第二章民用建筑通风

第二章 民用建筑通风
第二章 民用建筑通风
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通风的分类 自然通风 局部通风 全面通风 置换通风
3 4 3 5 3
§2.1 通风的分类
排风：把室内的污浊空气直接或 经净化后排至室外。
通风
送风：把新鲜空气补充进来，从 而保持室内的空气条件，以保证 卫生标准和满足生产工艺的要求。
按通风系统动力的不同，可分为自然通风与机械通风两类； 按通风系统作用范围的不同，可分为全面通风与局部通风； 按通风系统特征的不同，可分为送风与排风。
图2-26 卧式风幕
§2.4 全面通风
全面通风也称稀释通风，它主要是对整个房间进行 通风换气。 要使全面通风达到良好的通风效果， 不仅需要有足够的通风量，而且还要对 注 意 气流进行合理的组织。
比较下图中的两个个方案，哪个更好些？为什么？
思考
× × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × × × × × ○ × × ○ ○ ○ × × × × ×
二、局部送风
（1）系统式局部送风： 空气淋浴 送出的空气预先经过冷却、 净化等处理，然后经过一个 特制的“喷头”将空气以一 定速度送到室内人员身体上 部，在高温区造成一个范围 不大的凉爽区域。
§2.3 局部通风
二、局部送风
（2）分布式局部送风 1）普通风扇 适用范围：适用于辐射强度小，空气温度tn≤35℃的房间。 种类：吊扇、台扇、落地式风扇、墙壁式风扇等。 特点：构造简单、价格便宜、调节控制方便。 2）空气幕 原理：利用特制的空气分布器喷出一定温度和速度的幕状 气流，用来封堵门洞。 适用范围：主要用于经常出入的商场、剧院等公共建筑需 经常开启的大门。
一、自然通风与机械通风 1.自然通风
定义：是依靠室外风力造成的风压和室内外空气温度差所造成 的热压使空气流动，以达到交换室内外空气的目的。
(1)热压作用下的自然通风 (2)风压作用下的自然通风
热源
1.自然通风
(3)热压和风压同时作用下的 自然通风 一般来说，热压作 用的变化较小，风压 作用的变化较大。
§2.2 自然通风
一、自然通风的作用原理 如果建筑物外墙上的门窗孔洞由于热 压和风压造成压力差，则压力较高一侧的 空气必定会通过窗孔流到压力较低的一侧。
通过窗孔的空气量为：
自 然 通 风 量 的 确 定
L = vF = µF
2∆P
ρ
m3 / s
G = Lρ = µF 2∆P ⋅ ρ kg / s
§2.4 全面通风
一、全面通风的气流组织 3.设计原则： 3.设计原则：
（1）送风口应尽量靠近操作地点。 （2）排风口应尽量靠近有害物源或有害物浓度高的地 区。 （3）进风系统气流分布均匀，避免在房间局部地区出 现涡流，使有害物聚积。 （4）合理布置机械送风系统室外进风口。 （5）正确选用机械送风系统的送风方式。 （6）合理分配风量。
ρ≈
353 T
（4）计算各窗孔的内外压差。 各窗孔内外压差用式（2-7）和式（2-8）来计算。
二、自然通风的设计计算
3、设计计算步骤 、
（5）分配各窗孔的进、排风量，计算各窗孔的面积。 进风窗孔
Fa = Ga
µ a 2 ∆Pa ρ w
Gb
排风窗孔
Fb =
µ b 2 ∆Pb ρ p
二、自然通风的设计计算
按送出气流温度的不同
热空气幕 等温空气幕
冷空气幕 贯流式空气幕 按风机形式不同 离心式空气幕 轴流式空气幕 侧送式 下送式 上送式 单吹式 按吹风方向不同 吹吸式
空 气 幕
按吹风方向不同
图2-23 上送式空气幕 图2-22 侧送式空气幕
图2-24 下送式空气幕
图2-25 立式风幕 1－风机 2－盘管 3－条缝喷口
1、已知条件 余热量Q、有效热量系数m、室内工作区设计温度tn、室 外空气温度tw、房间内热源的几何尺寸及分布情况。 2、任务 根据已确定的工艺条件和要求的工作区温度，计算所必 需达到的通风换气量，确定进排风窗口的位置和面积。
二、自然通风的设计计算
3、设计计算步骤 、
（1）计算消除余热所需的全面通风量
)
Pf = k
2 ρ w vw
2
Pa
图2-7 建筑物四周的风压分布
三 风 压 和 热 压 同 时 作 用 下 的 自 然 通 风
( )
当热压、风压同时作用于某一窗孔时，窗 孔的总压差则为热压差和风压差的代数和， 即窗孔的余压和室外风压之和。 ∆Pz=∆Py+∆Pf
§2.2 自然通风
二、自然通风的设计计算
例 题
【例2-1】已知某房间的余热量Q＝300 kW，m＝0.6，室 t 30 t 38 外空气温度tw＝30℃，室内工作区温度tn＝38℃。房间 如图2-9。µ1＝µ3＝0.5，µ2＝µ4＝0.55，若不考虑风压 作用，计算所需的各窗孔面积。
