鄒俊祥，袁 敏，盧軼鋼，崔方方，王永偉

（1.四川大學華西公共衛(wèi)生學院/四川大學華西第四醫(yī)院，四川 成都 610041；2.四川省國環(huán)環(huán)境工程咨詢有限公司，四川 成都 610023；3.四川宏鼎宸科技有限公司，四川 成都 610037）

工業(yè)的工作環(huán)境大多較為復雜，包括工藝、機器設備與產品分布、空氣環(huán)境、職業(yè)環(huán)境等，工業(yè)通風管道的設計也受到多種因素的影響，具有較高的難度與技術要求。采用科學合理的措施解決工業(yè)通風管道設計中的常見問題，成為工業(yè)改建過程中的重中之重。

1 工業(yè)通風管道設計目的

因為工業(yè)環(huán)境具有復雜性，所以在設計工業(yè)通風管道時就要結合各項因素，全面地進行考慮，事先做好準備工作，保證通風管道設計的合理性。通風管道設計的目的如下：首先，排除污染物。針對工藝制造中產生的污染物，符合國家衛(wèi)生標準的污染物可直接通過通風管道進行排除，而具備有害因子的污染物則可以排送到專門的污染物處理處進行凈化，等處理達標后再排出。其次，輸送。包括具有一定濕度或溫度、新鮮的空氣等，將其輸送到指定區(qū)域內，如紡織廠、造紙廠等對溫度或濕度有需求的工業(yè)區(qū)域，以滿足工藝制造對環(huán)境的需求，同時也創(chuàng)造一種舒適的工作環(huán)境。最后，置換。從通風管道補充工業(yè)環(huán)境內部空氣的不足，維持室內空氣壓力的平衡，避免外界污染空氣進入對工作環(huán)境或產品質量造成不良影響?；蛘咄ㄟ^通風管道對室內排出，及對室外新鮮空氣的送入，以達到凈化空氣或調溫的效果[1]。

2 工業(yè)通風管道設計常見方式

隨著社會工業(yè)化的深入發(fā)展，工業(yè)類通風管道設計也存在著諸多類別，不同的生產情況，對作業(yè)環(huán)境需求也各不相同。例如：化工類作業(yè)，由于此類作業(yè)過程中極易產生帶有害因子的氣體，因此通風管道常以凈化空氣等需求為主；而電子類作業(yè)，則以調溫控濕為主。最終結合其作用的范圍、有無動力系統(tǒng)等，可劃分為以下五種方式。（1）全面通風。全面通風，細分為稀釋、單向流通、均勻流通、置換四種方式。旨在對工業(yè)區(qū)域的整體面積進行空氣流通或置換，將整個空間面積中危害因素較小、濃度較低，或是多余的濕氣、熱氣等稀釋、排除至衛(wèi)生標準限值之下，確保空氣的潔凈度。（2）局部通風。局部通風，又分為兩種：局部送風、局部排風。主要是利用局部的空氣流通，達到凈化空氣，降低危害因素帶來不良影響的目的。（3）機械通風。通過動力系統(tǒng)，憑借風機引起的氣壓，促使空氣流通與置換。常見于化工類工業(yè)，能夠將室內有毒有害污染物從機械通風管道迅速排出到指定處理區(qū)域進行分解凈化。（4）自然通風。自然通風，顧名思義是一種憑借室外風力形成的風壓，以及室內外空氣溫差所引起的熱壓下的空氣流通，是以自然因素為依托的無動力通風方式。因自然因素存在不穩(wěn)定性，故被工業(yè)單獨采用的情況較少，常與其他方式結合來使用[2]。（5）事故通風。事故通風，是工業(yè)中非常特殊的一類通風方式，通常是因工業(yè)事故而造成的有大量毒害污染物，或有爆炸隱患的氣體或蒸汽存在時進行排除或稀釋的一種通風方式，旨在保證事故發(fā)生時，能夠有足夠可靠的通風管道來應對通風換氣量[3]。實際上，要想實現(xiàn)更全面的通風效果，普遍會結合采用至少兩種通風方式[4]。

3 工業(yè)通風管道設計中常見問題

（1）通風系統(tǒng)劃分問題。部分工廠出于私利或圖方便，往往統(tǒng)一劃分為一個系統(tǒng)，不僅不能達到很好的通風效果，還為工廠作業(yè)埋下了安全隱患。當工業(yè)區(qū)域面積較廣，安置多個排送風點時，可設計統(tǒng)一連接的管理系統(tǒng)，將總臺風機和多項排風點形成一個整體。而系統(tǒng)的劃分則可以結合工業(yè)生產性質、流程、時間、運行參數，以及對空氣、濕度、溫度的需求等因素，相同或類似的可劃分為一個系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理，而兩種易混合且混合后會產生更大毒害性的氣體，或易引發(fā)火災、爆炸的氣體，就務必不能劃分為一個系統(tǒng)，而應設計獨立的通風系統(tǒng)[5]。

（2）通風管道選材與斷面形狀問題。管道的材料與斷面形狀是實現(xiàn)工業(yè)管道通風良好效益的根源所在，一旦選錯材料或形狀，不僅會對工業(yè)建筑結構的美觀造成破壞，還會達不到通風的效果與目的，甚至會因材料的不過關，在通風管道的使用階段埋下安全隱患。一方面，要選擇正確的管道材料。例如：在熔化爐周邊，就要考慮到耐高溫的屬性，選擇耐熱耐磨性較高的合金鋼[6]。另一方面，選擇適合的管道斷面的形狀也尤為關鍵。一般而言，圓形更適合具有高速流動要求的管道；而管道斷面大時，選擇矩形較為合適，對提高空間的利用率也有輔助作用。

