通风气流
通风气流
第一章·绪论一、通风把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。
建筑物内部与外部的空气交换、混合的过程和现象，是影响室内空气品质的主要因素。
通风的目的：保证排除室内污染物保证室内人员的热舒适满足室内人员对新鲜空气的需要通风方式（按动力）：自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风风压通风：依靠自然风力作用在建筑上造成的压差浮力通风：借助空气温度差异造成的浮力（热压通风）通风方式（按动力）：机械通风：利用风机等机械设备进行通风适用于自然通风量不足、室内有可燃、有害气体的场合优点：风量稳定，可控制调节缺点：消耗能量通风方式（按排除污染物方式）：混合通风：干净空气顶部送入，与空气充分混合，污染物浓度一致置换通风：新鲜空气底部送入、顶部排出，室内空气分层流动，垂直方向形成温度梯度和浓度梯度。
层流通风：风口均匀布置在整个地板、墙面、顶棚，空气品质好，运行费用高。
注意：通风与空气调节的区别空调：用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术。
可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。
空气调节：使房间或封闭空间空气温度、湿度、洁净度和空气速度等参数，达到给定要求的技术。
一个特定空间内的空气环境，一般既要受到来自空间内部产生的热湿量和其他有害的干扰，同时还要受到来自空间外部的气候变化‘太阳辐射和外部空气中有害的干扰。
为了保证特定空间内空气的温度、湿度、洁净度、气流速度等处于限定的变化范围，必须对这些干扰采取技术的手段来消除它们的影响。
通常采用的技术手段主要有采用热湿交换技术以保证特定空间内的温湿度；采用气流组织技术以保证特定空间内的空气合理流动并有合适的流速。
气流组织：在空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则
全面通风气流组织的原则如下：
1. 空气流动方向：通风气流应从干净的区域向污染的区域移动，以有效地将污染物排出。
2. 气流速度：通风气流的速度应在可接受的范围内，既能够有效地将污染物带走，又不会引起其他问题，如温度不适或风扬尘。
3. 高效过滤：在通风系统中使用高效过滤器，以去除空气中的微尘、细菌和其他污染物。
4. 均匀分布：通风系统应该能够均匀地将新鲜空气分布到房间各个角落，以确保整个空间得到充分的通风。
5. 空气质量监测：全面通风气流组织应配备相关的空气质量监测设备，用于实时监测空气中的污染物浓度，以便及时采取措施。
6. 合理运行：通风系统应按照预定的操作指南进行合理运行，以达到最佳的通风效果。
7. 定期维护：通风系统应定期进行检查和维护，确保其正常运行，保证室内空
气的良好质量。
综上所述，全面通风气流组织的原则是确保新鲜空气能够均匀地分布到室内各个角落，通过高效过滤和定期维护，将污染物有效排出，保证室内空气的质量。
通风气流技术考点归纳..
通风气流技术考点归纳1、P7 通风的概念、目的把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。
建筑物内部与外部的空气交换、混合的过程和现象，是影响室内空气品质的主要因素。
通风的目的：保证排除室内污染物保证室内人员的热舒适满足室内人员对新鲜空气的需要2、P9 通风的方式、分类、动力、原理通风方式（按动力）：自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风风压通风：依靠自然风力作用在建筑上造成的压差浮力通风：借助空气温度差异造成的浮力（热压通风）机械通风：利用风机等机械设备进行通风适用于自然通风量不足、室内有可燃、有害气体的场合优点：风量稳定，可控制调节缺点：消耗能量通风方式（按排除污染物方式）：混合通风：干净空气顶部送入，与空气充分混合，污染物浓度一致置换通风：新鲜空气底部送入、顶部排出，室内空气分层流动，垂直方向形成温度梯度和浓度梯度。
层流通风：风口均匀布置在整个地板、墙面、顶棚，空气品质好，运行费用高。
3、P28 气流组织的影响因素送风口位置及型式，回风口位置，房间几何形状，室内的各种扰动等。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为重要。
4、P39 羽流形成机理（浮力差）置换通风——羽流羽流，是一种浮力差造成的重力流，是浮力带来的流动。
5、P40 射流混合通风——射流重要特点：卷吸——与自由流体边界间的作用意义：是进入室内的热、湿、新风的主要分布媒介防止：不合适的温度变化梯度和吹风感气流短路6、P41 自由空气射流的特点空气从一个开口或喷嘴释放到没有固体边界的空间中，射流空气的静压等于周围空气的静压。
核心区、特征衰退区、轴对称衰退区、末端区自由气流剪切层——边界层7、P78 受限射流当射流边界的扩展受到房间边壁影响时，就称为受限射流。
不管是受限射流还是自由射流，都是对周围空气的扰动，它所具有的能量是有限的，它能引起的扰动范围也是有限的，不可能扩展到无限远去，而受限射流还要受到房间边壁的影响，因此形成了受限射流的特征。
