在工业空调系统设计中，地下厂房的通风换气次数是一个关键因素。合理的通风换气次数不仅能够保证地下厂房内的空气质量，还能有效控制温湿度、降低能耗以及提高生产效率和员工舒适度。以下将从地下厂房的特点、通风换气次数的设计原则、计算方法及优化策略等方面进行详细探讨。

地下厂房的特点与需求

地下厂房由于其特殊的地理位置，通常具有较低的外部热负荷和较小的自然通风条件。然而，这些优势也可能带来一些问题，例如空气流通不畅、湿度过高或过低、污染物积聚等。因此，在设计地下厂房的空调系统时，必须充分考虑以下几点：

• 空气质量：确保氧气含量充足，同时减少有害气体（如CO₂、挥发性有机物VOCs）的浓度。
• 温度与湿度控制：地下环境容易出现潮湿现象，需通过空调系统调节以避免设备腐蚀或霉菌滋生。
• 节能需求：地下厂房的封闭性使其能耗主要集中在机械通风和制冷/加热环节，因此需要优化通风换气次数以降低运行成本。

通风换气次数的设计原则

通风换气次数是指单位时间内室内空气被完全更新的次数，通常用每小时的换气次数（次/h）来表示。对于地下厂房，通风换气次数的设计应遵循以下原则：

1. 满足卫生标准
   根据国家或行业规范，不同用途的地下厂房对通风换气次数有不同的要求。例如，一般办公区域建议通风换气次数为5~8次/h，而工业生产车间可能需要更高的换气次数（10~20次/h），具体取决于生产工艺和污染物排放量。

2. 结合热湿负荷
   地下厂房的热湿负荷来源包括人员散热、设备发热量、照明灯具发热以及地下水渗漏带来的潜热等。如果热湿负荷较高，则需要增加通风换气次数以维持适宜的温湿度水平。

3. 考虑经济性与节能性
   过高的通风换气次数会导致能耗增加，尤其是在寒冷或炎热季节，新风处理所需的能量会显著上升。因此，在满足功能需求的前提下，应尽量选择合理的换气次数范围。

4. 兼顾特殊工艺要求
   某些地下厂房可能涉及精密仪器制造、医药生产或其他对环境要求极高的工艺过程。在这种情况下，通风换气次数需要进一步提升，并配合高效过滤器和空气净化装置使用。

通风换气次数的计算方法

通风换气次数的计算公式如下：

$$ n = \frac{Q}{V} $$

其中：

• $ n $ 表示通风换气次数（次/h）；
• $ Q $ 表示总送风量（m³/h）；
• $ V $ 表示房间体积（m³）。

具体步骤：

1. 确定房间体积
   测量地下厂房的长、宽、高，计算出房间体积 $ V $。

2. 估算热湿负荷
   根据厂房内设备功率、人员数量、照明系统等数据，计算总的显热和潜热负荷。

3. 选择合适的换气次数
   参考相关规范或经验值，初步设定一个合理的通风换气次数 $ n $。

4. 校核实际需求
   根据选定的换气次数反推所需的新风量 $ Q = n \cdot V $，并检查是否能满足卫生、温湿度控制及节能要求。

优化策略

为了实现地下厂房空调系统的最佳性能，可以采取以下优化措施：

1. 分区设计
   将地下厂房划分为多个功能区，针对不同区域的实际需求设置独立的通风换气参数。例如，生产区可采用较高的换气次数，而辅助区则适当降低。

2. 引入智能控制系统
   利用传感器实时监测CO₂浓度、温度、湿度等参数，动态调整通风换气次数，从而达到节能目的。

3. 加强密封性与隔热性
   提高地坪、墙体和顶板的隔热性能，减少外界冷热源的影响，进而降低通风系统的负担。

4. 合理利用排风余热回收
   在冬季或过渡季，可通过热交换器回收排风中的热量，用于预热新风，降低能源消耗。

总之，地下厂房空调系统的通风换气次数设计是一项复杂且重要的工作。只有综合考虑厂房特点、使用需求、经济性和环保要求，才能制定出科学合理的方案，为地下厂房提供一个健康、舒适且高效的运行环境。