在现代工业生产中,多层工业厂房因其空间利用率高、便于集中管理等优势,被广泛应用于电子制造、医药生产、精密仪器加工等领域。然而,随着生产工艺对环境温湿度、洁净度要求的日益提高,空调系统的合理安装与布局成为保障生产环境稳定运行的关键环节。本文以某电子元器件制造企业新建的五层工业厂房为例,深入解析其空调系统的设计思路、安装布局方案及实施过程中的关键控制点。
该厂房总建筑面积约3.6万平方米,每层约7200平方米,主要功能包括原材料仓储、洁净生产车间、检测实验室及办公区域。其中,三层至五层为高等级洁净车间,洁净等级要求达到ISO 7级(万级),温湿度控制精度为±1℃和±5%RH。针对此类复杂需求,空调系统设计需兼顾节能性、稳定性与可维护性。
首先,在系统选型方面,项目采用“集中冷源+分层空气处理”的复合式布局。在地下室设置集中制冷站,配置三台磁悬浮冷水机组,总制冷量达4500kW,具备高效节能与低噪音运行特点。冷冻水通过竖井输送至各楼层,每层设置独立的组合式空气处理机组(AHU),负责本层空气的温湿度调节、过滤净化及循环送风。这种“中央供冷、分散处理”的模式既保证了冷源的统一调度,又提升了各楼层环境调控的灵活性。
在气流组织设计上,洁净区域采用顶送侧回的垂直单向流或非单向流方式。送风口均匀布置于吊顶上方,配合高效过滤器(HEPA)实现空气净化;回风口设于墙体下部,形成合理的气流路径,避免涡流和死角。对于发热量较大的生产设备区域,增设局部排风系统,并与空调系统联动控制,及时排除余热,维持热平衡。
管道布局是安装过程中的重点难点。冷冻水主管道沿建筑核心筒竖井垂直敷设,采用超细玻璃棉保温材料,有效降低冷量损失。水平管道在每层技术夹层内呈环状布置,提升供水可靠性并减少水力不平衡。风管系统则根据层高限制,优先采用矩形镀锌钢板风管,主风管尺寸经CFD模拟优化,确保风速合理(通常控制在6~8m/s),降低系统阻力与噪声。所有穿越楼层的管道均加装阻燃套管,并做好防火封堵,满足消防规范要求。
电气与自控系统的集成同样至关重要。空调系统配备BA(楼宇自动化)控制系统,实现对温度、湿度、压差、风机状态等参数的实时监测与远程调控。每层AHU均配置变频器,根据实际负荷自动调节风机转速,显著降低能耗。此外,在洁净区之间设置压差传感器,确保由高洁净区向低洁净区有序流动,防止交叉污染。
施工过程中,项目团队严格遵循“先地下后地上、先主管后支管、先设备后连接”的原则,合理安排工序穿插。特别是在高层吊装大型AHU时,采用建筑外立面吊装与内部滑移结合的方式,规避了电梯承重限制。所有焊接作业执行工艺评定,风管漏风量测试按GB 50243标准进行抽检,确保系统密闭性。
调试阶段,通过分段试压、单机试运、系统联调等步骤,逐步验证系统性能。最终实测数据显示,各洁净区温湿度控制精度达标率超过98%,换气次数符合设计要求,噪声水平低于65dB(A),整体运行能效比(EER)优于行业平均水平。
综上所述,多层工业厂房空调系统的成功实施,依赖于科学的系统规划、精细化的安装布局以及全过程的质量管控。本案例表明,通过采用集中冷源与分布式处理相结合的技术路线,辅以智能化控制手段,不仅能够满足复杂工艺环境的需求,还能实现长期运行的节能与稳定。未来,随着绿色建筑与智能制造的发展,空调系统将更加注重与建筑结构、生产工艺及能源管理系统的深度融合,为工业厂房提供更高效、智能的环境保障解决方案。
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