自然通风的原理
自然通风的原理
自然通风是利用自然的气流原理，通过合理设置建筑物的通风口（如窗户、门等），以及利用周围环境的风力，实现室内外空气的流通和新鲜空气的进入。
具体原理如下：
1. 热空气的上升：当室内温度比室外温度高时，热空气会因浮力原理而向上升起，从而形成自然通风的动力。
这种现象就像热气球中的热空气升起一样，上升的热空气会导致低温空气从窗户或门等通风口进入室内，从而实现通风。
2. 风力的作用：在有风的情况下，风力会通过通风口产生一定的压力差，从而推动空气流动。
当建筑物的通风口设置得当时，可以充分利用风力将新鲜空气引入室内，并将室内污浊空气排出。
3. 孔隙效应：室内和室外的气压存在差异，通过建筑物的孔隙（如墙壁砖缝、楼梯通道等）可以产生一定的气流。
这种效应能够使得室内外空气发生交换，起到通风的作用。
需要注意的是，实现良好的自然通风还需要结合建筑物的设计和周围环境因素。
建筑物通风口的位置、大小、数量等需合理设置，以便调控通风量和流通方向。
同时，周围环境的自然风能够提供额外的通风动力，因此建筑物的位置、周围建筑物的遮挡等也需要考虑。
通过合理设计和布局，可以最大限度地利用自然通风的原理，提高室内空气质量和舒适度。
全面通风的气流组织要点
全面通风的气流组织
从房间下部排出的风量，包括距地面2m以内的局部排风量。 从房间上部排出的风量，不应小于每小时1次换气。
当排出有爆炸危险的气体或蒸汽时，其风口上缘距顶棚应 小于0.4m。
前物 浓度，从而使污染物的浓度降低到允 许标准之下，所以又叫稀释通风。
全面通风的气流组织
6．风量的分配 （1）有害物和蒸气的密度比空气轻，或虽比室内空气重，但 建筑内散发的显热全年均能形成稳定的上升气流时，宜从房间上 部区域排出。 （2）当散发有害气体和蒸气的密度比空气重，建筑物内散发 的显热不足以形成稳定的上升气流而沉积在下部区域时，宜从房 间上部区域排出总风量的1/3且不小于每小时一次换气量，从下部 区域排出总排风量的2/3。 （3）当人员活动区有害气体与空气混合后的浓度未超过卫生 标准，且混合后气体的相对密度与空气密度接近时，可只设上部 或下部区域排风。 （4）送排风量因建筑物的用途和内部环境的不同而不同。在 生产厂房、民用建筑要求清洁度高的房间，室内压力应为正压， 送风量应大于排风量；对于产生有害气体和粉尘的房间，室内压 力应为负压，应使送风量略小于排风量。
全面通风的气流组织
全面通风的气流组织
排风口
送风口
进风口
吸风口
进
风
口
送风口
全面通风平面图
接排风口
灰尘
吸风口
所谓气流组织，就是
人
合理的选择和布置送、排 风口的形式、数量和位置，
合理的分配各风口的风量，
使送风和排风能以最短的
流程进入工作区或排出，
从而以最小的风量获得最
佳的效果。
全面通风的气流组织
全面通风的通风效果不仅与采用的通风系统风量有关，还与通 风房间的气流组织形式密切相关。一般通风房间的气流组织形式有 上送下排、下送上排及中间送上下排等形式。设计时应根据有害物 源的布置、操作位置、有害物 性质及浓度分布等情况对送排 风方式进行合理的选择。
结构设计知识：通风与气流对建筑结构的影响
结构设计知识：通风与气流对建筑结构的影响建筑结构是指为承载建筑物自身重力和外部载荷而设置的构件或系统，通风与气流是建筑物中不可避免的现象，它们对建筑结构也会产生影响。
本文将探讨通风与气流对建筑结构的影响及其相关知识。
一、通风对建筑结构的影响通风是指自然或人为的气体流动，建筑中的通风会引起内部空气和外部气流之间的压力差，从而对建筑结构产生一定的影响。
通风对建筑结构主要有如下几个方面的影响。
1.气压变化建筑内部空气的流动会导致气压的变化，进而对建筑结构产生影响。
如在通风较好的大厅内，气压较低，会引起周围室内空气的流动，进而影响周围墙体和屋顶的受力和稳定性。
2.湿度变化通风还会带来湿度的变化，对建筑结构的潮湿程度和材料的寿命产生影响。
比如在不能通风的地下室中，湿度不容易挥发，会影响建筑结构的强度和稳定性。
3.温度影响通风还会带来温度变化，如在通风较好的房间内，炎热的天气中，房间的温度比外部低，而寒冷的天气中，房间的温度比外部高，这也会对建筑结构产生影响。
二、气流对建筑结构的影响气流是指自然或人为的气体流动，建筑中的气流主要有天然气流和强制气流两种，这些气流也会对建筑结构产生一定的影响。
对于建筑结构来说，气流的主要影响有如下几个方面。
1.风压效应风压效应是指气流的作用导致建筑物表面产生的压力，这会影响建筑结构的安全性。
强风会产生较强的风压效应，对建筑结构的抗风能力和稳定性产生影响。
2.风力振动风力振动是指在风力作用下，建筑物和结构产生的振动，这会对建筑物的寿命、使用功能和舒适性产生影响，甚至会导致结构破坏。
因此，在建筑结构设计中需要考虑到抗风稳定性问题。
3.空气污染气流还会传递空气中的污染物，对建筑物的外观和质量产生影响，如建筑物表面的污迹会严重影响其美观度。
结论综上所述，通风和气流对建筑结构都会产生影响，在建筑结构设计中需要综合考虑气流、风压、温湿度等因素，以便使建筑物在各种气候条件下都有较好的稳定性和安全性。
