許俊峰

隨著人們生活水平的提高，對(duì)于食品安全的渴望也越來(lái)越強(qiáng)烈。2013 年12 月23 日至24 日中央農(nóng)村工作會(huì)議在北京舉行，習(xí)近平總書(shū)記在會(huì)上發(fā)表重要講話。會(huì)議強(qiáng)調(diào)，能不能在食品安全上給老百姓一個(gè)滿意的交代，是對(duì)執(zhí)政能力的重大考驗(yàn)。食品(食物)的種植、養(yǎng)殖、加工、包裝、儲(chǔ)藏、運(yùn)輸、銷售、消費(fèi)等活動(dòng)符合國(guó)家強(qiáng)制標(biāo)準(zhǔn)和要求，不存在可能損害或威脅人體健康的有毒有害物質(zhì)以導(dǎo)致消費(fèi)者病亡或者危及消費(fèi)者及其后代的隱患。因此對(duì)于食品生產(chǎn)及食品生產(chǎn)配套企業(yè)的要求也越來(lái)越嚴(yán)格，國(guó)家的規(guī)范也越來(lái)越完善，一些舊的不符合新規(guī)范的企業(yè)必須借著產(chǎn)能升級(jí)進(jìn)行改造。本文以下簡(jiǎn)單介紹一個(gè)食品配套企業(yè)升級(jí)改造的案例供大家參考。

一、工程概況簡(jiǎn)介

本工程為廈門億樂(lè)天車間升級(jí)改造工程。該廠座落于廈門翔安區(qū)，主要生產(chǎn)直接接觸食品類的一次性餐盒和托盤，由于此次某些產(chǎn)品升級(jí)，需要重新進(jìn)行SC 認(rèn)證，原本簡(jiǎn)陋的生產(chǎn)車間已經(jīng)達(dá)不到規(guī)范要求，此次改造需要改造成人流、物流分流清晰，功能房間具體的現(xiàn)代化生產(chǎn)車間。

二、根據(jù)需求確定改造要點(diǎn)

根據(jù)業(yè)主及SC 認(rèn)證需求提出的改造要點(diǎn)，我們?cè)谶@就不對(duì)裝修及生產(chǎn)流程進(jìn)行深入分析，僅對(duì)暖通類相關(guān)的配套項(xiàng)目進(jìn)行詳細(xì)分解，裝修方面及生產(chǎn)流程直接給出相對(duì)應(yīng)的結(jié)果。即人流進(jìn)入方向：更鞋 —更衣—洗手消毒—風(fēng)淋-潔凈車間（或吸塑車間）；人流出來(lái)方向：車間—洗手消毒間—更衣—更鞋。物流流向：原材料—緩沖間—吸塑車間—流水線—潔凈車間—成品消毒—緩沖—成品倉(cāng)庫(kù)，配套一間實(shí)驗(yàn)室。本次改造SC 認(rèn)證機(jī)構(gòu)提出包裝車間應(yīng)為十萬(wàn)級(jí)無(wú)塵車間，夏季溫度要求25±2℃,相對(duì)濕度55%±15%，冬季溫度要求21±2℃,相對(duì)濕度45%±15%，其他房間無(wú)特別要求。業(yè)主方面提出吸塑車間由于高發(fā)熱，之前的工作環(huán)境不如意，現(xiàn)場(chǎng)的工作人員意見(jiàn)比較多，因此希望此次改造能有所改善。針對(duì)上述問(wèn)題我們可以明確的定出此次改造的兩條主線：（1）滿足認(rèn)證需求的潔凈室改造；（2）滿足吸塑車間工人工作環(huán)境的改善需求。

三、根據(jù)改造要點(diǎn)計(jì)算出具體數(shù)據(jù)

第二段我們已經(jīng)明確了本次改造的大方向，因此我們先大體分析先整個(gè)項(xiàng)目的相關(guān)信息，再依次針對(duì)提出滿足改造需求的條件。本項(xiàng)目?jī)蓚€(gè)房間，潔凈車間（外包車間）258 ㎡層高2.6m，吸塑車間600 ㎡層高4.5m，為兩間相鄰的房間，兩間房間由六條流水線相連，流水線開(kāi)孔為600mm*450mm（h）。吸塑車間發(fā)熱量較大，每條流水線上的機(jī)器耗電功率為48KW，自帶一臺(tái)排風(fēng)機(jī)，排風(fēng)量3000m3/h,現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量其排風(fēng)溫度達(dá)到了52℃。流水線上凈化車間內(nèi)每條配套4 個(gè)工作人員，而吸塑車間每條流水線配套1 名工作人員。

