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摘要:
本文結合某電子廠房化學品庫暖通空調系統設計實例，簡要介紹電子廠房化學品庫暖通空調系統設計內容及原理，并結合國家相關規范對化學品倉庫暖通空調系統設計總結并提出建議。
關鍵詞:
電子廠房化學品庫;暖通空調系統
1工程概況
該電子廠房項目位于上海浦東新區，主要從事14nm～10/7nm芯片的設計、制造與生產。廠區包括主廠房FAB、動力中心CUB、化學品庫、行政及研發樓等。該項目化學品庫分為甲類化學品庫、乙類化學品庫、丙類化學品庫及固廢站四幢單體，其中甲、乙類化學品庫及固廢站為單層建筑、丙類化學品庫為三層建筑。本文將詳細介紹本項目丙類化學品庫暖通空調系統的設計，該化學品庫占地面積2151.8㎡，建筑面積6243.48㎡。該化學品庫室內詳細設計參數見表1。相較于前兩年電子廠房化學品庫的空調通風設計，該項目化學品庫室內參數要求更加嚴格，庫區房間要求即使在事故工況下，也應滿足室內溫濕度的要求。這主要是考慮到本項目化學品庫新風機組擔負至少三個以上不同房間空調，事故工況下可能僅僅是某個房間氣瓶或者液體發生泄漏，此時假如事故房間室內只采取一般通風而不對溫濕度加以控制，如遇特殊不可控因素造成該房間一旦產生發生火災，造成會使迅速蔓延至其他各房間。
2暖通空調系統設計
根據該項目業主方提供的化學品庫室內設計參數，本化學品庫房間空調系統均采用直流新風空調+排風的空調系統，走道采用機械排煙，房間設置電動排煙窗自然排煙。
2．1空調新風量及排風量的確定
該單體化學品庫各房間新風量確定由房間負荷計算新風量及維持房間負壓新風量與換次次數新風量取大值確定，根據房間要求滿足10Pa～10Pa負壓，經計算確定排風量，且須同時滿足各房間平時工況下換氣次數不小于6次/h，事故工況下不小于12次每小時。
2．2空調冷熱源
該單體新風空調機組冷熱源為廠區動力中心統一提供，冷熱水均通過管廊接自動力中心冷水機組及鍋爐房，冷水供回水溫度為6℃/12℃，熱水供回水溫度為90℃/60℃。
2．3設備的選用
化學品庫暖通空調系統設備主要為平時排風機、事故排風機、吸附塔以及直流式新風空調機組。本單體直流式新風空調機組共設置5臺，一次回風空調處理機組設置1臺，其中一層空調機房設置直流式新風空調機組2臺，屋面設置直流式新風空調機組3臺，屋面設置一次回風空調處理機組1臺。新風機組各有效組段分別為初效過濾器G4、中效過濾器F8、預熱盤管90℃/60℃、冷盤管6℃/12℃、風機段、高壓微微加濕段(包含不銹鋼擋水板)、再熱段90℃/60℃;一次回風空調機組各有效組段分別為初效過濾器G4、中效過濾器F8、預熱盤管90℃/60℃、冷盤管6℃/12℃、風機段、高壓微微加濕段(包含不銹鋼擋水板)。按照房間設備平時軸流排風機共14臺，事故排風機及相應吸附塔3臺。
2．4系統原理簡述
該倉庫內溫濕度要求較為嚴格，故對控制也提出了較高要求，空調通風及排煙系統原理如下:(1)平時工況下，平時排風機啟動，相應排風支管電動閥開啟，通過室內壓力傳感器，調整補風新風機組風量，維持室內房間負壓(5Pa～10Pa)，通過室內溫度傳感器，聯動調節空調水流量，維持室內溫度;(2)事故工況下，通過氣體探測器檢測相應室內氣體濃度超過要求標準范圍，平時排風機及其支管電動閥關閉，事故排風機啟動及其排風支管電動閥開啟，通過室內壓力傳感器，調整補風新風機組風量，維持室內房間負壓(5Pa～10Pa)，通過室內溫度傳感器，聯動調節空調水流量，維持室內溫度;(3)消防工況下，所有設備及其閥門關閉，開啟房間電動排煙窗排煙。
3結合現行規范分析探討
