第七章自然通风的设计计算
自然通风开口面积计算
自然通风开口面积计算自然通风是指利用自然气流来实现室内空气流通和换气的一种通风方式。
而开口面积是自然通风中一个重要的参数，它决定了室内外气流的交换速度和量，进而影响室内空气的质量和舒适性。
本文将从不同角度出发，探讨开口面积与自然通风效果之间的关系，并介绍如何计算开口面积。
一、开口面积与自然通风效果的关系开口面积是自然通风中的一个关键参数，它决定了气流的进出速度和量。
开口面积越大，室内外气流交换的速度就越快，室内空气的新陈代谢也就越频繁。
同时，开口面积的增大也会增加气流的量，使得室内空气中的有害物质更容易被排出，从而提高室内空气的质量。
然而，开口面积过大也会带来一些问题。
首先，过大的开口面积可能会导致室内空气流速过大，使得室内产生不适感。
其次，开口面积过大还可能导致室内外温度差异增大，进而增加了室内空调的能耗。
因此，在实际设计中，需要根据具体情况合理确定开口面积，以达到良好的自然通风效果。
二、计算开口面积的方法计算开口面积的方法有多种，下面介绍两种常用的方法。
1. 根据建筑面积和高度计算在建筑设计中，可以根据建筑的面积和高度来初步确定开口面积。
一般来说，建筑的开口面积应占据建筑总面积的一定比例，以确保足够的通风效果。
根据经验，建筑的开口面积可以设置为建筑总面积的5%~10%。
建筑的高度也是确定开口面积的重要参数。
一般来说，建筑的高度越高，开口面积也应相应增大，以保证足够的气流交换。
可以根据建筑高度的不同，设置不同的开口面积比例。
例如，建筑高度小于10米时，开口面积比例可以设置为总面积的5%~7%；建筑高度在10米到20米之间时，开口面积比例可以设置为总面积的7%~9%。
2. 根据人数和活动强度计算另一种常用的方法是根据室内人数和活动强度来计算开口面积。
一般来说，室内人数越多，活动强度越大，开口面积也应相应增大，以保证足够的新鲜空气供应。
根据经验，每个人的最低通风面积可以设置为0.15平方米。
在此基础上，还可以根据室内活动的强度来调整开口面积。
自然通风量的计算实例
自然通风量的计算实例建筑设计中的自然通风是一项重要考虑因素，它能够有效改善室内空气质量，提供舒适的室内环境，减少能源消耗。
在设计过程中，计算自然通风量是必不可少的一步。
本文将为您介绍自然通风量的计算实例，帮助您更好地理解和应用该方法。
自然通风量的计算通常基于建筑的几何形状、通风开口的尺寸和位置、室内外温度差和风速等因素。
以下是一个具体实例，通过对一间办公室的自然通风量进行计算，来演示计算过程。
假设该办公室的平面形状为矩形，长15米，宽10米。
室内通风开口包括两个窗户，尺寸均为1米×1米，位置分别位于矩形的两侧墙壁上。
室内外的温度差为5摄氏度，风速为1米/秒。
首先，我们需要计算通风开口的有效面积。
在这个例子中，两个窗户的有效面积相同，即每个窗户的有效面积为1平方米。
然后，我们可以使用下面的公式来计算自然通风量（Q）：Q = C × A × √ΔT其中，C表示通风系数，A表示通风开口的有效面积，ΔT表示室内外温度差。
通风系数是一个与建筑形状、布局和通风方式相关的参数，可以在设计规范或相关文献中找到。
以这个办公室为例，假设通风系数为0.5（仅为示例，实际数值需要根据具体情况确定）。
将以上数值代入公式中，我们可以得到自然通风量的计算结果：Q = 0.5 × 1 × √5 ≈ 1.58 m³/s因此，该办公室的自然通风量约为1.58立方米每秒。
需要注意的是，这只是一个示例，实际的自然通风量计算可能涉及更多因素和复杂的公式。
建议在实际项目中，寻求专业工程师的帮助，并参考相应的设计规范和指南，以确保计算的准确性和合理性。
总结起来，自然通风量的计算实例是根据建筑的几何形状、通风开口的尺寸和位置、室内外温度差和风速等因素来确定的。
通过计算自然通风量，设计人员可以评估建筑的通风效果，并进行合理的设计和调整，以提供舒适和健康的室内环境。
工业通风考点
第一章工业污染物及其防治措施1.工业有害物指（粉尘）（有害蒸气和气体）（余热和余湿）。
2.按气溶胶的来源及物理性质，有害物又可细分为（灰尘）（烟）（雾）（烟雾）。
3.粉尘对人体的危害与（粉尘的性质）（粒径大小）（进入人体的粉尘量）有关。
4.有害蒸气和气体对人体的危害取决于（毒性的大小）（浓度）（与人体连续接触的时间）。
