通风与空调工程第二版 习题答案第1-2章

习题和思考题参考答案
第一章空气污染物及室内空气品质
1．答：病态建筑综合症是指长期生活和工作在现代化建筑物内的人们出现的一些明显病态反应，如眼睛发红、流鼻涕、嗓子痛、头痛、恶心、头晕、困倦嗜睡和皮肤骚痒等。

2．答：民用建筑室内污染物主要有甲醛、苯、甲苯、二甲苯、氨、氡、总挥发性有机物( TVOC)、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、可吸入颗粒物( PM)等。

3．答：按照污染物的性质可以分为物理性污染、化学性污染和生物性污染。

按照污染物在空气中存在的状态可以分为悬浮颗粒物和气态污染物两大类。

4．答：室内空气污染的来源是多方面的,少部分是来源于室外空气污染,而大部分是由室内装饰、装修材料释放的空气污染物所致。

5．答：甲醛对人体健康的影响主要表现在嗅觉异常、刺激、过敏、肺功能异常、肝功能异常和免疫功能异常等方面。

室内含量为0.5mg·m-3时可刺激眼睛引起流泪；浓度再高可引起恶心、呕吐、咳嗽、胸闷、气喘甚至肺气肿。

长期接触低剂量甲醛可以引起慢性呼吸道疾病、女性月经紊乱、妊娠综合症, 引起胎儿畸形、新生儿体质降低甚至引起鼻咽癌。

6．答：可接受的室内空气品质：空调房间内绝大多数人(80%或更多)没有对室内空气表示不满意，并且空气中没有已知的污染物达到了可能对人体健康产生严重威胁的浓度。

感受到的可接受的室内空气品质：空调房间中绝大多数人没有因为气味或刺激性而表示不满。

7．答：影响室内空气品质的主要因素有：建筑外环境、建筑设计、暖通空调系统、
建筑装饰材料及设备、在室人员及其活动等。

8．答：暖通空调系统对室内环境的污染主要表现在以下几个方面：
(1)室外新风品质下降，新风过滤不足。

(2)新风处理设备、送风管道潮湿，滋生细菌。

(3)气流组织不合理。

气流组织形式选择不合理主要体现为以下几个方面：
1) 送风方式不合理。

2) 排风口或回风口设置不合理。

(4)空调系统运行、维护管理制度不健全,专业技术管理人员相对较少且水平
有限。

9．答：改善室内空气品质的几个有效措施和方法有：注意室内通风、发挥新风效应、消除和控制室内污染源、减少或消除室内人员的污染、优化暖通空调系统的设计、建筑设计要遵循生态环境。

第二章民用建筑通风
1.答：按通风系统动力的不同，通风方式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，通风方式可分为全面通风与局部通风；按通风系统特征的不同，通风方式可分为送风与排风。

2.答：自然通风有三种作用形式：热压作用下的自然通风、风压作用下的自然通
风、热压和风压同时作用下的自然通风。

3.答：优点：自然通风利用风压和热压进行换气，不需要任何机械设施，简单、
经济而且节能。

缺点：自然通风量的大小受许多因素的影响，如室内外温度差，室外风速
和风向，门窗的面积、形式和位置等，因此其通风量并不恒定，会随气象条件发生变化，通风效果不太稳定。

4. 答：有组织自然通风是利用侧窗和天窗控制，有组织地调节室内的进风和排风； 无组织自然通风是靠门窗及缝隙进行通风换气。

5. 答：室内某一点的压力和室外同标高未受建筑或其他物体扰动的空气压力的差
值称为该点的余压。

6. 答：余压为零的平面称为中和面，在中和面上的窗孔没有空气流动。

7. 【解】（1）计算消除余热所需的全面通风量
排风温度
385
.0323532=-+=-+=m t t t t w n w p ℃ 室内空气平均温度
()
()5.362
38352=+=+=p n pj t t t ℃ 全面换气量
26.107)
3238(01.1650)(=-⨯=-=w p t t c Q G kg/s （2）确定窗孔位置及中和面位置，分配各窗孔进、排风量。

进、排风窗孔位置见图2-9，设中和面位置在h 3
1处，即
5153
1311=⨯==h h m 10153
2322=⨯==h h m （3）查取物性参数，若根据空气温度估算空气密度，则
因为t p ＝38℃，t pj ＝36.5℃，t w ＝32℃， 所以3p p kg/m 135.138273353353=+=≈T ρ，
3pj pj kg/m 140.15.36273353353=+=≈
T ρ， 3w w kg/m 157.132273353353=+=≈T ρ。