化學品庫內存放物質往往具有一定危險性，建筑定性為甲、乙類的倉庫或者區域，設計人員往往非常注意，特別是天津大爆炸后，所有對此類倉庫設計非常謹慎，但放置丙類物質設計人員往往疏于注意，故容易忽視，結合筆者介紹以上丙類化學品庫，以及現行相關規范分析探討化學品庫設計應注意的事項。
3．1新風機組設置分析
在工業倉庫廠房設計過程中，《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》6.9.2條文明確規定了甲、乙類廠房及倉庫明確規定不得使用循環空氣，丙類及其他倉庫根據粉塵、纖維及易燃易爆氣體高度下限濃度也不得使用循環空氣，而這些內容在項目初期往往是難以確定的，并且化學品庫酸、堿往往又具有一定易燃易爆及揮發特性，容易使酸、堿類氣體聚集，形成氣體聚集區，故該丙類化學品庫，設置直流新風空調系統。新風空調機組設置在室外或者專用機房內不屬于防爆分區范圍，且支管設置止回閥，故新風機組采用非防爆型設備。新風機組各組段均為標準型設備，但設計人員在加濕段設計往往容易忽視，且應根據室內溫濕度及環境要求選用相應的加濕方式，本項目相對濕度允許波動范圍為±10%，選用高壓微霧加濕方式。在室內溫濕度要求較為嚴格的倉庫空調系統設計中確定新風機組送風量時，應特別注意房間的漏風量因素，因為很多倉庫除了設置滿足消防要求的疏散門及消防逃生窗外，往往根據實際使用要求設置車行卷簾門，卷簾門一方面使得房間嚴密性受到影響或保溫或者保冷的性能受到影響，另一方面物質搬運過程中，卷簾門短時開啟造成庫區與室外空間直接連通，因而在設計過程中應選擇滿足節能要求的卷簾門，且空調新風量應適當放大。
3．2排風設備設置分析
依據《工業建筑供暖通風與空氣調節設計規范》6.1.13條文不同物質混合用能形成毒害更大或腐蝕性的混合物或化合物時，應單獨設置排風系統，本倉庫按照房間設置平時排風設備，分別設置軸流排風機，一方面滿足了規范要求，另一方面以減少后期維護人員使用過程中諸如更換皮帶等工作量;同時事故排風設備根據房間類別酸性、堿性及惰性分別設置三臺事故排風機，排放前設置吸附塔，吸附塔內根據排放物質性質不同設置填充物。本項目事故排風機排風量按照該排風機負擔房間中最大兩個房間事故排風量相加確定?？紤]到發生事故的可能性與發生火災的可能性基本相當，且如按照所有房間事故排風量設置，設備尺寸或數量都會大幅增加，造成排風設備及新風設備應急電源的電量激增，且倉庫屋面的位置已設置新風機組、平時排風設備，且新風設備區風口與平時排風設備排風口、事故排風口均有距離要求，最終排風量結合全國防排煙相關規范并與專家論證確定。
3．3排煙設置分析
本項目為上海本地項目，各房間依據《上海市建筑防排煙技術規程》4.3.1設置自然排煙窗，排煙窗設于室內凈高1/2以上，排煙窗可開啟面積不小于房間面積的2%，且本項目單體為化學品庫，考慮到化學物質長時間直射可能產生隱患，故自然排煙窗玻璃做防直射膜處理，這在化學品庫設計中也應當注意。
4總結
電子廠房化學品庫雖然為支持性輔助建筑，但存放的物質種類多且危險性較大，關系到生產區的順暢運行甚至整個廠區的安全，因此暖通空調系統的合理設置，不僅應能保證存放物質的可靠性，即時在事故工況下，也應保證有毒有害氣體有組織處理，滿足排放標準后排放到室外空氣中。通過對電子廠房丙類化學品庫單體暖通空調系統的簡要介紹與分析探討，理清設計思路，希望對類似項目的設計有所有幫助。
參考文獻
［1］中國建筑標準設計研究院編．全國民用建筑工程設計技術措施－暖通空調動力［M］．中國計劃出版社，2009，12．
［2］陸耀慶．實用供熱空調設計手冊第二版［M］．中國建筑工業出版社，2008，5．
作者:王巍 單位:信息產業電子第十一設計研究院科技工程股份有限公司上海分公司