5.一次尘化产生机理：（剪切压缩）（诱导空气）（综合性尘化）（热气流上升）。
6.粉尘浓度表示方法（质量浓度）（颗粒浓度）。
7.气体浓度表示方法（质量浓度）（体积浓度）。
第二章控制工业污染物的通风方法8.（局部排风）是防止工业有害物污染室内最有效的方法。
9.局部排风系统的组成：（局部排风罩）（风管）（净化设备）（风机）。
10.局部通风系统分为（局部进风）和（局部排风）。
11.局部送风系统分为（系统式）和（分散式）。
12.全面通风也称（稀释通风）。
影响全面通风效果的因素：（通风量的大小）和（通风气流组织）。
12′.计算全面通风耗热量时，稀释有害气体采用（冬季采暖室外计算温度），消除余热、余湿采用（冬季通风室外计算温度）。
第三章局部排风罩13.局部排风罩基本型式（密闭罩）（柜式排风罩）（外部吸气罩）（接受式排风罩）（吹吸式排风罩）。
外部吸气罩包括上吸式、侧吸式、下吸式和槽边排风罩等。
14.密闭罩的形式：（固定式）（移动式）。
15.防尘密闭罩的形式：（局部密闭罩）（整体密闭罩）（大容积密闭罩）。
16.排风口位置的确定：设在罩内（压力最高）的部位，以利于消除（正压）；不应设在含尘气流（浓度高）的部位或（飞溅区）；罩口风速（不宜过大）。
17.柜式排风罩可分为（吸气式）和（吹吸式）。
18.外部吸气罩的控制点是（距离有害物最远的散发点）。
19.外部吸气罩的排风量计算方法有（速度比法）（流量比法）。
20.热源上部接受罩分为（高悬罩）和（低悬罩）。
21.槽边排风罩分为（单侧）和（双侧）两种。
B≤700mm 适用（单侧），B≥700mm适用（双侧），B＞1200mm时采用（吹吸式排风罩）。
第七章自然通风的设计计算
w P 那么有：
2
Fa Fb
h2 h1
Fa h2
Fb
h1
３〕确定窗孔面积
• 离中和面越远，余压越大，同样 的通风量要求的窗孔面积越小
• 中和面位置要适当
48
例2010
某厂房利用热压进展自然通风，进风口面 积Fj=30m2，排风口面积Fp=20m2，近排 风口中心的高度差H=13m，设近排风口的 流量系数一样，且近似认为ρw=ρp，那么 厂房内部空间中余压值为0的界面与进风口 中心的距离hj为以下哪一项？
49
例2010
某厂房利用热压进展自然通风，厂房高度 H=12m，排风天窗中心距地面高度h=10m ，天窗的局部阻力系数ξ=4。，厂房内散热 均匀，散热量为100w/m3，厂房工作区的 温度tn=25℃，当天窗的空气平均流速为 v=1.1m/s时，天窗窗口压力损失为多少？
ρp=1.2*293/(293+tp)
62
一、CFD根本介绍
▪ CFD在暖通空调中的应用
3、室外微气候分析
30.4 30.4 30.6 30.4
30.8
29.8 30 30.8
31.2
30.2
30.8
31
31.4
30.4 30.2
31 31.2
31
模拟结果速度场
模拟结果温度场
63
一、CFD根本介绍
▪ CFD在暖通空调中的应用
4、建筑设备设计和性能分析
品川Inter City外窗的自然通风装置
32
松下电器情报中心大厦
高层建筑自然通风布局实3例3
日本钢铁北九州支部大楼
34
第二节 自然通风的根本原理
35
一、自然通风的理论机理
第七章自然通风的设计计算
第七章自然通风的设计计算自然通风是指通过自然的气流运动来实现建筑物的通风和换气。
在建筑设计中，合理利用自然通风可以提高室内空气质量，降低室内温度，减少能耗，并有利于人体健康。
本文将介绍自然通风的设计计算方法。
自然通风的设计计算主要涉及以下几个方面：风洞试验、风速计算和通风面积计算。
首先，风洞试验是指通过模型试验来研究风的流速、流向和风压等参数，以获取真实环境中的风速数据。
风洞试验可通过实验室设备和模型来模拟不同要素条件下的风场，如建筑物形状、周边环境和风向等。
通过风洞试验，可以评估建筑物在不同风速下的通风效果，检测风压，确定自然通风的可行性和有效性。
其次，风速计算是通过计算风的流速来确定自然通风的能力。
风速是自然通风的重要参数，可通过建筑物周围的风速计或天气预报等途径获得。
风速计算可以通过多个方法来进行，其中一种常用的方法是通过风的绝对压力差来确定风速。
通常情况下，建筑物内外的风速差异大于10米/秒，才能达到较好的自然通风效果。
最后，通风面积计算是用于确定自然通风所需的有效通风面积。
