酒厂扩建项目屋面空气流通设计分析
项目背景与设计意义
在酒厂扩建项目中,屋面设计不仅关系到建筑整体结构的稳定性,还对生产环境的空气流通效率产生直接影响。合理的空气流通系统能够有效调节厂房内部的温湿度,减少异味积聚,同时降低能耗。江苏杰达钢结构工程有限公司在项目设计阶段,将空气流通分析作为屋面结构优化的关键环节。
屋面通风结构的设计要点
酒厂生产过程中会产生大量热量和水蒸气,若无法及时排出,可能导致设备锈蚀或霉菌滋生。设计团队通过计算风压系数和热压差值,确定了屋面自然通风口的分布位置。在檐口处设置宽度为0.8米的条形进气口,屋脊部位安装高度1.2米的连续式排风器,形成完整的空气对流通道。
考虑到酿酒工艺的特殊性,设计中对气流组织进行了三维模拟测试。结果显示,采用锯齿形屋面结构可提升15%的通风效率,同时避免直射阳光对发酵区域的影响。屋面材质选用带防腐涂层的压型钢板,其0.6mm的波峰高度既能保证结构强度,又能增强表面空气紊流效果。
数值模拟与实测验证
项目组运用计算流体力学(CFD)软件建立数字模型,对不同季节的风向风速进行仿真。模拟数据显示,夏季主导风向下,厂房内部可实现每小时8次的自然换气;冬季通过调节通风口开合度,仍能维持每小时3次的最低换气需求。现场实测时,在离地2米处布置了12个温湿度传感器,连续监测数据与模拟结果误差控制在7%以内。
值得注意的是,发酵车间上方的屋面特别设计了可调节天窗系统。天窗开启角度可在15°-60°范围内电动调节,配合侧墙的轴流风机,使该区域风速稳定在0.3-0.5m/s。这种设计既满足工艺要求,又避免了过强气流导致酒醅表面水分蒸发过快。
节能效果与工艺适配
通过优化屋面通风系统,该项目预计可减少30%的机械通风能耗。屋面结构采用的双层中空设计不仅提升了保温性能,其内部空气层还形成了额外通风通道。实测表明,在最炎热的七月下午14时,车间内部温度比常规厂房低3-4℃。
针对蒸馏工段的高温特性,屋面增加了重力式排烟罩装置。这些装置在无需电力驱动的情况下,依靠热压差自动排出上升热气流,单个排烟罩的截面积达1.2平方米,排风量可达2000m3/h。工程师吴仕宽在验收报告中指出,该设计使关键区域的乙醇浓度始终低于职业接触限值。
此案例证明,在工业建筑设计中,通过精准的空气流通分析和结构创新,能够实现生产工艺与节能环保的双重优化。江苏杰达钢结构工程有限公司的技术方案为同类项目提供了有价值的参考范本。