第五章空气质量改善的通风措施..

5.1 自然通风
• 2、余压作用下的自然通风 • 余压：在自然通风中，把室内某一点的压力和室外同 一标高未受扰动的空气压力之差值称为该点的余压。 • 窗孔余压的计算式：
Px Pxa gh( w n ) g
• 余压等于0的平面称为中和面或等压面。位于中和面 的窗孔内外没有压差，因而没有空气流动。位于中和 面之上的窗孔余压为正，该窗孔起排风作用；位于中 和面之下的窗孔余压为负，该窗孔起进风作用。
第5章 空气质量改善的通风措施
• • • • • 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 自然通风 机械通风 局部送风 循环风 诱导通风
5.1 自然通风
• 5.1.1自然通风的作用原理 • 自然通风：是指利用建筑物内外空气的密度差引起的热压或 室外大气运动引起的风压来引进室外新鲜空气达到通风换气 的一种通风方式。 • 原理：由于空气温度的差异导致空气的密度产生差异,在地 球重力的作用下,高温空气向上运动,低温空气向下运动。 • 一般来说，温室通风主要有三个目的： • 1、排除温室内的余热，降低温度； • 2、排除多余水分，降低湿度； • 3、调整室内空气中气体成分，排除有害气体，提高空气中 CO2含量。 • 对于夏季，通风的主要目是为了室内降温，要求具有足够的 通风换气量；而对于冬季，通风的主要目则是为了调整室内 空气成分，为了保温节能，依靠冷风渗透换气，维持最低的 通风量即可满足换气要求。 • 特点:不需动力, 经济; 但进风不能预处理, 排风不能净化, 污染周围环境; 且通风效果不稳定。
5.1 自然通风
• 3、风压作用下的自然通风 • 室外气流吹过建筑物时，气流由于受阻而绕流通过，经过一 定距离后，气流恢复绕流前的流动情况。 • 建筑物一般处于热压和风压的同时作用，由于风向和风速在 不断地变化，风压是不稳定的，因此在采暖通风设计规范中 规定，为保证通风效果，热车间的自然通风应仅按热压作用 计算。
b）倾角30°坡屋顶建筑（立剖面）
c）倾角45°坡屋顶建筑（立剖面）
d）建筑平面图
5.1 自然通风
• 4、风压和热压同时作用下的自然通风 • 一般工程设计：只做定性分析，不做定量计算。 • 高层建筑物热负荷计算：考虑风压、热压同时作 用下的自然渗透风的影响。 • 5.1.2 自然通风量的计算 • 自然通风的设计计算步骤 • 得出：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，则排风窗孔面积增 大，进风窗孔面积减小；中和面下移，则相反。
5.1 自然通风
• 1、热压作用下的自然通风
△Pb-△Pa= △Pb+｜△Pa｜=gh(ρw-ρn)
• 决定自然通风量大小的主要因素一般有：室内外温差、温室通风 口高差、通风口面积、通风口孔口阻力、室外风速风向等。室内 外温差、室外风速风向一般是不可控制因素，因此，评价温室自 然通风的性能主要看通风口的高差和通风口面积。
自然通风与建筑设计
建筑总平面规划 （1）建筑群的布局可从平面和空间两个方面考虑。一般建筑 群的平面布局可分为：行列式、错列式、斜列式及周边式等， 从通风的角度来看，错列式和斜列式较行列式和周边式好。
（2）为了保证建筑的自然通风效果，建筑主要进风面一般应 与夏季主导风向成60°~90°角，不宜小于45°，同时应避免大 面积外墙和玻璃窗受到西晒。 （3）室外风吹过建筑物时，迎风面的正压区和背风面的负压 区都会延伸一定的距离，在这个距离内，如果有其他较低矮的 建筑物存在，就会受高大建筑所形成的正压区或负压区的影响。 为了保证较低矮的建筑物能正常进风和排风，各建筑之间有关 的尺寸应保持适当的比例。
室外气流发生建筑绕流时，在建筑物的顶部和后侧形成弯 曲循环气流。屋顶上部的涡流区称为回流空腔，建筑物背风面 的涡流区称为回旋气流区。这两个区域的静压力均低于大气压 力，形成负压区，我们把它们统称为空气动力阴影区。
5.1 自然通风
建 筑 物 在 风 力 作 用 下 的 压 力 分 布
a）平屋顶建筑（立剖面）
5.1 自然通风
• 车间排风温度的计算： • 自然通风的排风温度： • ①对于某些特定车间可按排风温度与夏季通风计算温度差 的允许值确定。 • ②对于厂房高度不大于15m，室内散热源比较均匀，可用 温度梯度法。 • ③按有效热量系数计算 • 有效传热系数法是一种估算采暖热量的方法。使用方便和 较准确地估算采暖耗热量,面且可以用来研究建筑物的体 型、朝向、窗墙面积比、围护结构传热系数等因素对采暖 耗热量的影响,进行建筑节能优化设计 。
5.1 自然通风
在建筑物迎风面，气流 受阻，部分动压转化为静压， 静压值升高，风压为正，称 为正压；在建筑物的侧面和 背面由于产生局部涡流，形 成负压区，静压降低，风压 为负，称为负压。 风压系数
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5.1 自然通风
5.1 自然通风
由于气流的撞击作用，在迎风面形成一个滞流区，该处的 静压力高于大气压力，处于正压状态。在正压区内气流呈循环 流动，在地面附近气流方向与主导风向相反。在一般情况下， 风向与该平面的夹角大于30°时，会形成正压区。
建筑形式的选择 1.建筑高度对自然通风的影响 2.穿堂风 3.多层车间 4.热车间 建筑高度对自然通风的影响 自然通风的风压作用和热压作用都随着建筑物的高度的增加 而增强。 这对高层建筑物的室内通风是有利的。
但是，高层建筑能把城市上空的高速风引向地面，产生“楼
房风”的危害，这对周边地区自然通风的稳定性和控制是不利 的。
1 单层建筑
pb pb
tw ρ
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tn ρ Pa Pa
n
图8.11 热压作用下的自然通风
5.1 自然通风
2 多层建筑 如果是一多层建筑物，仍设室内温 度高于室外温度，则室外空气从下层 房间的外门窗缝隙或开启的洞口进入 室内，经内门窗缝隙或开启的洞口进 入楼内的垂直通道向上流动，最后经 上层的内门窗缝隙或开启的洞口和外 墙的窗、阳台门缝或开启的洞口排至 室外。这就形成了多层建筑物在热压 作用下的自然通风也就是所谓的“烟 囱效应”。