建筑设备节能技术-补充-通风与气流组织
b
w
n h
a
7
热压通风的基本概念
b 余压
h2
o
中和面
o
h1
a
8
H h
余压
自然 多层 Lia
(total)
Fdi
[
(
i out
(1
i )H l
1 m 1.5
)
i
g
]1 / 1.5
通建
风筑
的
大中和面
Lia
Fdi
hi Zi
[(
i out
i in
f ( )d 1 0
累计分布函数
f ( )d F ( ) 0
P
则某点的平均空气龄为
p
f ( )d
0
[1 F ( )]d
0
P
28
室内气流分布的描述参数－－空气龄与其他
与空气龄相关的两个参数
残余时间(Residual lifetime)
空气从当前位置到离开房间的时间 rl
驻留时间(Residence time )
在释放点连续释放固定强度源的示踪气体，记录 测量点处示踪气体浓度随时间的变化过程。
100％
有效温差 ET=( t - tn)-7.66(Vi-0.15) ADPI的值越大，说明感到舒适的人群比例越大。
在一般情况下，应使ADPI≥80％
39
气流组织的测量与计 算方法
1. 示踪气体实验法 2. 半经验射流公式法 3. 数值求解法(CFD方法)
40
1.示踪气体试验法
是研究建筑物空气分布与渗透特性的重要手段 示踪气体的目的是准确标识室内空气流动特性，
第六章 通风与气流组织(wlf)第二节
0
f ( )d F ( ) F (0) 0 F () 1
13
空气龄的概率分布f(τ)：年龄为τ的空气微团 在某点空气中所占的比例。
空气龄的累计分布F(τ):年龄比τ短的空气微 团所占的比例。
某点的空气龄tp指该点所有微团的的空气龄的 平均值：
p f ( )d p [1 F ( )]d
38
第六章 通风与气流组织
§6.2 室内空气分布的 描述参数
1
气流组织：在一定的送回风形式下，建筑内部 空间会形成某个具体的风速分布、温度分布、 湿度分布、污染物浓度分布。 如何评价气流组织？
② 描述污染物排除有效性的参数：污染物到达程度，到 达的时间； ③ 与热舒适有关的参数； ④ 若充分混合，用一个集总的参数对房间通风效果进行 总体评价。
非完全混合（实际情况）：入口处空气最新 鲜，出口处空气龄要高于房间平均空气龄， 死角处最陈旧。
17
2. 换气效率(Air exchange efficiency
对于理想“活塞流”的通风条件，房间 的换气效率最高。此时，房间的平均空 气龄最小，它和出口处的空气龄、房间 的名义时间常数存在以下的关系 ：
Ce Cs C Cs
Ce Cs p Cp Cs
30
排污效率的意义：
衡量稳态通风性能的指标，表示送风排除污染物的 能力。
对相同的污染物，在相同的送风量时，能维持较低 的室内稳态浓度，或者能较快的将室内初始浓度降 下来的气流组织，排污效率高。
主要影响ε的因素：
7
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
8
1. 空气龄(Air Age)
通风气流组织的基本原则包括
通风气流组织的基本原则包括
1. 自然通风原则：利用自然的气流，通过制造适当的通风路径和开口，使新鲜空气从低处进入，热空气从高处排出。
2. 穿越通风原则：通过建筑物内外的通风路径，使空气从建筑物的一侧进入并从另一侧排出，以实现有效的通风。
3. 垂直通风原则：通过建筑物内部和外部的垂直通风路径，使空气从底部进入并从顶部排出，以实现整体的空气循环和通风。
4. 屏障通风原则：通过合理设置屏障来引导气流，使空气从低压区域流向高压区域，以实现较强的通风效果。
5. 层流通风原则：通过不同高度设置的通风开口，使空气在建筑内形成无阻碍的层流循环，以实现均匀通风和降温。
6. 空气混合原则：通过合理放置通风设备，使新鲜空气和室内空气进行有效的混合，以提高室内空气的质量。
7. 避免局部死角原则：在建筑物中设置合理的通风路径和开口，避免出现局部死角，确保整体空气流动的畅通性。
8. 考虑环境因素原则：根据建筑物的环境特点，如气温、风向、降雨等，合理设计通风系统，以最大限度地利用自然环境提供的资源。
第六章_通风与气流组织第一--三节
通风：不采用回风，空气不循环使用，进风不 （或简单）处理，排风需处理至满足排放标准才 能排除； 空调：采用回风，进风需处理至设计值，排风不 需处理。
4
二、自然通风（Natural Ventilation）
定义：指利用自然的手段（热压、风 压等）来促使空气流动而进行 的通风换气方式。
洁区
29
常见风口类型---置换通风
30
3、个性化送风（Personalized Ventilation）
原理：将处理好的新鲜空 气直接送至人员主要活动 区，同时人可调节送风参 数，实现有限区域个性化。
特点：个性化调节；直接 控制呼吸区，无需全部区 域的控制；通风效率高， 通风量、能耗小。
42
根据通风气流的目的，气流分布的 评价分为三个方面 通风有效性 排污有效性 能量利用有效性与热舒适
43
二、通风有效性描述参数
空气龄 换气效率 可及性
44
1、空气龄(Air Age)
最早于20世纪80 年代由Sandberg 提出。
定义：指送风到 达房间某点的时 间。
