酒廠擴建項目屋面空氣流通設計分析
項目背景與設計意義
在酒廠擴建項目中,屋面設計不僅關系到建筑整體結構的穩(wěn)定性,還對生產環(huán)境的空氣流通效率產生直接影響。合理的空氣流通系統(tǒng)能夠有效調節(jié)廠房內部的溫濕度,減少異味積聚,同時降低能耗。江蘇杰達鋼結構工程有限公司在項目設計階段,將空氣流通分析作為屋面結構優(yōu)化的關鍵環(huán)節(jié)。
屋面通風結構的設計要點
酒廠生產過程中會產生大量熱量和水蒸氣,若無法及時排出,可能導致設備銹蝕或霉菌滋生。設計團隊通過計算風壓系數(shù)和熱壓差值,確定了屋面自然通風口的分布位置。在檐口處設置寬度為0.8米的條形進氣口,屋脊部位安裝高度1.2米的連續(xù)式排風器,形成完整的空氣對流通道。
考慮到釀酒工藝的特殊性,設計中對氣流組織進行了三維模擬測試。結果顯示,采用鋸齒形屋面結構可提升15%的通風效率,同時避免直射陽光對發(fā)酵區(qū)域的影響。屋面材質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構強度,又能增強表面空氣紊流效果。
數(shù)值模擬與實測驗證
項目組運用計算流體力學(CFD)軟件建立數(shù)字模型,對不同季節(jié)的風向風速進行仿真。模擬數(shù)據(jù)顯示,夏季主導風向下,廠房內部可實現(xiàn)每小時8次的自然換氣;冬季通過調節(jié)通風口開合度,仍能維持每小時3次的最低換氣需求?,F(xiàn)場實測時,在離地2米處布置了12個溫濕度傳感器,連續(xù)監(jiān)測數(shù)據(jù)與模擬結果誤差控制在7%以內。
值得注意的是,發(fā)酵車間上方的屋面特別設計了可調節(jié)天窗系統(tǒng)。天窗開啟角度可在15°-60°范圍內電動調節(jié),配合側墻的軸流風機,使該區(qū)域風速穩(wěn)定在0.3-0.5m/s。這種設計既滿足工藝要求,又避免了過強氣流導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)化屋面通風系統(tǒng),該項目預計可減少30%的機械通風能耗。屋面結構采用的雙層中空設計不僅提升了保溫性能,其內部空氣層還形成了額外通風通道。實測表明,在最炎熱的七月下午14時,車間內部溫度比常規(guī)廠房低3-4℃。
針對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動的情況下,依靠熱壓差自動排出上升熱氣流,單個排煙罩的截面積達1.2平方米,排風量可達2000m3/h。工程師吳仕寬在驗收報告中指出,該設計使關鍵區(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)建筑設計中,通過精準的空氣流通分析和結構創(chuàng)新,能夠實現(xiàn)生產工藝與節(jié)能環(huán)保的雙重優(yōu)化。江蘇杰達鋼結構工程有限公司的技術方案為同類項目提供了有價值的參考范本。
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