建筑环境学第六章,通风与气流组织

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16
常见的自然通风的形式
中庭通风
空气从 下面的 开口进 入
由于受热， 气流上升
中间隔断尽可能小
风井通风
单面通风
高度，h 高度，h
穿堂风最大深度 5m
穿堂风 Cross ventilation
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机械通风
利用机械手段（风机、风扇等）产生压力差来 实现空气流动的方式
优点：可控制性强
可通过调整通风设备控制风量 可通过调整风口、风量等控制室内气流分布
局限性：成本高
需要消耗能源 初投资和运行费都比较高 需要维护管理 设备需要占据空间，并可能带来噪声
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机械通风气流组织形式
混合通风：稀释法
追求均匀的室内环境 混合后的空气可能已被污染
置换通风：置换法
保证人员呼吸区的环境要求 下送风，新鲜气流先送入工作区
个性化送风：局部保障法
满足不同个体的特殊性要求 工位送风，独立可调
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机械通风的气流组织形式
三种典型的送风形式
混合通风 置换通风 个性化送风
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Fanger 教授的比方：
混合通风
置换通风 或
个体送风
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混合通风的气流形式
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回
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理想的气流分布形式
两种典型的理想气流分布
保证室内热湿环境和保证空气品质
2
本章内容
室内空气环境营造方法 室内空气环境的评价指标 主要评价指标的测量方法
3
室内空气环境营 造方法
4
室内空气环境的基本要求
满足室内人员对新鲜空气的需求
保证主观感受的满意度
保证室内人员的热舒适
保证温湿度、风速要求
保证室内污染物不超标
各种污染物需要被稀释和移除
室内污染物允许浓度 室外污染物浓度 室内污染物发生量：发生量已知否？？？
室内污染物产生对换气量的要求
人体代谢生物污染：以CO2浓度或臭气强度指数 为指标确定换气量
消除烟臭的要求根据吸烟量确定 污染物发生量：VOC等微量产生的污染难以监测，
通风量的确定仍然是需要研究的问题。
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一. 通风量、气流分布与室内环境
通风量与 IAQ的关系
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一. 通风量、气流分布与室内环境
通风量与 IAQ的关系
美国(欧洲)对学校，办公室的最新研究表明 新风量与SBS之间有着一定的关系，当新风量 小于36 m3/h人时，SBS 问题变得显著。
关于人体代谢污染的问题，第一印象 (First Impres sion) 使 80%的人能够满意的最小新 风量是 27 m3/h人，对于已适应了室内环境的 90%的人能够满足的最小新风量只需 9 m3/h 人。
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热 压
小中和面
引
起
12
的风 自压 然作 通用 风下
13
风压作用下的自然通风
往往采用CFD或 风洞模型实验的方法 求取K值。
风压系数
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Pf
K
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2
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14
风洞模型实验
15
风压和热压的联合作用下的 自然通风
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2
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9
热压通风
Pb (Pa ) Pb Pa gh( w n )
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10
热压通风的基本概念
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余压
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通筑
大中和面
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稀释法（均匀混合） 置换法（活塞置换） 局部保障法（个性化送风）
7
自然通风
利用自然的手段（热压、风压等）来促使空气流 动而进行的通风换气方式
优点
不消耗动力或消耗很少的动力，节能 可以用充足的新鲜空气保证室内的空气品质 不需要专用机房，不需要专门维护 可以带来较宽的舒适范围
局限性
受建筑设计限制，难以控制总通风量 难以保证新风在室内得到合理的分布 室外污染严重（包括噪声）时不适用 气候条件不适合时不适用 往往需要居住者进行通风口的调节
均匀混合：气流充分混合，各处参数完全一样 活塞流动
实际情况都不是均匀混合和活塞流动，而要 复杂得多
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室内空气环境的评 价指标
一. 通风量、气流分布与室内环境 二. 理想稀释与置换时的描述参数 三. 送风有效性的描述参数 四. 污染物排除有效性的描述参数 五. 空气扩散性能与均匀指标
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一. 通风量、气流分Байду номын сангаас与室内环境
第六章
通风与气流组织
清华大学 建筑学院 建筑技术科学系
1
气流组织对室内环境质量的意义
气流组织的定义
狭义：机械通风的送回风的搭配形式 广义：一定的送风口形式和送风参数所带
来的室内气流分布(Air Distribution)
送风参数：风量、风速的大小和方向以及风 温、湿度、污染物浓度等
气流组织的重要性：
8
自然通风
基本原理：只要建筑开口两侧存在压力差P，就会
有空气流过开口。流过的风速为： P
＝ 2P＝ 2P
驱动力压差
热压：温差引起的空气密度差导致建筑开口内外的压差
风压：室外绕流引起建筑周围压力分布的不同形成开口处的 压差
自然通风的分类
热压通风 风压通风 风压和热压的联合作用下的自然通风
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一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
常用民用建筑新风量范围 以坐为主、少吸烟、久逗留场所
活动 强度
静坐 极轻 轻 中等 重
CO2 发生量 （m3/h.人）
0.0144 0.0173 0.023 0.041 0.0748
不同 CO2 允许浓度下必须的新风量（m3/h.人）
0.1%
0.15%
5
室内空气环境营造的方法
通风
基本考虑单一参数控制，如温度，污染物浓度等
空气调节
多参数控制：调节温度、湿度、流速、洁净度、 空气成分、气味等
污染严重：直流式系统（即机械通风系统） 污染不很严重：部分回风系统
6
通风是最基本的方法
功能
对污染物与热污染进行移除
通风的方式
自然通风 机械通风
0.2%
20.6
12
8.5
24.7
14.4
10.2
32.9
19.2
13.5
58.6
34.2
24.1
106.9
62.3
44
实际上，人体在静坐至重劳动状态，肺通气量为： 11.6~80.4 L/min人，即0.7~ 4.8 m3/h人 (实际为一半)
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一. 通风量、气流分布与室内环境
新风通风换气量
决定因素