实际意义：旧空 气被新空气代替 的速度。
输入和平衡分配； 在噪声和污染严重地区，不适用； 安全隐患，应预先采取措施； 不适用恶劣气候地区； 需要居住者自己调节，麻烦； 未对进口空气过滤、净化； 所需空间较大，受到建筑形式的限制。
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三、机械通风（Mechanical Ventilation）
定义：指利用机械手段（风机、风扇等）产 生压力差来实现空气流动的方式。
＝ 2P＝ 2P
通过的空气量：
G F＝F 2P
关键因素： F、P
室内通风原理
室内通风原理
室内通风是指通过人工手段使室内的空气流动，以保持室内空气的新鲜和良好的空气质量。
室内通风的原理主要涉及气流的对流、换气和循环三个方面。
首先，对流是指通过温度和密度的差异产生室内空气的上升和下降运动。
当室内温度较高时，热空气会上升，形成向上的气流，这种现象被称为热对流。
而当室内温度较低时，冷空气会下降，形成向下的气流，这种现象被称为冷对流。
通过合理利用室内的自然通风口、窗户以及室内外温差的差异，可以实现对流，将新鲜空气引入室内，同时排除室内的污浊空气。
其次，换气是指通过设置室内外通风设备，将室内污浊空气排出，引入新鲜空气。
常见的换气设备包括通风扇、换气口、排烟管道等。
通过这些设备，可以实现室内外空气的交换，达到新鲜空气的进入和污浊空气的排出，从而改善室内空气质量。
最后，循环是指通过利用局部气流和风扇等设备，实现室内空气的均匀循环。
通过循环，可以将新鲜空气均匀分布到整个室内空间，避免出现空气死区和局部污染问题。
总之，室内通风的原理是通过对流、换气和循环三个方面的手段，实现室内空气的流动和更新，从而提高室内空气质量和舒适度。
通风气流组织的基本原则包括
通风气流组织的基本原则包括一、引言通风气流组织是指通过合理的设计和管理，使室内空气能够流动，达到良好的通风效果，提高室内空气质量和舒适度的一种方法。
在建筑物的设计和使用中，通风气流组织起着重要的作用。
本文将介绍通风气流组织的基本原则，包括空气流动的路径、速度和分布等方面。
二、通风气流组织的路径通风气流组织的路径是指空气在室内流动的路径。
在设计通风系统时，应考虑室内的功能需求和空气流动的方向。
一般而言，通风气流组织的路径应尽量避免污染物在室内扩散，同时要保证空气的流通性。
例如，厨房的通风气流组织应将油烟排出室外，而卫生间的通风气流组织则应将异味排除室外。
三、通风气流组织的速度通风气流组织的速度是指空气在室内流动的速度。
通风气流组织的速度应根据室内的功能需求进行调整。
一般而言，室内活动区域的通风气流组织速度应较高，以增加空气的流通性，提高舒适度。
而静态区域的通风气流组织速度则可以较低，以减少不必要的能耗。
因此，在通风系统的设计中，应根据不同区域的功能需求合理调整通风气流组织的速度。
四、通风气流组织的分布通风气流组织的分布是指空气在室内的分布情况。
通风气流组织的分布应保证室内空气的均匀性，避免死角和积聚区的产生。
在通风系统的设计中，应考虑到室内的布局和摆放物品的位置，合理安排通风口和排风口的位置，以实现空气的均匀分布。
五、通风气流组织的管理通风气流组织的管理是指定期检查和维护通风系统，确保其正常运行和有效性。
通风系统应定期清洗和更换过滤器，保持通风口和排风口的畅通。
同时，应定期检查通风系统的运行情况，及时修复故障和漏风现象。
通过有效的管理，可以保证通风气流组织的有效性和持久性。
六、通风气流组织的效果评估通风气流组织的效果评估是指对通风系统进行监测和评估，判断其是否满足设计要求。
通过测量室内空气的质量指标和舒适度指标，可以评估通风气流组织的效果。
如果发现通风气流组织存在问题，应及时调整和改进通风系统，以提高室内空气质量和舒适度。
全面通风气流组织形式
全面通风气流组织形式一、引言全面通风是指通过合理设计的通风系统，将新鲜空气均匀地输送到室内，同时排除室内污浊空气的一种组织形式。
全面通风的设计对于提供良好的室内空气质量、保障人们的健康和舒适至关重要。
本文将介绍几种常见的全面通风气流组织形式。
二、上送式通风上送式通风是一种将新鲜空气从底部输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于地板附近，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
上送式通风能够有效地提供新鲜空气，但由于热空气的上升，可能导致上方空气的积聚，使室内温度不均匀。
三、下送式通风下送式通风是一种将新鲜空气从顶部输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于天花板附近，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
下送式通风能够有效地将新鲜空气均匀地分布到室内，但由于冷空气下沉，可能导致底部空气的积聚，使室内温度不均匀。
四、混合式通风混合式通风是一种将新鲜空气从多个位置输送到室内的通风方式。
通常情况下，新风口位于室内各个角落，空气经过过滤、加热或冷却后，通过送风口进入室内。