大體了解兩個(gè)房間的狀況后，我們先從凈化車間著手。對(duì)于凈化車間來(lái)說(shuō)主要有以下三點(diǎn)：（1）室內(nèi)負(fù)荷；（2）氣流流型和送風(fēng)量；（3）新風(fēng)量和新風(fēng)冷負(fù)荷。

（1）根據(jù)陸耀慶《 實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》第二版中我們可知道空調(diào)區(qū)的得熱量主要由下列各項(xiàng)構(gòu)成：①通過(guò)圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳入的熱量；②通過(guò)透明圍護(hù)結(jié)構(gòu)進(jìn)入的太陽(yáng)輻射熱量；③人體散熱量；④照明散熱量；⑤設(shè)備、器具、管道及其他內(nèi)部熱源的散熱量；⑥食品或物料的散熱量；⑦滲透空氣帶入的熱量；⑧伴隨各種散濕過(guò)程產(chǎn)生的潛熱量。由于空調(diào)區(qū)域的冷負(fù)荷計(jì)算過(guò)程相對(duì)繁瑣，為了避免太長(zhǎng)篇幅，本文只選取其中的第3 項(xiàng)人體散熱形成的冷負(fù)荷計(jì)算（凈化工作區(qū)人員6 條線，每條4 人共計(jì)24 人）。由公式一人體顯熱散熱形成的冷負(fù)荷，W；q s——不同室溫和勞動(dòng)性質(zhì)成年男子顯熱散熱量，W；n——室內(nèi)全部人數(shù)；φ——群集系數(shù)；CLQ——人體顯熱散熱冷負(fù)荷系數(shù)。根據(jù)《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2015 要求24h 連續(xù)生產(chǎn)時(shí)候，生產(chǎn)工藝設(shè)備散熱量、人體散熱量、照明燈具散熱量可按照穩(wěn)態(tài)傳熱法計(jì)算。本項(xiàng)目生產(chǎn)車間24h連續(xù)生產(chǎn)，因此我們根據(jù)規(guī)范按照穩(wěn)態(tài)法來(lái)計(jì)算。查詢陸耀慶《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中的取值，得出25 度時(shí)中等勞動(dòng)強(qiáng)度下的參數(shù)取值：qs取83，φ取0.90，CLQ取0.84。將上述表格選取的數(shù)值帶人公式一中得出=1506W。其余1 到8 項(xiàng)參照3 的計(jì)算方法，把選取的相關(guān)系數(shù)和計(jì)算得到的各類數(shù)值帶入各自的公式，我們匯總得到總的冷負(fù)荷為Q=41796W,每個(gè)小時(shí)需要除去的余濕量為W=1.56g/s。

（2）根據(jù)《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50037-2013 要求潔凈室送風(fēng)量應(yīng)取以下三項(xiàng)中的最大值：①滿足空氣潔凈度等級(jí)要求的送風(fēng)量；②如根據(jù)熱濕負(fù)荷計(jì)算確定送風(fēng)量；③按照規(guī)范的要求向潔凈室內(nèi)供給的新鮮空氣量的最大值。第一項(xiàng)，《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》要求可按發(fā)塵量或者按照規(guī)范中要求的數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。規(guī)范中要求：8，9級(jí)的空氣潔凈度換氣次數(shù)10～15 次/h，進(jìn)行計(jì)算，我們選擇后者，查表得出氣流流型和送風(fēng)量，我們本次凈化車間屬于8 級(jí)，氣流流型為非單向流，換氣次數(shù)10～15 次/h,此要求還特別注明① 換氣次數(shù)適用于層高小于4.0m的潔凈室。② 室內(nèi)人數(shù)少、熱源小時(shí)，宜采用下限值。③ 大于100000 級(jí)的潔凈室換氣次數(shù)不小于12 次。為了便于后面進(jìn)行送風(fēng)量比較，我們選取上限15 次，根據(jù)公式二L(送風(fēng)量m3/h)=N（換氣次數(shù)）V（體積），帶入相應(yīng)數(shù)據(jù)得出L=15*258*2.6=10062m3/h。根據(jù)上文我們計(jì)算的結(jié)果，得出熱濕比為熱濕比ε=Q（余熱）/W（余濕）=41796/1.56=26792 KJ/Kg;我們通過(guò)室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)N為25 ℃,55%, 焓值hn=52.88 KJ/Kg,dn=10.89g/kg, 假定輔助狀態(tài)點(diǎn)M,令hm=45KJ/Kg，將上述相應(yīng)數(shù)據(jù)帶入dm= dn+1000（hm-hn）/ε, dm=10.596g/kg，根據(jù)dm=10.596 g/kg，hm=45KJ/Kg，確定輔 助 點(diǎn)M,M 與N 相連繪制出的線即為本次需要的熱濕比線，本熱濕比線在焓濕圖上于相對(duì)濕度95%線相交的點(diǎn)即為我們的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)，本點(diǎn)參數(shù)為14.8℃，95%焓值hs=40.11KJ/Kg，含濕量ds=10.58g/kg，考慮到實(shí)際運(yùn)行風(fēng)機(jī)還有1度的溫升，因此本次實(shí)際的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)溫度為15.8℃，根據(jù)規(guī)范要求工藝性空氣調(diào)節(jié)送風(fēng)溫差表8.4.9，在±1度以外允許的送風(fēng)溫差≤15℃，本次的送風(fēng)溫差25-15.8=9.2℃，負(fù)荷規(guī)范要求外根據(jù)送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)，和室內(nèi)狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)，帶入公式二 Q=0.33*L(送風(fēng)量)*△h（焓差）[此公式來(lái)自戴路玲《空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例》]，得出回風(fēng)送風(fēng)量L(回)=9919 m3/h，由第二項(xiàng)確定的回風(fēng)送風(fēng)量+新風(fēng)量即為總的送風(fēng)量。對(duì)于第三項(xiàng)，由于本次是新回風(fēng)混合后經(jīng)過(guò)處理再送入房間內(nèi)，因此為非全新風(fēng)量送風(fēng)的方式，可以直接排除第三項(xiàng)計(jì)算。綜上我們得出的計(jì)算結(jié)果，第二項(xiàng)由負(fù)荷計(jì)算出的回風(fēng)送風(fēng)量都接近于第一項(xiàng)參考換氣次數(shù)的送風(fēng)量，本次我們確定的送風(fēng)量第二項(xiàng)最大，應(yīng)按照第二項(xiàng)來(lái)確定。