通风面积通常需要满足建筑物使用功能、人员密度、使用时间、空气质量和所需通风量等要求。
通风面积计算通常依赖于通风量公式来进行，通过建筑物内外的风速差值、通风面积和通风系数等参数，计算得到所需的通风面积。
在自然通风的设计计算过程中，还需考虑建筑物的形状、朝向、开窗、风道等因素。
合理选择通风口和开口的位置、大小和形式，以及设置通风设备，有利于促进气流流动，提高通风效果。
总之，自然通风的设计计算方法主要包括风洞试验、风速计算和通风面积计算。
通过这些计算，可以预测自然通风的效果，并为建筑设计师提供合理的建议。
自然通风的良好设计有助于提高建筑物的舒适度和能源利用效率，是可持续建筑设计的重要组成部分。
7 自然通风
7.2 自然通风的计算
2.对于以自然进风为主的建筑物的主要进风面应该布置在夏季 主导风向侧。当散发粉尘或有害气体时，在其背风测的空气 动力阴影区内的外墙上，由于该位置处于通风负压区，所以 应避免设置进风口。屋顶处于正压区时应避免设置排风窗。 3.利用穿堂风进行自然通风的建筑物，该建筑物的迎风面与该 地夏季主导风向宜成60~90°，且不应小于45° 4.夏季自然通风的室外进风口，其下缘距室内地面高度不应大 于1.2m，为了防止进风被污染，还应考虑避开室内热源和有 害气体的污染源。当进风口高于2m时，应考虑对进风效率的 影响，具体可查阅相关资料；在严寒地区或严寒地区用于冬 季自然通风的进风口，其下缘距室内地面高度不应小于4m， 如小于，应该采取工作地点吹冷风的措施。
7.1 自然通风的作用原理
4、车间平均温度 t pj 车间内平均温度很难准确求得，一般采用下式近似计算：
t pj t p tn 2
（7-12）
——车间空气的平均温度，℃； t p ——上部天窗的排风温度，℃； t n ——室内工作区设计温度，℃。 5、天窗排风温度 天窗排风温度和很多因素有关，如热源位置、热源散热 量、工艺设备布置情况等，它们直接影响厂房内的温度分布 和空气流动，情况复杂，目前尚无统一的解法。一般采用下 列两种方法进行计算。 式中
7.2 自然通风的计算
自然通风的计算目的主要是为了消除车间的余热，对于有 害气体和蒸气、粉尘等还要采用机械通风才能消除。
7.2.1自然通风的设计原则
1.根据《工业企业设计卫生标准》（GB Z1—2002）和当地 气象条件，按照表2.2-1确定室内作业地带温度，并要符合 表7.3的有关规定。夏季工作地点温度和室外空气温度的差 值，不得超过表7.4的规定。
自然通风系统
例7-1 某车间如图7-13所示，车间总余热量Q=582kJ/s，m=0.4。
F1 15m2 ,F3 15m2 1 3 0.6，2 0.4 空气动力系数K1=0.6，K2=0.4，K3=-0.3。室外风速vW=4m/s，室外空气温度 tw 26C ， 要求 室内工作区温度 tn tw 5C ， 1.0, 计算天窗面积 F2 。
Px0 ——中和面上的余压。 h1 h2 ——窗孔a、b至中和面的距离。
某一窗孔余压的绝对值与中和面至窗孔的距离有关。 中和面以下，余压为负， 中和面以上，余压为正。
三. 室外风压作用下的自然通风
迎风面：正压区 屋顶：回流空腔 背风面：回旋气流区
空气动力阴影区
风压：
和远处未受扰动的气流相比，由于风的作用在建筑物表面
1. 计算全面换气量 工作区温度
tn tw 5C 26 5 31C
上部排风温度
tp
tw
tn
tw m
26
31 26 0.4
38.5C
车间的平均温度
tnp
1 2
tn
tP
1 2
31
38.5
34.8C
全面换气量
G Q c tp tw
582
1.0138.5
26
46 .1k g
/
s
消除车间余热所需的全面进风量：
L
Q
c tp tw w
消除工作区余热所需的全面通风量：
L'
mQ
ctn tw w
建筑自然通风设计计算技术导则
建筑自然通风设计计算技术导则Guideline for designing natural ventilation前言根据贵州省住房和城乡建设厅《关于下达<贵州自然通风建筑导则>编制任务的通知》（黔建科通〔2015〕151号）的要求，编制组经广泛调查研究，认真总结实践经验，参考国内外先进标准，并在广泛征求意见的基础上，制定本导则。
本导则主要技术内容是：1.范围；2.规范性引用文件；3.术语和定义；4.计算方法；5.自然通风量常用计算方法。