混合式通风能够将新鲜空气均匀地混合到室内，使室内空气质量得到改善，但可能存在空气流动不稳定的问题。
五、间接式通风间接式通风是一种通过热交换器将室内和室外空气进行热量交换的通风方式。
通常情况下，室内污浊空气通过排风口排出，同时新鲜空气通过供风口进入室内，两者在热交换器中进行热量交换，以减少能量损失。
间接式通风能够提高能源利用效率，但可能存在传热不完全的问题。
六、直接式通风直接式通风是一种通过直接将室内和室外空气进行交换的通风方式。
通常情况下，室内污浊空气通过排风口排出，同时新鲜空气通过供风口进入室内，两者直接进行交换。
直接式通风能够实现快速通风，但可能存在室内外空气混合不均匀的问题。
七、结论全面通风气流组织形式的选择应根据具体情况和需求进行合理设计。
上送式通风适用于室内温度较低的环境，下送式通风适用于室内温度较高的环境，混合式通风适用于需要均匀通风的环境，间接式通风适用于需要节约能源的环境，直接式通风适用于需要快速通风的环境。
第六章 通风与气流组织(wlf)第三节
M ' (τ ) = QCe (τ ) M (τ ) = ∫ C p (τ )dV = M (0) Q ∫ Ce (τ )dτ
V 0
∞
1 1 τCe (τ )dτ = ∫ τ [ Q M ' (τ )]dτ = Q ∫ τd ( M (τ )) ∫ 0 1 Q 0 ∞ 0 ∞ ∞ 0
∞
∞
1 1 = τM (τ ) + Q ∫ M (τ )dτ = Q ∫ M (τ )dτ 0 0
21
以下降法为例证明平均 空气龄公式( 空气龄公式(2)
∞ 1 τ p = V ∫ τ p dV = V ∞
∫ ∫C
0V ∞
p
(τ )dVdτ =
∞
∫ M (τ )dτ
0
VC (0)
M ( 0)
=
Q ∫ τCe (τ )dτ
0
M ( 0)
=
∫ τC (τ )dτ
e 0 ∞
∫ C (τ )dτ
e 0
13
释放点在房间内部,测量点在出风口处 释放点在房间内部, ——污染物驻留时间 ——污染物驻留时间 脉冲法 上升法 下降法
14
脉冲法测污染物驻留时间
在通风房间的入口释放 少量示踪气体, 少量示踪气体,记录被 测点的浓度变化过程 频率分布函数
c (τ ) = c (τ ) A(τ ) = (τ )dτ m Q ∫c
p p
污染物年龄公式
τ
p
=∫
∞
0
c p (τ ) 1 dτ c p (∞ )
12
下降法测污染物年龄
待通风房间各点浓度平 衡后, 衡后,停止示踪气体加 入,测量被测点的浓度 变化过程 累积分布函数 污染物年龄公式
自然通风的原理
自然通风的原理自然通风是指通过自然气流的流动来实现室内外空气的交换和通风。
它是一种简单、经济、环保的通风方式，广泛应用于建筑物的通风系统中。
自然通风的原理涉及气流的产生、流动和排出，下面我们来详细了解一下自然通风的原理。
首先，自然通风的原理之一是温度差异。
当室内外温度存在差异时，就会形成气流。
在夏季，室外温度高于室内温度时，热空气会向上升，而冷空气则会下沉，形成自然对流。
这样，热空气从高处流出，冷空气从低处流入，实现了室内空气的更新和通风。
其次，风压差也是自然通风的原理之一。
当室内外风压存在差异时，就会产生气流。
风是由气流形成的，而气流的产生受到风压差的影响。
当室内外风压差较大时，就会形成气流，使室内空气得以更新，实现通风效果。
此外，气流的流动也是自然通风的原理之一。
气流的流动是由温度差异和风压差共同作用的结果。
当温度差异和风压差存在时，就会形成气流的流动，从而实现室内外空气的交换和通风。
最后，气流的排出也是自然通风的原理之一。
当室内外气流形成后，需要有通风口或排风口来排出室内的污浊空气，使新鲜空气能够流入室内，实现通风效果。
总的来说，自然通风的原理是通过温度差异、风压差、气流的流动和排出来实现室内外空气的交换和通风。
通过合理设计建筑结构，设置通风口和排风口，可以更好地利用自然通风的原理，改善室内空气质量，提高人们的生活舒适度。
同时，自然通风也是一种节能环保的通风方式，对于建筑节能和环保具有重要意义。
因此，在建筑设计和施工中，应该充分考虑自然通风的原理，合理利用自然气流，实现良好的通风效果。
建筑环境学通风与气流组织
建筑环境学通风与气流组织建筑环境学涉及建筑物内外的所有环境要素。
通风和气流组织是其中两个重要的组成部分，它们对建筑物内部的空气调节、保持舒适室内环境、控制室内污染物和减少病原体传播等方面都起着至关重要的作用。
本文将介绍通风和气流组织的概念、原理、分类和特点，以及其在建筑环境学中的应用。
一、通风的概念、原理和分类1.1 通风的概念通风是指通过人工或自然的方式，将新鲜空气引入室内，将污浊空气排出室外，保持室内空气的新鲜、净化、循环和调节。
1.2 通风的原理通风的原理包括以下几个方面：•自然风：因为地球旋转，大气层会形成气压系统。
当地表气压高时，空气会流向气压低的地方，形成自然风。
•气流差异：由于室内外温度、湿度、气压等因素的差异，形成气流，促进新鲜空气的引入和污浊空气的排出。
•机械通风：通过风机、空调等机械设备，人工引入新鲜空气，带走污浊空气，实现空气的循环和调节。
1.3 通风的分类通风根据其方式分为以下几种类型：•自然通风：未使用任何机械设备，仅通过自然因素实现空气的循环和调节。
