建筑环境学理论第六章通风与气流组织

建筑环境学理论第六章通风与气流组织 24
室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
通风气流组织评价的三类参数
描述送风有效性的参数，主要反映送风能否有效到达考察 区域以及到达该区域的空气新鲜程度，如：空气龄、换气 效率、送风可及性
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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室内气流分布的描述参数－－气流分布与室内环境
气流组织包含的内容
往往采用CFD 或风洞模型实验的 方法求取K值。
风压系数 Pf
Pf
K w2
2
w
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2
2
P b P x b K b2 ww P x a h (w g n ) K b2 ww
w
Kb
Pxb
b
tw w
Pa PxaKa2w 2 w K a a
风速分布（风速场或 流场）
温度分布（温度场） 湿度分布（湿度场） 污染物浓度分布（污
染物浓度场，IAQ）
总新风量满足要求 ，是否意味着IAQ一定满足要求？
向室内引入的新风是否都进入了呼吸区？ 室内空气更新的快慢如何？ 室内污染物被转移出去的速度如何？ 室内空气参数分布是否满足要求？
b
余压
h2
o
中和面
o
h1
a
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余压
Lia(tot)alFdi[(oi(1ut m 1li1).5H )ig]1/1.5
H h
大中和面
LiaF di Z hii[(o i ut iin )hig]1/1.5
小中和面
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通风（空调）的目的与方法 室内气流分布的描述参数 气流组织的测量与计算方法
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建筑环境学理论第六章通风与气流组织
4
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
h
tn n Pxa
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中庭通风
由于受热， 气流上升
空气从 下面的 开口进 入
单面通风
中间隔断尽可能小
风井通风
高度，h
高度，h
穿堂风 Cross ventilation
穿堂风最建大筑深度环5m境学理论第六章通风与气流组织 15
混合通风
追求均匀的室内环境 混合后的空气可能已被污染
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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室内气流分布的描述参数－－通风量
决定因素
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？？？
置换通风
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
满足不同个体的特殊性要求 工位送风，独立可调
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三种典型的送风形式
混合通风 置换通风 个性化送风 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 17
上送上回
上送下回
下送下回
侧送上下回 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 18
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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
特点 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 受建筑设计和气候条件限制，难以控制
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
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1
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：
保证室内热湿环境和保证空气品质
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特点 可控制性强。可通过调整风口、风量等控制室内气流分布 需要消耗 能源 初投资和运行费都比较高 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 6
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
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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室内气流分布的描述参数－－通风量
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%
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
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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P b ( P a ) P b P a g (w h n )
b
w
n h
a
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一. 通风量 二. 气流分布与室内环境 三. 空气龄及其他
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室内气流分布的描述参数－－通风量 建筑环境学理论第六章通风与气流组织 20
室内气流分布的描述参数－－通风量
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。