本导则由贵州省住房和城乡建设厅负责管理，由东南大学负责具体技术内容的解释。
执行过程中如有意见或建议，请寄送东南大学（地址：南京市玄武区四牌楼2号东南大学动力楼401，邮政编码：210096）。
本导则主编单位：东南大学贵州中建建筑科研设计院有限公司本导则参编单位：贵州省建筑节能工程技术研究中心本导则主要起草人员：钱华高迎梅郑晓红钟安鑫潘佩瑶李新刚黄巧玲漆贵海周琦杜松李洋李金桃雷艳赖振彬王翔刘建浩李元本导则主要审查人员：向尊太陈京瑞杨立光胡俊辉董云王建国唐飞叶世碧龙君1 总则 02 术语和符号 (1)2.1术语 (1)2.2 符号说明 (2)3 计算方法 (4)3.1 一般规定 (4)3.2 自然通风应用潜力 (5)3.3 自然通风原理 (10)3.4 自然通风策略 (11)3.5 自然通风的设计计算步骤 (17)4 自然通风量常用计算方法 (22)4.1 理论分析方法 (22)4.2 多区模型 (22)4.3 计算流体力学（CFD） (23)附录A：风压系数C (27)p附录B：有效热量法 (30)1.0.1 为贯彻执行国家有关节约能源、保护环境的政策和法规，改善我省建筑室内环境，提高室内热舒适性，室内空气品质，降低建筑能耗，遵照现行国家有关标准，和自然通风研究现状，根据我省实际情况，制定本导则。
1.0.2 本导则规定了用于计算建筑自然通风的术语和定义、编制原则、计算方法。
自然通风的设计计算
英国蒙特福德大学机械馆
机械馆一般为矩形平面，进深大，双面走廊，两侧为 实验室和办公室，人工产热多，一般需要采用大规模 空调系统
15
二、几种典型的自然通风形式
▪充分利用烟囱效应进行通风
诺丁汉国内税务中心
建筑呈院落式布局，周边风速较小，不能很好满足风
压通风的需求，考虑加强热压通风
16
二、几种典型的自然通风形式
▪热压和风压结合通风
办公室、实验室
位于分支部分的办公室、 实验室进深小，采用风压 通风
报告厅、大厅
位于中央部分的报告厅、
大厅采用“烟囱效应”进
行热压通风
17
二、几种典型的自然通风形式
▪充分利用烟囱效应进行通风
采用顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔，作为建筑的入口和
楼梯间，最大吸收太阳能量，提高塔内温度，加强烟囱效应
52
一、CFD基本介绍
▪ 建筑通风中的CFD
▪建筑周边的空气流动及温度分布 ▪建筑表面的风压系数 ▪建筑内部空间的空气流动及温度分布
53 Wind (S-W)
54
一、CFD基本介绍
▪ 为何采用CFD模拟
CFD模拟： ▪ 周期短，成本低， 资料完备
▪ 技术性强，不确定
模型实验： ▪ 可靠，直观 ▪ 周期长，价格昂贵
5
一、基本概念
▪自然通风的舒适性
Hot
Warm Sl. warm Neutral
PMV Observed mean thermal sensation
Sl. cool
26
27
28
29
30
31
32
Operative temperature (oC)
厂房自然通风计算
厂房自然通风计算在进行厂房自然通风计算前，需要考虑以下几个关键因素：1.厂房的尺寸和形状：厂房的尺寸和形状会影响气流的流动和分布。
通常来说，较高的厂房天花板和斜屋顶有利于增加通风效果。
2.厂房的朝向和位置：厂房的朝向和位置会影响外部气流的进出方向。
通常来说，朝向风口和迎风面积较大的厂房有利于通风效果。
3.厂房墙体和门窗的结构：厂房墙体和门窗的结构会影响气流的进出和分布。
通常来说，开放式的门窗或可调节角度的通风窗有利于通风效果。
4.外部气象条件：外部气象条件包括环境温度、风速、湿度等，会影响自然通风的效果。
在计算自然通风时，需要考虑这些气象因素。
1.建筑能量计算法：通过计算气流和热量的传递方式，确定厂房内外的热气流运动规律和通风效果。
可以使用热媒体模型、计算流体动力学模型等方法进行计算。
2.动态模拟法：通过建立厂房的三维模型，并结合计算流体动力学模型，模拟厂房内的气流分布和通风效果。
可以通过不同条件的模拟和对比，选择最优的通风方案。
3.经验公式法：根据已有的实验数据和经验公式，推导出厂房自然通风的计算公式。
该方法适用于简单的厂房结构和气象条件。
在计算自然通风效果时，需要注意以下几个问题：1.厂房内的热量释放：厂房内的热量释放会影响气流的运动和通风效果。