•强制通风：通过机械系统驱动，强制引入新鲜空气和排出污浊空气。
•混合通风：将自然风和机械通风相结合，使得空气的循环和调节更加详细。
•正压通风：通过增加室内空气压力，使得污浊空气自然流向室外。
•负压通风：通过减少室内空气压力，使得新鲜空气自然流向室内。
二、气流组织的概念、原理和特点2.1 气流组织的概念气流组织是指通过人工或自然的方式，调节和优化室内气流，确保空气的质量、温度、湿度和速度符合人体舒适所需。
2.2 气流组织的原理气流组织的原理包括以下几个方面：•气流方向：根据空气的密度和温度等物理因素，形成升温气流和下降气流，以促进空气的循环和调节。
•气流速度：适度的气流速度可以确保空气的质量和舒适度，过大或过小则可能对人体健康产生影响。
•气流质量：气流中应不含有有害物质和过高或过低的湿度和温度等因素。
•气流分布：气流应合理地分布到整个室内，使得室内空气质量的不均匀性减少。
空气流动5种方法
空气流动5种方法空气流动是指空气在空间中的运动过程。
良好的空气流动可以带来新鲜的空气，改善室内环境，促进空气的混合和循环。
以下是5种常见的空气流动方法：1.自然通风：自然通风是指自然气流对空气流动的影响。
通过合理设计建筑或开启门窗，使室内外温度、湿度或压力的差异推动空气流动。
例如，在夏季通过开窗或利用地形和建筑物的气流导向来实现室内通风。
2.强制通风：强制通风是通过机械设备（如通风扇、风机等）产生空气流动。
强制通风可以分为局部通风和全局通风。
局部通风通过设置单个通风设备，如吊扇、排气扇等，来提供局部空气流动。
全局通风通过设置大容量的通风设备，如风机、空调等，来实现整体空气流动。
3.空气净化：空气净化是通过过滤空气中的污染物和有害物质，提高空气质量，并促进空气流动的一种方法。
常见的空气净化设备包括空气净化器、空气过滤器等。
它们可以过滤空气中的灰尘、细菌、病毒、有害气体等污染物，净化空气，改善室内环境。
4.屏风和挡风墙：屏风和挡风墙可以改变空气流动的方向和速度，提供更有利的空气流动环境。
例如，在室外设置围墙、屏风或树木，可以阻挡强风对室内的影响，并改善室内空气流动。
5.空气循环系统：空气循环系统是指通过设置空气循环设备，如空调、风机等，来使空气在室内循环流动。
通过循环使空气均匀分布，改善室内的空气质量和温度分布。
例如，空调系统可以通过循环空气来实现室内的空气流动和温度调节。
综上所述，通过自然通风、强制通风、空气净化、屏风和挡风墙以及空气循环系统等方式可以实现空气流动，提供良好的室内空气质量和舒适的空气环境。
在设计和使用建筑物或室内空间时，应考虑采用适当的空气流动方法，以满足人们对空气质量和舒适性的需求。
同时，通过合理的通风和循环，还可以提高能源利用效率，减少能源消耗。
通风机按气流方向分类
通风机按气流方向分类通风机按气流方向分类？按气体流动方向的不同，通风机主要分为离心式、轴流式、斜流式和横流式等类型。
离心式通风机离心通风机工作时，动力机（主要是电动机）驱动叶轮在蜗形机壳内旋转，空气经吸气口从叶轮中心处吸入。
由于叶片对气体的动力作用，气体压力和速度得以提高，并在离心力作用下沿着叶道甩向机壳，从排气口排出。
因气体在叶轮内的流动主要是在径向平面内，故又称径流通风机。
离心通风机主要由叶轮和机壳组成，小型通风机的叶轮直接装在电动机上中、大型通风机通过联轴器或皮带轮与电动机联接。
离心通风机一般为单侧进气，用单级叶轮；流量大的可双侧进气，用两个背靠背的叶轮，又称为双吸式离心通风机。
叶轮是通风机的主要部件，它的几何形状、尺寸、叶片数目和制造精度对性能有很大影响。
叶轮经静平衡和动平衡校正才能保证通风机平稳地转动。
按叶片出口方向的不同，叶轮分为前向、径向和后向三种型式。
前向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转方向倾斜；径向叶轮的叶片顶部是向径向的，又分直叶片式和曲线型叶片；后向叶轮的叶片顶部向叶轮旋转的反向倾斜。
前向叶轮产生的压力最大，在流量和转数一定时，所需叶轮直径最小，但效率一般较低；后向叶轮相反，所产生的压力最小，所需叶轮直径最大，而效率一般较高；径向叶轮介于两者之间。
叶片的型线以直叶片最简单，机翼型叶片最复杂。
为了使叶片表面有合适的速度分布，一般采用曲线型叶片，如等厚度圆弧叶片。
叶轮通常都有盖盘，以增加叶轮的强度和减少叶片与机壳间的气体泄漏。
叶片与盖盘的联接采用焊接或铆接。
焊接叶轮的重量较轻，流道光滑。
低、中压小型离心通风机的叶轮也有采用铝合金铸造的。
轴流式通风机轴流式通风机工作时，动力机驱动叶轮在圆筒形机壳内旋转，气体从集流器进入，通过叶轮获得能量，提高压力和速度，然后沿轴向排出。
轴流通风机的布置形式有立式、卧式和倾斜式三种，小型的叶轮直径只有100毫米左右，大型的可达20米以上。
小型低压轴流通风机由叶轮、机壳和集流器等部件组成，通常安装在建筑物的墙壁或天花板上；大型高压轴流通风机由集流器、叶轮、流线体、机壳、扩散筒和传动部件组成。
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第一章·绪论一、通风把建筑物室内污浊的空气直接或净化后排至室外，再把新鲜的空气补充进来，从而保持室内的空气环境符合卫生标准。
