酒廠擴(kuò)建項(xiàng)目屋面空氣流通設(shè)計(jì)分析
項(xiàng)目背景與設(shè)計(jì)意義
在酒廠擴(kuò)建項(xiàng)目中，屋面設(shè)計(jì)不僅關(guān)系到建筑整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，還對(duì)生產(chǎn)環(huán)境的空氣流通效率產(chǎn)生直接影響。合理的空氣流通系統(tǒng)能夠有效調(diào)節(jié)廠房內(nèi)部的溫濕度，減少異味積聚，同時(shí)降低能耗。江蘇杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司在項(xiàng)目設(shè)計(jì)階段，將空氣流通分析作為屋面結(jié)構(gòu)優(yōu)化的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
屋面通風(fēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)
酒廠生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量熱量和水蒸氣，若無法及時(shí)排出，可能導(dǎo)致設(shè)備銹蝕或霉菌滋生。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)通過計(jì)算風(fēng)壓系數(shù)和熱壓差值，確定了屋面自然通風(fēng)口的分布位置。在檐口處設(shè)置寬度為0.8米的條形進(jìn)氣口，屋脊部位安裝高度1.2米的連續(xù)式排風(fēng)器，形成完整的空氣對(duì)流通道。
考慮到釀酒工藝的特殊性，設(shè)計(jì)中對(duì)氣流組織進(jìn)行了三維模擬測試。結(jié)果顯示，采用鋸齒形屋面結(jié)構(gòu)可提升15%的通風(fēng)效率，同時(shí)避免直射陽光對(duì)發(fā)酵區(qū)域的影響。屋面材質(zhì)選用帶防腐涂層的壓型鋼板，其0.6mm的波峰高度既能保證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，又能增強(qiáng)表面空氣紊流效果。
數(shù)值模擬與實(shí)測驗(yàn)證
項(xiàng)目組運(yùn)用計(jì)算流體力學(xué)（CFD）軟件建立數(shù)字模型，對(duì)不同季節(jié)的風(fēng)向風(fēng)速進(jìn)行仿真。模擬數(shù)據(jù)顯示，夏季主導(dǎo)風(fēng)向下，廠房內(nèi)部可實(shí)現(xiàn)每小時(shí)8次的自然換氣；冬季通過調(diào)節(jié)通風(fēng)口開合度，仍能維持每小時(shí)3次的最低換氣需求?，F(xiàn)場實(shí)測時(shí)，在離地2米處布置了12個(gè)溫濕度傳感器，連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與模擬結(jié)果誤差控制在7%以內(nèi)。
值得注意的是，發(fā)酵車間上方的屋面特別設(shè)計(jì)了可調(diào)節(jié)天窗系統(tǒng)。天窗開啟角度可在15°-60°范圍內(nèi)電動(dòng)調(diào)節(jié)，配合側(cè)墻的軸流風(fēng)機(jī)，使該區(qū)域風(fēng)速穩(wěn)定在0.3-0.5m/s。這種設(shè)計(jì)既滿足工藝要求，又避免了過強(qiáng)氣流導(dǎo)致酒醅表面水分蒸發(fā)過快。
節(jié)能效果與工藝適配
通過優(yōu)化屋面通風(fēng)系統(tǒng)，該項(xiàng)目預(yù)計(jì)可減少30%的機(jī)械通風(fēng)能耗。屋面結(jié)構(gòu)采用的雙層中空設(shè)計(jì)不僅提升了保溫性能，其內(nèi)部空氣層還形成了額外通風(fēng)通道。實(shí)測表明，在最炎熱的七月下午14時(shí)，車間內(nèi)部溫度比常規(guī)廠房低3-4℃。
針對(duì)蒸餾工段的高溫特性，屋面增加了重力式排煙罩裝置。這些裝置在無需電力驅(qū)動(dòng)的情況下，依靠熱壓差自動(dòng)排出上升熱氣流，單個(gè)排煙罩的截面積達(dá)1.2平方米，排風(fēng)量可達(dá)2000m3/h。工程師吳仕寬在驗(yàn)收報(bào)告中指出，該設(shè)計(jì)使關(guān)鍵區(qū)域的乙醇濃度始終低于職業(yè)接觸限值。
此案例證明，在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中，通過精準(zhǔn)的空氣流通分析和結(jié)構(gòu)創(chuàng)新，能夠?qū)崿F(xiàn)生產(chǎn)工藝與節(jié)能環(huán)保的雙重優(yōu)化。江蘇杰達(dá)鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司的技術(shù)方案為同類項(xiàng)目提供了有價(jià)值的參考范本。
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