需要合理确定热源的位置和热量释放量，以准确计算热气流的运动规律。
2.外部气象条件的测量和监测：外部气象条件是自然通风计算的基础数据，需要准确测量和监测。
可以使用气象站等设备进行实时监测，以确保计算的准确性。
3.不同通风方案的比较和评估：在进行自然通风计算时，需要对不同的通风方案进行比较和评估，选择最优的通风方案。
可以通过计算各个方案下的通风效率、能耗、舒适度等指标进行评估。
总之，厂房自然通风计算是一个复杂的过程，需要综合考虑厂房的结构特点、环境条件和通风方案等因素。
只有在合理计算和评估的基础上，才能实现厂房内部的良好通风效果。
《通风工程》课程教学大纲(本科)
通风工程Ventilation Engineering课程代码：901120627学时数：32 学分数：2一、教学目的《通风工程》是建筑环境与设备工程专业的一门专业限修课。
本课程的任务是通过理论教学等教学环节，使学生掌握通风工程的原理和计算方法，掌握通风工程的基本知识和设计技能，了解本学科的新发展和新技术。
使学生具有一般工业与民用建筑通风系统设计的初步能力和测试管理的初步知识。
二、教学内容、教学目标及学时分配第一章概述（4 学时）了解工业有害物的基本概念，有害物浓度的表示方法，掌握气象条件对人体热感受的综合影响，以及防治有害物的通风方法。
1.工业有害物及其卫生毒理学基础。
2.气象条件对人体生理的影响。
3.空气中有害物含量与有关标准。
4.防治有害物的通风方法。
第二章全面通风（2 学时）掌握全面通风量的计算公式，通风房间空气质量平衡及热平衡。
1.全面通风换气量的确定。
2.置换通风。
第三章自然通风（6 学时）掌握自然通风的原理及计算。
1．自然通风作用原理。
2.工业厂房自然通风的计算。
3.自然通风与建筑设计。
第四章局部通风（8 学时）了解各类局部排风罩的结构、适用场合、罩口排风量的组成。
控制风速法与流量比法计算排风量的理论基础。
掌握吸气口气流的运动规律，控制点与控制风速的概念。
1.概述。
2.局部排风的设计原则。
4853.排风罩设计计算理论。
4.密闭罩、柜式排风罩。
5.外部吸气罩、热源上部接受式排风罩。
6.槽边排风罩、吹吸式排风罩。
7.排风罩的其他形式。
8.局部送风。
第五章空气净化原理与设备（4 学时）了解粉尘的特性，效率与穿透率的概念，会计算单台除尘器与串联除尘器的效率与穿透率。
掌握各类除尘器的工作原理。
1.概述。
2.粉尘的净化。
3.有害气体的净化。
4.净化新方法。
第六章防烟排烟通风（4 学时）了解防烟排烟的作用与功能，防烟防火分区，安全疏散，建筑物烟气流动特性，防排烟设计程序。
1.概述。
2.防、排烟通风设计。
工业通风----第七章 自然通风与局部送风
整理课件
二、喷雾风扇
1、作用：增加风速及降温。 2、要求：采用喷雾风扇时，应力求控制雾 滴直径不超过100μm，最好在60μm以下。 3、适用场合：空气温度高于35℃、辐射照 度大于1400 w/m2，且工艺不忌细小雾滴的中、 重作业的工作地点。 工作地点的风速应采用3~5m/s。
侧送式空气幕又分单侧和双侧两种，门宽 B＜4m用单侧，B≥4m用双侧。
侧送式空气幕主要用于工业厂房、车库等 的大门上。
整理课件
2）下送式空气幕： 下送式空气幕目前已很少使用。
3）上送式空气幕 适用于一般的公共建筑，如商店、旅馆、
会堂、影剧院、体育馆、机场、地铁车站、候 机室等。
贯流风机主要用于上送式非热空气幕。
=Pxa+hg（ρw－ρn）－Kbvw2ρw/2 （7-12）
整理课件
第二节 自然通风的计算
根据现行《采暖通风与空气调节设计规范》 （GBJ19-87）规定：放散热量的生产厂房及辅 助建筑物，其自然通风应仅考虑热压作用。
1、设计计算： 2、校核计算： 3、计算时的简化条件： 1）通风过程是稳定的，影响自然通风的因素不 随时间而变化。
=Gb/(μb(2h2(ρw-ρn)ρp)1/2)
整理课件
根据空气量平衡方程式，Ga=Gb，如果近似认为μa ≈ μb，ρw ≈ ρp 。上述公式可简化为：
(Fa/Fb)2=h2/h1或Fa/Fb=（h2/h1）0.5 7-20 从公式20可以看出，进排风窗孔面积之比是随中和面 位置的变化而变化的。中和面向上移（即增大h1减小 h2），排风窗孔面积增大，进风窗孔面积减小；中和面 向下移，则相反。在热车间都采用上部天窗进行排风， 天窗的造价要比侧窗高，因此中和面位置不宜选的太高 二、车间排风温度tp（℃） 1、温度梯度法：