（3）通風管道的布局問題。通風管道的布局需要盡可能便捷，保持管道的順直，同時還可以將用于調節(jié)和檢測的設備安裝到通風管道中，以便對通風管道的運行進行實時、系統(tǒng)的管理。此外，還需要根據實際的通風需求來進行設計，如當輸送的氣體中含有液體時，就可以將通風管道布局為斜坡狀，進而達到消除積液的目的。

（4）通風管道的溫度平衡問題。通風管道的溫度平衡問題方面是非常重要的一個環(huán)節(jié)，一旦設計不合理，就極容易造成管道因溫度過高或過低，或是長期處于潮濕的環(huán)境中而造成管道破裂等問題發(fā)生。尤其是由于通風管道在運行過程中會帶來熱量、冷量、能量的大量消耗，因此對通風管道的控溫結構就有著較高的要求，通常包含保溫、防潮、保護層三層防護。保溫層是管道的核心，防潮則是為了避免管道材料與水、水蒸氣的接觸，而保護層則是對保溫層與防潮層加以保護，避免其損壞[7]。

（5）通風管道的進排風口問題。在工業(yè)通風中，進排風口的設計根據不同的情況都有著針對性的要求，需要被區(qū)別對待，避免導致進排風口“短路”或漏雨等問題。通常進風口常設計在空氣新鮮的上風向處，且位置較排風口低，這是為了避免進排風口對接的情況發(fā)生。排風口的設計，常見高度不應低于15m，而帶有有害污染物的排風口，則需要設計在工業(yè)區(qū)域中氣流所處的負壓和正壓區(qū)以上，同時還要杜絕風帽設計，避免雨水的滲漏。

（6）通風管道設計的安全問題。通風管道常見的安全問題：一是火災；二是爆炸。對此，在設計通風管道時首先要做的就是針對防火防爆進行設計。一方面在設計通風管道的同時，事先配置好相應的安全系統(tǒng)，一旦出現(xiàn)此類安全隱患，就可以直接通過系統(tǒng)控制避免災害對工業(yè)區(qū)域的破壞；另一方面是設計有效的安全監(jiān)控系統(tǒng)。通過對通風管道運行的實時監(jiān)控，確保管道運行的安全性，也為工作人員的事先安全預警工作提供了有效保障。

4 工業(yè)通風管道設計效果的注意事項

（1）注意日常維護與管控。部分工業(yè)在安裝并確保通風管道系統(tǒng)能夠正常運轉后，便不再繼續(xù)關注通風管道的日常維護與管控。以至于在工業(yè)產量增加，通風管道負荷加大的情況下，缺乏及時的數據評估檢測與更新，造成通風效率降低或除塵凈化功能減退，進而為工業(yè)生產帶來一定的安全隱患。對于工業(yè)通風管道，不僅要在設計上保證其科學性，還要注意通風管道日常的維護與管控，以此提高通風管道系統(tǒng)的使用壽命與安全性[8]。

（2）注意通風天窗設計。結合工業(yè)通風系統(tǒng)的實際應用情況，通風天窗設計的合理性能夠對工業(yè)生產的效率與質量造成一定的影響，尤其是在雨季時期，不合理的通風天窗會導致室內飄雨或漏雨問題，不僅會對工業(yè)生產帶來不必要的經濟損失，還會對工業(yè)區(qū)域的環(huán)境造成一定范圍的破壞，影響生產進度。對此，在設計工業(yè)通風系統(tǒng)時，務必要注意通風天窗的設計情況，常見的通風天窗有矩形天窗、垂直天窗，既可以有效地遮擋雨水，又可以起到通風的效果。

（3）注意工業(yè)通風的安全性。首先是防毒害方面。當工業(yè)區(qū)域中存在各類有毒害污染物，如化工類生產，應將其工業(yè)通風管道系統(tǒng)分開設計，避免因毒害污染物混合而衍生出更加劇烈的有毒害的物質。其次是防爆方面。例如：遇水或遇水蒸氣會爆炸的粉塵、油性蒸汽和高溫氣體，或是有害氣體與粉塵混合易爆物等應分開設計通風管道，并且在輸送高溫氣體時，通風管道的設計要遠離易燃結構，做好防火隔熱的措施。同時，像是電動機、排送風機等設備與各個零用部件也應選用高防爆性質的材料，避免運行過程中因摩擦帶起火花而造成火災和爆炸。最后，針對易燃易爆的粉塵應設計專用的通風管道，并同時設計一處利于拆卸清掃的端口，以此控制火災或爆炸發(fā)生時火勢的蔓延，以及制止設備繼續(xù)運轉[9]。

5 結束語

綜上所述，工業(yè)通風管道的設計對工業(yè)區(qū)域的工作人員以及工業(yè)產業(yè)來說都具有十分獨特且重要的現(xiàn)實意義與應用價值。要想發(fā)揮工業(yè)通風管道的效用，就務必要加強對通風管道的設計，采用科學合理的設計方案，結合實際情況對通風管道的整體與細節(jié)進行布局，為工業(yè)通風管道的正常運轉提供可靠保證，進而促進工業(yè)生產效率與質量的穩(wěn)步提升。