建筑物内部与外部的空气交换、混合的过程和现象，是影响室内空气品质的主要因素。
通风的目的：保证排除室内污染物保证室内人员的热舒适满足室内人员对新鲜空气的需要通风方式（按动力）：自然通风：依靠自然风压、热压作用进行通风风压通风：依靠自然风力作用在建筑上造成的压差浮力通风：借助空气温度差异造成的浮力（热压通风）通风方式（按动力）：机械通风：利用风机等机械设备进行通风适用于自然通风量不足、室内有可燃、有害气体的场合优点：风量稳定，可控制调节缺点：消耗能量通风方式（按排除污染物方式）：混合通风：干净空气顶部送入，与空气充分混合，污染物浓度一致置换通风：新鲜空气底部送入、顶部排出，室内空气分层流动，垂直方向形成温度梯度和浓度梯度。
层流通风：风口均匀布置在整个地板、墙面、顶棚，空气品质好，运行费用高。
注意：通风与空气调节的区别空调：用人为的方法处理室内空气的温度、湿度、洁净度和气流速度的技术。
可使某些场所获得具有一定温度和一定湿度的空气，以满足使用者及生产过程的要求和改善劳动卫生和室内气候条件。
空气调节：使房间或封闭空间空气温度、湿度、洁净度和空气速度等参数，达到给定要求的技术。
一个特定空间内的空气环境，一般既要受到来自空间内部产生的热湿量和其他有害的干扰，同时还要受到来自空间外部的气候变化‘太阳辐射和外部空气中有害的干扰。
为了保证特定空间内空气的温度、湿度、洁净度、气流速度等处于限定的变化范围，必须对这些干扰采取技术的手段来消除它们的影响。
通常采用的技术手段主要有采用热湿交换技术以保证特定空间内的温湿度；采用气流组织技术以保证特定空间内的空气合理流动并有合适的流速。
气流组织：在空调房间内合理地布置送风口和回风口，使得经过净化和热湿处理的空气，由送风口送入室内后，在扩散与混合的过程中，均匀地消除室内余热和余湿，从而使工作区形成比较均匀而稳定的温度、湿度、气流速度和洁净度，以满足生产工艺和人体舒适的要求。
二、气流技术的重要性1、通过气流技术进行浓度控制（通过飞沫传播的传染性疾病)2、舒适性空调房间空气的清新程度（空气龄）3、高大空间空调中的气流组织（节能）4、工业厂房的气流技术（洁净室）5、通风过程中的气流技术（隧道通风）6、除尘领域中的气流技术（如种送排风罩、静电除尘器、旋风除尘器、重力沉降室）7、火灾烟气流动及防排烟系统中的气流技术A:人员走动影响排污，气流组织质量下降B：气流能尽量均匀分布，排风口位置低，效果好。
三、研究目的利用通风气流技术合理组织气流：气流组织设计的任务是合理地组织室内空气的流动、使室内工作区空气的温度、湿度、速度和洁净度能更好地满足工艺要求及人们的舒适感要求。
空调房间气流组织是否合理，不仅直接影响房间的空调效果，而且也影响空调系统的能耗量。
影响气流组织的因素送风口位置及型式，回风口位置，房间几何形状，室内的各种扰动等。
其中以送风口的空气射流及其参数对气流组织的影响最为重要。
四、研究方法与参数1、理论研究2、试验模拟3、数值模拟（CFD ）Computational fluid dynamics参数：1、温度场2、速度场3、浓度场4、压力场第二章气流组织的理论基础混合通风——射流置换通风——羽流羽流，是一种浮力差造成的重力流，是浮力带来的流动。
射流重要特点：卷吸——与自由流体边界间的作用意义：是进入室内的热、湿、新风的主要分布媒介防止：不合适的温度变化梯度和吹风感；气流短路自由空气射流空气从一个开口或喷嘴释放到没有固体边界的空间中，射流空气的静压等于周围空气的静压。
核心区、特征衰退区、轴对称衰退区、末端区自由气流剪切层——边界层送风口空气射流由送风口射出的空气射流，对室内气流组织影响最大，因此，首先要讨论清楚送风口空气射流的流动规律。
先从等温自由射流入手，然后再考虑温差及边界条件等对射流的影响，从而使所讨论的间题更加接近实际。
在讨论送风口空气射流时，重点在于阐明基本概念，确定各种射流的作用范围及其速度分布，为空调房间气流组织设计计算提供理论基础。
●等温自由紊流射流设射流温度与房间温度相同，房间体积比射流体积大得多，送风口长宽比小于10，射流呈紊流状态。
当射流进入房间后，射流边界与周围气体不断进行动量、质量交换，周围空气不断被卷入，射流流量不断增加，断面不断扩大。
而射流速度则因与周围空气的动量交换而不断下降，当射流边界层扩散到轴心时，射流发展到了主体段，随着射程的继续增大，速度继续减小，直至消失。
●射流的运动特征：射流各截面上速度分布的相似性●非等温自由射流当射流出口温度与房间温度不相同时，称为非等温射流。
在空气调节中，正是这种非等温射流。
送风温度低于室内温度者为“冷射流”，高于室内温度者为“热射流”。
(一)轴心温差计算公式非等温射流进入房间后，射流边界与周围空气之间不仅要进行动量交换，面且要进行热量交换。
因此，射流随着离开出口的距离增大，其轴心温度也在变化。
(二)轴心温差变化与轴心速度变化之比较 热量扩散比动量扩散要快些，且有下式成立(三)阿基米德数Ar 阿基米德数Ar 表征浮升力与惯性力之比，其表达式为当T 0>T e 时，Ａr>0，射流向上弯；当T 0<T e 时，Ａr<0，射流向上弯；Ar 大，则射流弯曲大● 受限射流：当射流边界的扩展受到房间边壁影响时，就称为受限射流。