热压和风压同时作用下的自然通风
三、余压的概念：
室内某一点的压力和室外同标高未受建筑或其它物体扰动 的空气压力的差值称为该点的余压。当仅有热压作用时窗孔内 外的压差即为余压。 余压值从进风窗孔的负值逐渐增大到排风窗孔的正压。在 0—0平面上，余压等于0。我们把这个平面称为中和面。
(2)一般通风房间的设计原则： 送风口：应尽量接近操作地点。 排风口：应尽量靠近有害物源或有害物浓度高的区域。
减少涡流，避免有害物局部积聚。
(3)机械送风方式的规定：
同时发热、湿和污染气体：上下同时排风，送至作业带 比空气密度大，不散热的车间：下排上送 工作地点靠近污染源，无局部排风：送至工作地点 风量分配：
4.进风补偿：事故通风可不设，且不需要净化处理。
二、通风方案的确定原则： 1.尽可能采用局部通风
2.当设置局部通风不能满足要求或工艺条件不允许时，应考虑 全面通风。
3.对工艺复杂，多种有害物应综合运用各种通风方式。
第五节
自然通风
自然通风是利用热压和风压的作用而造成的空气流动，因 而它不仅不消耗动力，而且在高温车间中可以提供巨大的通风 量。但其受室外气象条件影响，风力作用不稳定。自然通风主 要用于热车间排除余热的全面通风。
2.屋顶通风机 以前一般设天窗排风，有如下缺点： （1）上部排风量不易控制，热损失大。 （2）若关闭无法排烟。
屋顶风机安装灵活。屋顶通风分轴流式、离心式两种，可 根据需要，随时开停。
第四节
事故通风
在生产车间，当生产设备发生偶然事故或故障时，会突然散发 大量有害气体或有爆炸性的气体时，应设置事故排风系统。 一、系统设计： 1.排风量：应根据工艺设计所提供的资料通过计算确定。如资 料不全时，应按每小时不小于房间全部容积的8次换气量确定。
自然通风的设计计算PPT文档共138页
1、合法而稳定的权力在使用得当时很 少遇到 抵抗。 ——塞 ·约翰 逊 2、权力会使人渐渐失去温厚善良的美 德。— —伯克
3、最大限度地行使权力总是令人反感 ；权力 不易确 定之处 始终存 在着危 险。— —塞·约翰逊 4、权力会奴化一切。——塔西佗
5、虽然权力是一头固执的熊，可是金 子可以 拉着它 的鼻子 走。— —莎士 比
Thank you
பைடு நூலகம் 6、最大的骄傲于最大的自卑都表示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》gb50019-2015
GB50736-2012 1 总则 2 术语 3室内设计计算参数 4室外设计计算参数 5供暖 6通风 7空气调节 8冷源与热源 9监测与控制 10消声与隔振 11绝热与防腐
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 7 除尘与有害气体净化
增 加 内 容
7.1 7.2 7.3 7.4 7.5 7.6 7.7
一般规定 除尘 有害气体净化 设备布置 排气管 抑尘及真空清扫 粉尘输送
中国建筑科学研究院 清华大学 同济大学 哈尔滨工业大学 西安建筑科技大学 广州大学 重庆大学 东华大学 西安工程大学 湖南大学 参加单位: 7个企业
1 GB50019-2015适用范围
1.0.2 本规范适用于新建、扩建和改建的工业建筑物及 构筑物的供暖、通风与空气调节设计。本规范不适用于有 特殊用途、特殊净化与特殊防护要求的建筑物、洁净厂房 以及临时性建筑物的供暖、通风与空气调节设计。
辐射供暖所用的加热管有多种塑料管材，这些塑料 管材的使用寿命主要取决于不同使用温度和压力对管材 的累计破坏作用。在不同的工作压力下，热作用使管壁 承受环应力的能力逐渐下降，即发生管材的“蠕变”， 以至不能满足使用压力要求面破坏，壁厚计算方法可参 照现行国家相关塑料管的标准执行。 GB50019-2003、GB50736-2012
1 GB50019-2015修订背景
GB50019-2003 GB50736-2012
《民用建筑采暖通风与空气调节设计规范》 GB50736
2012-01-21发布 2012-10-01实施
GB50736-2012编制情况
