大空间厂房热风供暖系统设计

　　摘要：大空间厂房较一般的工业建筑与民用建筑不同，它的空间更大，在供暖时需要全面考虑各种影响因素。厂房的供暖系统种类有很多，包括暖气片采暖、辐射采暖以及热风供暖系统等，其中热风供暖系统在大空间厂房供暖中最具优势。笔者就对当前厂房供暖系统的种类进行了介绍，并对大空间厂房的特点及热风供暖系统的应用进行了探讨。
　　关键词：大空间厂房；热风供暖；供暖系统
　　近几年，我国工业建设快速发展，厂房的规模逐渐扩大，大空间厂房逐渐成为工业建设的主流。大空间厂房的面积较大，隔墙较少，为了不妨碍工作人员的走动与车辆行驶，大空间厂房在进行供暖设计时就会受到很大程度的限制，散热器智能安装于厂房的外围护结构内侧，这样一来，厂房的散热量就无法达到室内温度需要。因此，针对大空间厂房需要进行专门设计，提高热能的有效利用率，确保厂房能够达到设计温度。
　　1大空间厂房的特点
　　大空间厂房一般指的是室内层高大于4米，跨度大于10米的工业厂房，这类厂房一般采用钢结构形式或土木结构与钢结构共同混合的形式。此类建筑形式在外围结构上耗热较大，室内由于空间较大，空气自然对流速度也相较一般厂房更慢，这样一来，室内空间就形成了较大的温度梯度，房建中心极易产生冷芯。在大空间厂房中如果有车辆或机械经常进出工作，那么在设计时就不能再地面设置地沟，采暖形式也受到了一定程度的限制〔1〕。在进行大空间厂房供暖系统设计时，需要充分考虑供暖系统的经济合理性以及运行的可行性与否，确保厂房供暖系统能够满足大空间厂房的实际温度需要。
　　2大空间厂房采暖形式
　　2。1暖气片采暖系统的特点
　　暖气片才难系统是最为常见的采暖形式之一。暖气片采暖是利用热介质对暖气片进行加热，而后通过室内空气对流实现自然放热，这种采暖形式最为简单，主要用于各种形式的建筑物。传统的暖气片采暖系统在暖气片材质选择上多以铸铁为主，这种材质的暖气片更加的耐腐蚀且具有良好的蓄热能力，能够实现稳定散热，但同时这种采暖形式也存在一定的不足，就是在美观程度上相对比较差，高档建筑物主要依靠室内装修掩饰暖气片，但大空间厂房的热负荷较大，可布置的外墙有限〔1〕。这样一来，如果采用暖气片供暖，即使外墙布满散热器也无法达到室内设计的预期温度，因此，大空间厂房如果采用暖气片供热系统就需要选择高散热量的散热器，这样会增加工程成本，并不适用于大空间厂房。
　　2。2辐射采暖系统
　　辐射采暖系统是借助供暖设备表面对外发生热射线，从而达到快速传递热能的目的。热辐射采暖系统的热传递速度较快，能够以直线传播，通过被反射与固体吸收而提高室内温度，但通过空气时无法显著提高空气的温度，大空间厂房的空间较大，利用辐射采暖系统，中间地带热量无法集中，室内温度很难达到预期设计〔1〕。
　　2。3热风供暖系统
　　对于大空间厂房，散热器供暖在散热距离上存在限制，辐射采暖则受厂房地面荷载的限制无法实现，如果利用电热膜的顶棚辐射，那么散热量是很难达到地面工作区域的。热风供暖系统可以通过散热设备向房建输送较室内更高温度的空气，通过强制对流传热的方式直接向房建供热。在热风供暖系统中高大空间采暖机组最为常见，这种设备又称暖风机，由高压头风机、高效换热器以及旋流送风口等主要部件组成，将暖风机安装于厂房顶部，通过风机强制循环，这样一来，换热器中热水的热量就可以以暖风的形式输送到所需的采暖空间，这种供暖方式快速高效，对流散热可以达到100，并且这种方式的供暖系统升温较快，能够最大程度地满足底层工作空间的采暖温度需要，快速经济，可以用于大空间厂房或车间冬季供暖〔2〕。但这里需要注意的是，虽然热风供暖系统能够达到供暖设计的需要，但这种供暖系统需要在室内安装多个暖风机，系统结构较为复杂，因此，在选用热风供暖系统时需要格外注意设备的安装与运行管理。