（3）潔凈室內(nèi)的新風(fēng)量，《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求：①保證供給潔凈室內(nèi)的新鮮空氣量不小于40m3/(h-人)；②補(bǔ)償室內(nèi)排風(fēng)和保持室內(nèi)正壓所需新風(fēng)量之和。二者取大值。根據(jù)第一項(xiàng)要求我們可快速得出L1=24*40=960m3/h。本次項(xiàng)目的潔凈室無(wú)排風(fēng)，因此只需核算維持正壓的風(fēng)量。在《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》中要求潔凈區(qū)與室外的壓差應(yīng)大于或等于10Pa，本次選取10Pa。在陸耀慶 《實(shí)用供熱空調(diào)設(shè)計(jì)手冊(cè)》中注明：正壓滲透風(fēng)量L(滲)可按房間換氣次數(shù)2～6 次取值，本次選取3 次。帶入公式三得出L(滲)=3*258*2.6=2012 m3/h。通過(guò)計(jì)算結(jié)果我們得出結(jié)果，本次新風(fēng)量為2012 m3/h。本次總的送風(fēng)量L(總)= L(回)+ L(滲)=9919+2012=11931m3/h。在戴路玲《空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)例》中提到,空調(diào)系統(tǒng)的新風(fēng)量不應(yīng)小于總風(fēng)量的10%，我們本次新風(fēng)占比為16.86%符合要求。通過(guò)廈門室外空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)干球溫度33.5℃,濕球溫度27.5℃，確定室外狀態(tài)點(diǎn)O 焓ho=87.08KJ/Kg,do=20.82g/kg 帶入公式二得到本次新風(fēng)冷負(fù)荷Q(新)=31186W。

綜上我們可匯總出此次改造的凈化車間的冷Q( 冷)=31186+41796=72982w，本次需求的送風(fēng)量L( 總) =11931m3/h，新 風(fēng) 量L( 新)=2012 m3/h。為 了簡(jiǎn)化計(jì)算參照上面的方法，這邊就不提供冬季相關(guān)參數(shù)的計(jì)算過(guò)程，要注意的是冬季的送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)也必須在熱濕比線上，直接給出冬季所需的計(jì)算結(jié)果：冬季熱負(fù)荷Q(熱)=23623w，加濕量為1.06Kg/h。

處理完凈化車間，我們著手下一個(gè)房間—吸塑車間。吸塑車間發(fā)熱大，人口稀少，僅為6 人，6 個(gè)崗位，其熱密度經(jīng)過(guò)計(jì)算為480W/㎡，做全廠整體降溫顯然不合適，按照《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2015 版要求，熱輻射強(qiáng)度較高的場(chǎng)所宜采用局部送風(fēng)，規(guī)范中要求：夏季溫度取26～31℃,風(fēng)速1.5～3m/s。以下所采用的數(shù)據(jù)和公式均來(lái)自《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019-2015 版。