住房和城乡建设部建标[2008]102号文件《2008年工程 建设标准规范制订、修订计划（第一批）》，下达了《民用 建筑采暖通风与空气调节设计规范》的编制任务。 2008年12月24日，国家标准《民用建筑采暖通风与空 气调节设计规范》编制组成立暨第一次编制工作会议在北京 召开。 2010年12月2日在北京通过审查 2012-01-21发布 2012-10-01实施
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b窗内外的作用压差（规定以室内向室外流动为正）
Pb Pb Pb Pa Pa ghw n Pa gh w n (7 5)
P Pb Pa ghw n (7 6) ——即热压
热压的定义：由室内外空气温差在不同高度通风口
12
二、几种典型的自然通风形式
▪热压自然通风
Costozza别墅由6 座别墅组成，建 立在山坡上，通 过热压拔风原理 ，利用地下洞穴 作为天热冷源， 获得很好的制冷 效果
13
二、几种典型的自然通风形式
▪热压通风
在室内热压的作用下热空气上升，洞穴中12度的风通过 的地板上的通气孔进入室内
14
二、几种典型的自然一、CFD基本介绍
▪ CFD在暖通空调中的应用
3、室外微气候分析
30.4 30.4 30.6 30.4
7
一、基本概念
▪自然通风的基本形式
风压作用自然通风
热压作用自然通风
风压、热压联合作用自然通风
room
room
room room
shaft
room room
8
依靠屋顶风机进行的自然进风机械排风
一、基本概念
▪自然通风的基本形式
9
一、基本概念
▪ 自然通风的存在的问题
▪ 湿度控制 ▪ 噪声控制 (开窗时减少10dB相当于关窗时减少30dB) ▪ 空气质量 ▪ 空调负荷 ▪ 安全性 ▪ 下雨
自然通风
机械通风
空调
OSAKA 市 立 体 育 馆 空调、机械通风与自然通风的运行情况24
OSAKA 市 立 体 育 馆 座椅送风
25
三、建筑通风的应用
▪合理的建筑布局
梳式布局通风
冷巷
26
三、建筑通风的应用
▪合理的建筑布局
密集布局通风
27
三、建筑通风的应用
▪天井通风
28
三、建筑通风的应用
二、几种典型的自然通风形式
▪热压和风压结合通风
办公室、实验室
位于分支部分的办公室、 实验室进深小，采用风压 通风
报告厅、大厅
位于中央部分的报告厅、
大厅采用“烟囱效应”进
行热压通风
17
二、几种典型的自然通风形式
▪充分利用烟囱效应进行通风
采用顶帽可以升降的圆柱形玻璃通风塔，作为建筑的入口和
楼梯间，最大吸收太阳能量，提高塔内温度，加强烟囱效应
；冬季顶帽降下以封闭排气口，形成玻璃暖房，节省采暖能
耗
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二、几种典型的自然通风形式
▪超高层建筑的自然通风
法兰克福商业银行
60层高的塔楼中庭
全球首座生态 型高层塔楼
针对60层高的 塔楼中庭的自 然通风状况进 行计算机模拟 和风洞实验， 防止内部风速 过大，产生无 法忍受的紊流
19
二、几种典型的自然通风形式
10
二、几种典型的自然通风形式
▪风压自然通风
新卡里多尼亚Tjibaou文化中心全景
新卡里多尼亚气候炎热，常年多风；文化中心10个棚屋组成，最高28m,
造型是经过多次CFD模拟分析和风洞实验后确定的
11
二、几种典型的自然通风形式
▪风压通风原理
▪棚屋背面指向主导风向 ▪棚屋背面为正压区，下风 处为负压区 ▪压差产生空气流动 ▪针对不同风速（从微风到 飓风），调节百叶开合及方 向，控制室内流动
的部位利用热压通风
44
二、自然通风计算
主要针对消除余热的应用情况
• 计算分类：
设计计算：由所需通风量确定窗孔面积与位置
校核计算：由已有窗孔校核实际通风量
• 简化条件：
1）过程稳定 2）室内空气温度为平均温度
tnp
tn
tp 2
3）室内压力分布符合水静力学法则
4）其他因素忽略
45
设计计算步骤
1.车间排风温度计算
▪热压和风压结合通风
英国蒙特福德大学机械馆
机械馆一般为矩形平面，进深大，双面走廊，两侧为 实验室和办公室，人工产热多，一般需要采用大规模 空调系统
15
二、几种典型的自然通风形式
▪充分利用烟囱效应进行通风
诺丁汉国内税务中心
建筑呈院落式布局，周边风速较小，不能很好满足风
压通风的需求，考虑加强热压通风
16
57
一、CFD基本介绍
▪ 如何验证模拟结果?