　　3大空间厂房供暖设计
　　3。1多种采暖形式混合使用
　　大空间厂房的结构形式较一般的工厂不同，大空间厂房的保温性能较差且耗热量较大，因此，在对大空间厂房进行供热设计时，首先要采用建筑面积热指标进行热负荷的估算，在估算热负荷时需要适当增加保险系数，这样一来，估算的散热器数量就会比较多，最终出现围护结构强无法满足散热器布置要求的情况〔1〕。因此，进行大空间厂房供暖设计时可以采用多种采暖形式，采用散热器采暖以承担70左右的热负荷，剩下的热负荷则由热风或其他采暖形式承担，这样一来，可以有效解决散热器布置困难的问题，同时可以促进房间的空气对流，使其可以满足厂房空间需要，这对大空间厂房在节能运行管理上也具有积极意义。
　　3。2采用高大空间采暖机组
　　大空间厂房的空间面积较大，普通的采暖设备无法满足其供暖需求，需要较大功率的采暖机组，因此，可以采用高达空间采暖机组，这种机组能够将热水中的热量及自然上升的热空气强制均匀地输送到底层空间，这样可以有效降低厂房在纵向上的温度梯度，同时避免顶棚热空气向外泄露，降低在热传导过程中的热量损失。高大空间采暖机组的热功率较大，能够覆盖较大面积，同时灵活调节送风情况，确保送风的舒适性〔1〕。大空间厂房无法布置较多的散热器，因此，可以利用高大空间采暖机组辅助散热器进行采暖，沿厂房外墙或是窗户设置散热器采暖系统，进而有效控制室内温度，这种机组的供暖系统可以合理控制工作时间，在非工作时间保持关闭状态，达到资源的有效利用，避免能源的浪费。
　　4热风供暖系统在大空间厂房供暖中的应用
　　4。1传统热风供暖系统
　　传统热风供暖系统多是采用暖风机进行热风输送。暖风机由风机及加热器共同组成，在风机的作用下，空气进入机组，经过空气加热器加热后，送入室内，实现供暖〔1〕。一般的，暖风机分为轴流式和离心式两种。在大空间厂房供暖设计中，热风供暖系统多用于辅助散热器采暖胸膛呢，弥补散热器不足的热负荷。在以热风供暖系统为主的供暖设计中，需要设置适量的散热器，在暖风机关闭后，厂房需要维持值班温度。由于热风采暖系统的对流散热可以达到100，因此，热风供暖的热惰性较小，能够实现快速升温。在大空间厂房内，高达设备较多，如果采用传统的暖风机供热，那么供热气流很容易被设备遮挡，因此，在供暖设计时需要充分考虑设备的高度。
　　4。2下送射流暖风机采暖系统
　　下送射流暖风机吊装在屋顶，与传统的热风供暖系统相近，在机组运行时，空气被吸入设备，在加热后通过轴流风机强制下送，而后通过类似高压水枪般锥体结构的设备，热空气由旋流风口喷射而出。热空气在到达地面时，工作区域的温度能够快速提高，从而达到采暖的目的〔2〕。在对供暖温度与气流速度有不同要求时，可以通过不同安装高度调节送风角度。下送射流暖风机能够自上至下地输送热空气，与厂方内热空气上升方向不同，从而降低温度梯度对采暖效果的影响，机组可以将热空气聚集集中送到工作区域，从而最大限度地利用热能。
　　结束语
　　采暖系统的设计形式有很多，在各种建筑物中都有广泛的应用。由于大空间厂房内部结构相对特殊，相比于其他的供暖系统，热风供暖系统更适用于大空间厂房的供暖，通过热风供暖可以有效改善车间温度梯度的问题，对车间节能也具有积极意义。
　　参考文献
　　〔1〕姜建军。严寒地区高大空间供暖通风设计〔J〕。林业科技情报，2015，（04）：100102。
　　〔2〕张会琴。高大厂房热风供暖系统的应用〔J〕。建筑节能，2015，（03）：118121。