根據(jù)公式四：工作氣流寬度ds=6.8（as+0.145do）。其中a 為送風(fēng)紊流系數(shù)，對(duì)于圓形風(fēng)口取0.076; s 為送風(fēng)口至工作地點(diǎn)距離，我們?nèi)?.5m；按規(guī)范建議，即在人前方3M 高處，從人體的前側(cè)上方吹到頭、頸和胸部，人體高度約1.5m。規(guī)范規(guī)定送到人體上的有效氣流寬度宜采用1m，即ds=1m，把相應(yīng)的數(shù)值帶入公式四得到do（圓形送風(fēng)口直徑）=0.228m。

根據(jù)公式五：VO( 送風(fēng)口出口風(fēng)速)= Vg/b[(as/do)+0.145] ，其中Vg 工作地點(diǎn)風(fēng)速，參照規(guī)范中4.1.7條表格，取Vg=1.5m/s, b 為系數(shù)，通過(guò)實(shí)際工作寬度dg=0.6m，查詢圖J.0.2 b=0.23m，C(系數(shù))=0.29m，帶入公式五得出VO=4.2m/s。

根據(jù)公式六:一個(gè)風(fēng)口的送風(fēng)量L1=3600FOVO;其中FO 送風(fēng)口截面積，可根據(jù)直徑直接得到FO=0.04 ㎡，帶入公式六得出L1=604.8m3/h。

根據(jù)公式七:to(送風(fēng)口出風(fēng)口溫度)= tn- [（tn-tg）/ C]* [(as/do)+0.145] , tn 其中工作地點(diǎn)周圍的室內(nèi)溫度，為35℃, tg 為工作地點(diǎn)溫度，參照規(guī)范中的取值，取tg=28℃,帶入公式七，得出to=19.43℃。公式跟數(shù)據(jù)比較多，匯總表1：崗位送風(fēng)計(jì)算參數(shù)及數(shù)值匯總表。

根據(jù)出風(fēng)溫度19.43℃,相對(duì)濕度95%，查詢含濕圖，得出該新風(fēng)處理的狀態(tài)點(diǎn)焓值為h(崗)=53.67KJ/KG, 總的崗位送風(fēng)量 L(崗)= 3628.8 m3/h，規(guī)范規(guī)定單局部送風(fēng)系統(tǒng)的空氣需要冷卻時(shí)，其室外計(jì)算參數(shù)應(yīng)采用夏季通風(fēng)室外計(jì)算溫度TO 及相對(duì)濕度RH(%)參數(shù)，通過(guò)夏季通風(fēng)室外計(jì)算參數(shù)，查詢焓濕圖，得到h(通)=84.18Kj/kg帶入公式二得到崗位送風(fēng)的新風(fēng)冷負(fù)荷為Q=36535.8W。

根據(jù)上文提到由于流水線存在，需要開(kāi)孔，等于吸塑車間跟凈化車間處于聯(lián)通狀態(tài)。為了保證凈化車間10Pa 的正壓，此車間也必須要有10Pa。目前已知排風(fēng)量L(排)=3000*6=18000m3/h;所需要的正壓風(fēng)量參照上文公式三：L(滲)=3*600*4.5=8100 m3/h；需要補(bǔ)進(jìn)的新風(fēng)量L(補(bǔ))= L(排)- L(滲)- L(崗)=18000-8100-3628.8=6271.2m3/h。由于本車間冬季無(wú)任何要求，只需要維持正壓用，因此冬季參數(shù)不再進(jìn)行計(jì)算，實(shí)際使用過(guò)程中，冬季可把風(fēng)口調(diào)向不對(duì)人直吹便可。根據(jù)計(jì)算數(shù)據(jù)結(jié)果選擇相應(yīng)設(shè)備，匯總表2：房間需求設(shè)備選型匯總表。

表1 崗位送風(fēng)計(jì)算參數(shù)及數(shù)值匯總表

表2 房間需求設(shè)備選型匯總表

四、結(jié)語(yǔ)

本文針對(duì)廈門億樂(lè)天的產(chǎn)業(yè)升級(jí)車間改造，在完工后我們進(jìn)行調(diào)試的時(shí)候，把流水線口封閉起來(lái)，調(diào)整凈化車間正壓值為12Pa，吸塑車間正壓值為10Pa，雖然在實(shí)際運(yùn)行中不能封閉流水線開(kāi)口，兩邊的風(fēng)壓顯示均為10Pa，但氣流流向是由凈化車間流向吸塑車間，接著我們又在流水線口增加的風(fēng)幕機(jī)和PVC 軟簾，這樣進(jìn)一步降低了兩個(gè)車間之間的熱交換。同時(shí)此次改造，也大大改善吸塑車間的工作環(huán)境，據(jù)吸塑車間的工人反饋，他們體驗(yàn)感很好。希望借此為讓大家對(duì)此類的車間改造工程有個(gè)初步的印象，對(duì)自己日后在暖通這行業(yè)希望能學(xué)習(xí)到更多的經(jīng)驗(yàn)，提高自己。