科技等方面的取得了長足進(jìn)步，隨著這些方面的發(fā)展，建筑行業(yè)也跟著這些行業(yè)的需求發(fā)生著巨大的變化。尤其是眾多裝配設(shè)備需要在高大潔凈廠房內(nèi)進(jìn)行試驗和組裝，此類廠房建筑具有跨度大、高度高、換氣次數(shù)高，廠房空調(diào)系統(tǒng)龐大的特點。對空調(diào)專業(yè)潔凈系統(tǒng)設(shè)計提出了較高要求和新的挑戰(zhàn)。因此文章就潔凈空調(diào)系統(tǒng)的空間高度分層凈化技術(shù)進(jìn)行略述。

關(guān)鍵詞：潔凈空調(diào)系統(tǒng)；分層凈化技術(shù)；大空間；大跨度；工業(yè)廠房

一、潔凈空調(diào)技術(shù)

潔凈空調(diào)技術(shù)也稱為潔凈室技術(shù)?？諝鉂崈艏夹g(shù)是以潔凈室為研究對象，潔凈室不同于一般意義干凈，而是要求房間的空氣潔凈度達(dá)到一定的級別，動態(tài)情況下該房間內(nèi)有工作人員正在工作，潔凈室不同于舒適度空調(diào)，相同之處是兩者都要滿足房間溫濕度、噪聲、風(fēng)速等滿足人員舒適度要求，而潔凈空調(diào)在此基礎(chǔ)上對潔凈度、密閉性等有高要求，一般控制辦法是對有潔凈要求的工業(yè)廠區(qū)、醫(yī)院、及實驗用室等建筑，釆用空調(diào)系統(tǒng)處理后的空氣，使該空間的溫度、濕度、潔凈度恒定在工藝需求值上，滿足工藝條件及生產(chǎn)等的需要。

二、高大潔凈廠房空調(diào)系統(tǒng)

高大潔凈廠房建筑顧名思義便是建筑的空間結(jié)構(gòu)要求跨度大、高度高，航天類裝配類高大潔凈廠房跨度通常在幾十米甚至上米，高度通常在20-30米，這是形成溫度梯度的主要原因。高大潔凈廠房的外墻與地板面積之比一般是公共建筑的3-4倍，民用建筑每平米地面一般對應(yīng)的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積，而航天類高大潔凈廠房這個數(shù)值可能每平米地面達(dá)到的外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積可見外圍護(hù)結(jié)構(gòu)面積增加的很多，這就形成了外界界面對室內(nèi)空間的自然對流影響較大，外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的增多，負(fù)荷相應(yīng)也增大。另外民用建筑空調(diào)房間主要對建筑設(shè)計布局、熱工等有要求，一般性建筑物在不影響外立面的情況下，盡量能設(shè)開啟外窗，以滿足新風(fēng)要求，選材也不必滿足凈化要求。而凈化空調(diào)不僅要兼顧非凈化空調(diào)的特點外，還要滿足防塵、和防滲漏及房間密閉性要求。在施工工序安排上有很高的要求，以避免產(chǎn)生造成空氣滲漏和二次污染。它對其他專業(yè)的配合也有要求，主要均集中在防止室外未處理的空氣滲進(jìn)潔凈室和防止二次污染方面，即不能任意在建筑外部的圍護(hù)上開窗、開洞和開百葉等。

三、分層空調(diào)技術(shù)

1.基本概念

分層空調(diào)技術(shù)指的是利用搞空間垂直高度上設(shè)置的送風(fēng)口把該空間分成上下兩個部分，而且對于兩部分分別采用不同的處理方式，對于下部分工作區(qū)域采用空調(diào)處理，達(dá)到工作要求的溫濕度、潔凈度等，對于上部分僅僅采用送排風(fēng)排

除空間余熱的辦法，分層空調(diào)一般適用于高大建筑物，建筑物體積大，體積V> 1萬m3，建筑物高度H>10m，空調(diào)區(qū)高度與廠房高度hl建筑物高度H<1/2時，采用此技術(shù)后，夏季可節(jié)約耗冷量30%，不僅節(jié)省冷量的初投資而且大大節(jié)約了運行能耗，獲得雙重收益，使用分層空調(diào)技術(shù)合理有效。

2.設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)

廠房在該房間一側(cè)或者兩側(cè)的垂直高度上設(shè)置的噴口，形成的射流層作為分界面。把房間空間分成上下兩個空間，這樣大大降低了空調(diào)負(fù)荷，減少了空調(diào)系統(tǒng)的設(shè)備容量和運轉(zhuǎn)費用?？梢娫跐M足工藝空調(diào)要求的條件下，分層空調(diào)的下部越小越好，這是分層空調(diào)設(shè)計的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在滿足使用條件下，很容易看出，分層空調(diào)下部越低越節(jié)能，分層空調(diào)下部由工作區(qū)高度、射流垂直落差和安全值，三部分組成，安全值對恒溫車間取0.3米。從分層空調(diào)使用效果上來說，風(fēng)口也不宜布置的太低，布置太低對整個氣流流場不利，這個設(shè)計時要注意。

3.負(fù)荷計算方法

分層空調(diào)的負(fù)荷計算不同于舒適度空調(diào)冷熱負(fù)荷，主要區(qū)別在于夏季，主要按夏季工作區(qū)域的冷負(fù)荷作為其冷負(fù)荷，冬季則不能按工作區(qū)域考慮，必須按全室采暖來計算負(fù)荷。冬季必須考慮垂直方向的溫度梯度來確定上部的氣溫，然后計算維護(hù)結(jié)構(gòu)的耗熱量。