§2.2 自然通风
三、自然通风系统的应用与设计 1．自然通风系统的应用
方案1
方案2
图2-28 气流组织方案比较
§2.4 全面通风
一、全面通风的气流组织 气流组织 1.定义：气流组织就是合理地选择和 1.定义：
布置送、排风口的形式、数量和位置， 合理地分配各风口的风量，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。
2.形式：上送下排、上送上排、下送下排、中间送上下排等。 2.形式：
§2.4 全面通风
二、全面通风量的确定 定义：是指为了使房间内的空气环境符合规范允许的卫生
标准，用于稀释通风房间的有害物浓度或排除房间内的余热、 余湿所需的通风换气量。 1．为稀释有害物所需的通风量 2．为消除余热所需的通风量
G=
L=
kx y p − ys
L= Q cρ (t p − t s )
Q c(t p − t s )
全面送风 全面通风
（按系统特征不同）
全面排风 全面送、排风 稀释通风（混合通风）
全面通风
（按作用机理不同）
置换通风
二、全面通风与局部通风 2.局部通风
定义：局部通风就是利用局部气流，使局部地点 不受有害物的污染，造成良好的空气环境。 局 部 通 风 局部送风
局部排风
三、送风与排风
1．送风 向房间内送入新鲜空气或经过净化处理的空 气。 2．排风 将房间内的污浊空气直接排出或经过处理达 到排放标准后排出。
二、全面通风与局部通风 1.全面通风
定义：全面通风是在房间内全面进行通风换气的 一种通风方式。 思考：什么时候应使用全面通风？ 答：在有条件限制、污染源分散或不确定、室内 人员较多且较分散、房间面积较大，采用局部 通风方式难以保证卫生标准时，应采用全面通 风。
二、全面通风与局部通风 1.全面通风
3.为消除余湿所需的通风量 G =
W d p − ds
L=
W ρ (d p − d s )
§2.4 全面通风
二、全面通风量的确定
全面通风量包括消除有害物、余热、 余湿所需的通风量，取其中最大值。 当通风房间有多种有害物时，应分别 计算，取其中最大值。 当房间内同时散发数种溶剂(苯及其同系物、醇、醋酸酯类) 的蒸气，或数种刺激性气体(三氧化硫、二氧化硫、氯化氢、 氟化氢、氮氧化合物及一氧化碳)时，全面通风量按分别所需 空气量总和计算。
计算原则
§2.4 全面通风
二、全面通风量的确定
换气次数法
换气次数n：是指通风量L(m3/h)与通风房间体积V(m3)的比值， 即： n=L/V (次/h) 因此全面通风量为：L=nV (m3/h) 思考题：某车间面积为500m2，层高5m，取n＝12次/h，求全 面通风量。
§2.4 全面通风
二、全面通风量的确定
例
题
【例2-2】某居住区房间内同时散发苯和甲醛，散发量分 别为5 mg/s、0.6 mg/s，求所需的全面通风量。 【例2-3】已知某房间散发的余热量为120 kW，一氧化碳 散发量为12 mg/s，苯散发量为8 mg/s，当地通风室外计 算温度为31℃。如果要求室内温度不超过35℃，试确定 该房间所需要的全面通风量。
余压沿高度的变化
二 风 压 作 用 下 的 自 然 通 风
(
1、风压：由于风的作用所造成的静压的升高或降低。 迎风面静压升高，风压为正，形成正压；侧面和背面静 压降低，风压为负，形成负压。 风压为负值的区域称为空气动力阴影区。 2、风压分布 与该建筑物的几何形状以及室 外的风向有关。 3、风压值的计算
夏季
冬季
图2-15 季节组合式通风
图用与设计 3．自然通风系统应用的限制性条件 （1）室内得热量的限制。 （2）建筑环境的限制。 （3）建筑条件的限制。 （4）室外空气湿度的限制。
§2.3 局部通风
一、局部排风 1.定义
局部排风就是在局部地点把不符合卫生标准的污浊空 气经过处理达到排放标准后排至室外，以改善局部空间的 空气环境。
§2.4 全面通风
三、热平衡与空气平衡 1．热平衡 热平衡指室内的总得热量和总失热量相等。 ΣQd=ΣQs，单位：kW 对于某一具体房间 ，热平衡方程式为：
Q1 + cLzj ρ w t w + cL jj ρ jj t jj = Q2 + cLzp ρ zp t zp + cL jp ρ n t n
1.当已知窗孔两侧的压力差、窗孔面积和窗的构造 时，即可求出通过该窗孔的流量。 2.实现自然通风的条件是窗孔两侧存在压差，它是 影响自然通风量大小的主要因素。 3.tn>tw,下进上排；tn<tw,上进下排。
一 热 压 作 用 下 的 自 然 通 风
1、下进上排房间的自然通风 ∆Pb+(-∆Pa)=∆Pb+|∆Pa|=gh(ρw- ρpj) 可见，进风窗孔和排风窗孔两侧压差的绝对值之和与 室内外空气的密度差及两窗孔的中心距成正比。 、