▪采用公认的经过验证的计算模型和程序 ▪用经典的实验和实测的数据验证模型 ▪对不同类型的流动均进行验证
模型
58
流线
一、CFD基本介绍
▪ CFD应用广泛
汽车
动力机械
航空航天
船舶
59
一、CFD基本介绍
▪ CFD在暖通空调中的应用
1、室内气流组织评价
大厅模型
39
3.风压
定义： 风受到建筑干扰后产生 的静压变化
计算式：
Pf
K w vw2
2
K——空气动力系数，实验确定 仅有风压作用时，K值大的窗孔进风
40
风洞模型实验
41
42
4.风压热压同时作用时的孔口内外压差 1）窗孔内外的压差
P Px Pf 建筑表面正压力与余压正方向相反
▪建筑细部构件通风
檐下风口
通风屋脊
29
三、建筑通风的应用
▪竹楼
竹楼架空利于通风
30
三、建筑通风的应用
▪自然通风的局部构件
明治大学自由大楼的 自然通风方式
自然通风窗的结构 31
品川Inter City外窗的自然通风装置
32
松下电器情报中心大厦
高层建筑自然通风布局实3例3
日本钢铁北九州支部大楼
Px——指仅有热压作用时的余压值
2）由于风压的不稳定性，实际工程设计时，仅考 虑热压作用 3）防止风压的负作用、利用风压作为安全因素
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4.风压热压同时作用时的孔口内外压差
• 风压和热压共同作用，有时互相加强，有时相互抵消 • 两者相互作用下的通风机理还待研究，目前将两者的相互
作用简单考虑为线性叠加 • 一般来说建筑进深小的部位多利用风压直接通风，进深大
46
设计计算步骤
tp （1-m）Q
从全室的热平衡分析：
G
Q
C tp tw
tw
Q
tn
mQ
从工作区热平衡分析：
G
mQ
Ctn tw
两式联立，有：
tp
tw
tn
tw m
通过实验数据确定 m 值
47
设计计算步骤
2. 确定窗孔位置 可以先假设中和面位置
h2
０
０
h1
Ga a Fa 2 Pa w a Fa 2h1g w np w Gb b Fb 2Pb p b Fb 2h2 g w np p
5
一、基本概念
▪自然通风的舒适性
Hot
Warm Sl. warm Neutral
PMV Observed mean thermal sensation
Sl. cool
26
27
28
29
30
31
32
Operative temperature (oC)
6
一、基本概念
•中央空调建筑的用户对温度偏差比自然通风建筑敏感 •中央空调建筑用户对温度恒定的要求更高，当温度发生 偏差时就会不满 •自然通风建筑表现出了更广温度范围内的适应力
空调处理就引入室内以达到维持室内空气舒适性的方法
▪目的 带走热湿量（保持室内热舒适性） 带入新风 (保持室内空气品质）
4
一、基本概念
▪ 自然通风的特点
▪ 优点 无能耗
建筑能耗占总能耗30％
空气品质好
机械通风空调：“病态建筑 ”
▪ 缺点 难控制
有时风量不足
解决办法：自然通风和机械 通风相结合，机械辅助自然通风
定性分析：Ga Gb G 简化计算，若： a b
w P 则有：
Fa Fb
2
h2 h1
Fa h2
Fb
h1
３）确定窗孔面积
• 离中和面越远，余压越大，同样 的通风量要求的窗孔面积越小 • 中和面位置要适当
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例2010
• 某厂房利用热压进行自然通风，进风口面 积Fj=30m2，排风口面积Fp=20m2，近排风 口中心的高度差H=13m，设近排风口的流 量系数相同，且近似认为ρw=ρp，则厂房内 部空间中余压值为0的界面与进风口中心的 距离hj为下列哪一项？
▪ 1974 年首次应用于建筑环境领域－丹麦，P.V. Nilsen ▪ 1986年,Waters利用CFD方法对许多建筑物如前庭、机场候
机厅等的速度分布和温度梯度进行模拟计算，这是大规模 实际工程应用的首次介绍 ▪ 此后，CFD技术在建筑空调通风领域得到广泛应用 ▪ 流体动力学，数值计算，计算机图形学技术的综合
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一、CFD基本介绍
▪ 建筑通风中的CFD
▪建筑周边的空气流动及温度分布 ▪建筑表面的风压系数 ▪建筑内部空间的空气流动及温度分布
53 Wind (S-W)
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一、CFD基本介绍
▪ 为何采用CFD模拟
CFD模拟： ▪ 周期短，成本低， 资料完备
▪ 技术性强，不确定
模型实验： ▪ 可靠，直观 ▪ 周期长，价格昂贵
间造成的空气流动作用压头
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2.余压
定义：用 Px 表示 室内某一点的压力与室外
同标高未受干扰的空气压力 的差值
注意：热压和余压的区别 热压——两窗孔之间的压差， ΔPb- ΔPa