受限射流的特征：扰动范围也是有限的受限射流又分为：贴附和非贴附两种受限射流的运动状况。
贴附于顶棚的射流流动，称为贴附射流；反之则为非贴附射流。
常见的为贴附射流。
射流的几何形状与送风口安装位置有关。
假设房高为H ，送风口高度为h ，则当h ＝0.5H 时，射流上下对称，呈橄榄形；当h ≥0.7H 时，由于射流上部与顶棚之间距离减小，卷吸的空气量少，因而流速大，静压小，而射流下部则静压大，上下压力差将射流往上举，使得气流贴附于顶棚而流动，故称贴附射流。
贴附射流仅有一边卷吸周围空气，速度衰减慢，射程比较长。
如是冷射流，则贴附长度缩短，并且|Ar|愈大，贴附长度愈短。
● 非贴附射流射流半径及流量不是一直增加，增大到一定程度后反而逐渐减小，使其边界线呈橄榄形。
橄榄形的边界外部与固体边壁间形成与射流方向相反的回流区，于是流线呈闭合状，即是射流与回流共同形成的旋涡中心射流出口至断面Ｉ－Ｉ，因为固体边壁尚未妨碍射流边界层的扩展，各运动参数所遵循的规律与自由射流一样，Ｉ－Ｉ第一临界面；从I-I 断面开始，射流的扩展受到影响，卷吸周围流体的作用减弱，因而射流断面的扩大以及流量的增加比较缓慢，达到II-II 断面，射流流线开始越出边界层产生回流，射流流量开始沿程减少，因而射流流量在Ⅱ-Ⅱ断面取得最大值。
由实验得知，该处的回流平均流速、回流流量亦为最大。
称Ⅱ-Ⅱ断面为第二临界断面。
从Ⅱ-Ⅱ断面以后，射流主体流量、回流流量、回流平均流速都依次变小，直至Ⅳ-Ⅳ断面，射流主体流量减至为零。
这样，有限空间射流可以划分为三段：（1）自由扩张段，喷口至第一临界断面；003.70u u T T mm =∆∆e e T u T T gd Ar 2000)(-=（2）有限扩张段，第一临界断面至第二临界断面；（3）收缩段，第二临界断面以后。
● 贴附射流与自由射流不同，如把喷口贴近顶棚或墙壁布置，如图所示，则由于壁面的限制，壁面处不能卷吸空气，速度衰减慢，因而流速大，静压小，而另一侧则流速小，静压大，使得气流贴附于壁面流动，并称之为贴附射流。
非等温贴附射流为冷射流时，在重力作用下有可能在射流达到某一距离处脱离顶棚而成为下降气流。
射流的类型：由圆形、方形和矩形风口出流的射流一般称为集中式射流（或紧凑式射流）； 由长宽比大于 10 的扁长风口出流的射流称为扁射流（或平面流）； 由成扇形导流径向扩散出流的射流称为扇形射流。
● 半经验公式有限空间射流不同于自由射流的重要特征是橄榄形边界外部存在与射流方向相反的回流区，而空调工程中工作区通常就设在回流区内，因此对回流区的风速有限定要求。
回流平均速度 v 的半经验公式为u0、d0 为喷嘴出口速度、直径；Ａ为垂直于射流的房间横截面积； 为射流截面至极点的无因次距离；a 为紊流系数。
● 平行射流的叠加当两股平行射流距离比较近时，射流的发展互相影响。
在汇合之前，每股射流独立发展。
汇合之后，射流边界相交，互相干扰并重叠，逐渐形成一股总射流。
总射流的轴心速度逐渐增大，直至最大，然后再逐渐衰减直至趋近于零。
两个相同的射流平行地在同一高度射出，当两射流边界相交后，则产生互相叠加，形成重合流动。
相同平行射流重叠时其轴心速度比单一射流的中心速度大。
● 旋转射流定义：气流通过具有旋流作用的喷咀向外射出，气流本身一面旋转，一面又向静止介质中扩散前进，这种射流称为旋转射流。
由于射流的旋转，使得射流介质获得向四周扩散的离心力。
和一般射流相比，旋转射流的扩散角要大得多，射程短得多，并且在射流内部形成了一个回流区。
正因为旋转射流有如此特点，所以，对于要求快速混合的通风场合，用它作为送风口是很合适的。
)()10(177.02377.1000x f e x d u A x x ==-υA ax x =第二节回风口的空气汇流（1）点汇的气流流动回风口与送风口的空气流动规律完全不同。
送风射流:扩散，形成点源。
回风气流:集中，形成点汇。
在吸风气流作用区内，任意两点间的流速变化与据点汇的距离平方成反比。
目的：根据汇流规律，合理布置回风口的数量和位置，使其与送风口相配合，保证室内气流的均匀性和稳定性，不出现“死角或短路”现象。
（2）实际排（回）风口的气流流动实际排（回）风口的气流速度分布见图，速度衰减很快。
排（回）风口作用范围有限，因此在研究空间内气流分布时，主要考虑送风口射流的作用，同时考虑排（回）风口的合理位置，以便达到预定的气流分布模式。
排风口速度衰减快的特点，决定了它的作用范围的有限性.在研究空间的气流分布时，主要考虑风口出流射流的作用,同时要考虑排风口的合理位置，以便实现预定的气流分布模式.忽略排风口在空间气流分布中的作用，将导致降低送风作用的有效性.因为：按照射流理论，送风射流引射着大量的室内空气与之混合，使射流流量随着射程的增加而打断增大。
而回风量不大于送风量，同时回风口的速度场分布呈半球状，其速度与作用半径的平方成反比，吸风气流速度的衰减很快。
所以在空气调节区内的气流流型主要取决于送风射流，而回风口的位置对室内气流流型及温度、速度的均匀性影响相对较小。
设计时，应考虑尽量避免射流短路和产生“死区”等现象。
采用侧送风时，把回风口布置在送风口同一侧，效果会好一些。