4.氣流組織

高大空間凈化空調(diào)系統(tǒng)整個系統(tǒng)氣流流程通常是經(jīng)過回風(fēng)與新風(fēng)氣流混合段—初效過濾器—冷水盤管—熱水盤管段加濕段—中效過濾段—高（亞高）效過濾段—中間段—送風(fēng)管道—消音段—房間噴口—回風(fēng)口回風(fēng)。所以這類房間的氣流組織是使經(jīng)過處理的室外潔凈的新風(fēng)送入該區(qū)域內(nèi)，經(jīng)過處理滿足室內(nèi)的溫濕度及潔凈度并使該區(qū)域外的污染空氣不進(jìn)入該區(qū)域內(nèi)。所以潔凈室末端的氣流組織布置形式也非常重要。其主要影響因素為以下幾點：

①與設(shè)計安裝的送風(fēng)口、回風(fēng)口的位置相關(guān)。凈化空調(diào)系統(tǒng)的送風(fēng)氣流應(yīng)以最短的距離，不受污染地直接送到工作區(qū)，并且盡量覆蓋工作區(qū)，使污染物在擴(kuò)散之前就被帶到回風(fēng)口回風(fēng)，并盡量減少禍流，避免把工作區(qū)以外的污染物帶入工作區(qū)，盡量控制上升氣流的產(chǎn)生，防止灰塵二次飛揚，工作區(qū)的氣流力求均勻，工作區(qū)的氣流應(yīng)滿足生產(chǎn)工藝和衛(wèi)生要求，對于跨度較大的廠房釆用雙側(cè)送風(fēng)，同側(cè)雙側(cè)回風(fēng)將將大大減少氣流禍流區(qū)，這種氣流方式下，我們所需要的工作區(qū)域處于回流區(qū)，空氣溫度場和速度場均勻，一般會取得良好的氣流組織。

②與送風(fēng)區(qū)域的格局相關(guān)。現(xiàn)在高大廠區(qū)的功能越來越復(fù)雜，格局也越來越復(fù)雜，嚴(yán)重影響了氣流組織格局，各部分的空調(diào)區(qū)域要求也不一致，使得空調(diào)處理難度增大，有的廠區(qū)甚至需要多種氣流組織形式，才能達(dá)到使用效果，影響了氣流組織的效果。

③與送風(fēng)口的出風(fēng)型式相關(guān)（風(fēng)口的類型）。在此類廠房中通常球型噴口比較常見，球型噴口因其射程長，價格便宜，比較適合該類廠房，通常安裝在頂板和側(cè)墻上，主要由該空間高度確定，另外安裝在側(cè)墻跨度大時，如果考慮冬夏季都是用該系統(tǒng)，就的考慮采用角度可調(diào)節(jié)風(fēng)口，要不冬季就較難處理，調(diào)節(jié)方式有手動、電動和氣動，可以根據(jù)風(fēng)口安裝的高度和位置確定，調(diào)節(jié)方式，球型噴口氣流噴射時比較集中，氣流分散慢，旋流風(fēng)口氣流分散快，如果釆用把兩者起來的可旋轉(zhuǎn)球型噴口，就可以把兩者優(yōu)點都利用上，使氣流更加均勾。

④與送風(fēng)氣流速度有關(guān)。確定了風(fēng)口情況下，送風(fēng)氣流的流速也很重要，流速決定了送風(fēng)射流射程，而且潔凈室對它也有一定的要求，所以流速在潔凈室設(shè)計中很重要，要重點考慮。所以要實現(xiàn)高大建筑內(nèi)良好的熱環(huán)境并節(jié)約能源，關(guān)鍵在于合理的氣流組織。

⑤與送風(fēng)風(fēng)管的平衡有關(guān)。集中空調(diào)系統(tǒng)，必須考慮設(shè)置能使各個風(fēng)口均勻送風(fēng)的調(diào)節(jié)裝置，風(fēng)管總的送風(fēng)長度不宜太長，否則很難達(dá)到均勻送風(fēng)。

四、廠房潔凈空調(diào)系統(tǒng)施工要點

①凈化空調(diào)系統(tǒng)的施工必須待土建、管道以及電氣等安裝工程施工完畢后，并徹底清掃干凈現(xiàn)場后方可進(jìn)行；②管、部等配件在成型之間，需采取脫脂、清洗以及除油污的方式對板材進(jìn)行處理，且成型之后需要擦拭干凈，利用吸塵器吸去浮塵，并且運用塑料薄膜包扎在封閉開口處，并且存放在干凈的場所內(nèi)，以便于后期安裝；③一邊擦拭一遍安裝，如果在安裝的中途需要停頓或者是施工完畢的時候，需要將端頭和大氣相通的孔口利用塑料薄膜包扎封閉起來；④風(fēng)管放樣的下料也是極為關(guān)鍵的環(huán)節(jié)，尤其是三通、四通等管件的放樣下料，盡可能一次成型，同時需要盡量減少拼接。在安裝完畢或者停頓的時候，需要將端頭封閉好，以便于防止系統(tǒng)內(nèi)部積塵；⑤為確保系統(tǒng)的嚴(yán)密性，在安裝完畢系統(tǒng)之后需要進(jìn)行漏光試驗，并驗收隱蔽工程達(dá)標(biāo)后方可。

總之，目前的潔凈空調(diào)技術(shù)已日趨成熟，作為設(shè)計師，需要在既有的設(shè)計基礎(chǔ)上不斷推陳出新，在保障基本要求的同時，更應(yīng)著眼于節(jié)能設(shè)計措施的研究與應(yīng)用。

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