（4）计算各窗孔的内外压差
833.0)140.1157.1(81.95)(pj w 131-=-⨯⨯-=--=∆=∆ρρg h P P Pa
666.1)140.1157.1(81.910)(pj w 242=-⨯⨯=-=∆=∆ρρg h P P Pa
（5）分配各窗孔的进、排风量，计算各窗孔的面积
根据空气平衡方程式
4321G G G G +=+
令
4231G G G G ==，
则
26.77157.1833.025.02/26.10722/2w 11w
111
31=⨯⨯=∆=∆==ρμρμP G P G F F m 2 96.45135
.1666.126.02/26.10722/2p 22p 22242=⨯⨯=∆=∆==ρμρμP G P G F F m 2 8. 答：自然通风的应用受到以下条件的限制：
（1）室内得热量的限制：对于完全依靠自然通风系统进行降温的建筑，其使用效果则取决于很多因素，建筑的得热量是其中的一个重要因素，得热量越大，通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。

（2）建筑环境的要求 ：根据目前的一些标准要求，采用自然通风的建筑，其建筑外的噪音不应该超过70dB ；尤其在窗户开启的时候，应该保证室内周边地带的噪音不超过55 dB 。

同时，自然通风进风口的室外空气质量应该满足有关卫生要求。

（3）建筑条件的限制：应用自然通风的建筑，在建筑设计上考虑建筑位置、建筑形状、建筑内部设计和室内人员等条件。

（4）室外空气湿度的影响：自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。

9.答：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。

局部送风就是把新鲜空气经过净化、冷却或加热等处理后送入室内指定地点，以改善局部空间的空气环境。

10.答：局部排风系统一般由以下几部分组成：局部排风装置、风管、风机和排风
口。

11.答：空气淋浴是一种局部机械送风系统，系统中被送出的空气一般要预先经过
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（一般以颈和胸部比较适宜），在高温区造成一个范围不大的凉爽区域。

12.答：（1）按送出气流温度的不同，空气幕可分为热空气幕、等温空气幕和冷
空气幕；（2）按风机形式不同，空气幕可分为贯流式空气幕、离心式空气幕和轴流式空气幕；（3）按吹风方向不同，空气幕可分为：侧送式、下送式和上送式；（4）按吹吸组合方式不同，空气幕可分为：单吹式和吹吸式。

13.答：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，将新鲜的空
气送入室内以改变室内的温、湿度，稀释有害物的浓度，并不断把污浊空气排至室外，使室内空气中的有害物浓度符合卫生标准的要求。

全面通风的效果与全面通风量和通风房间的气流组织有关。

14.答：一般通风房间的气流组织形式有：上送下排、上送上排、下送下排、中间
送上下排等多种形式。

15.答：通风房间内同时放散余热、余湿和有害物质时，全面通风量应分别计算后
取其中最大值。

当通风房间内同时存在多种有害物质时，一般情况下，也应分别计算，然后取其中的最大值作为房间的全面换气量。

但是，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、氯化氢、氟化氢、氮氧化合物及一氧化碳等）时，全面换气量应当是分别排出每一种有害气体所需的全面换气量之和。

16. 【解】L = nV =12×500×5 = 3×104 m 3/s = 8.33 m 3/s 。

17. 【解】由附录1-1查得一氧化碳和甲醛的最高允许浓度分别为一氧化碳y pco =3 mg/m 3，甲醛y p 甲醛=0.05mg/m 3。

送风中不含有这两种有害物，故y sco = y s 甲醛=0。

安全系数k ＝4，则
一氧化碳 80
364sco pco co co =-⨯=-=y y kx L m 3 /s 甲醛 640
05.08.04s p =-⨯=-=甲醛甲醛甲醛甲醛y y kx L m 3 /s 由于一氧化碳和甲醛不是同种有害物质，因此为消除有害物所需的通风量取它们的最大值：
L ＝64 m 3 /s
18. 【解】5.25)3035(30
27335301.1150)(s p =-+⨯=-=t t c Q L ρ m 3 /s 19. 【解】58.8)1020(30273353100
)
(s p =-+=-=d d W L ρ m 3 /s 20. 【解】由附录1-1查得硫酸的最高允许浓度为y p =2 mg/m 3，则为稀释有害物所
需的通风量为：
300
22031=-⨯=-=s p y y kx L m 3/s
为消除余热所需的通风量为：
6.49)3235(32
27335301.1174)(s p 2=-+⨯=-=t t c Q L ρ m 3/s 因此，该通风房间所需的全面通风量应为L = 49.6 m 3/s 。

21. 【解】所需机械送风量为45.05.0%90%90jp jj =⨯==G G kg/s ，
自然进风量为05.05.0%10%10jp jj =⨯==G G kg/s ，
根据热平衡方程：
Q t cG t cG t cG j +=+jp jp zj zj j jj
得送风温度为：
2.3245
.001.1)25(05.001.18.5155.001.1jj zj
zj jp jp jj =⨯-⨯⨯-+⨯⨯=-+=cG t cG Q t cG t ℃ 22. 【解】由t n = 25℃，t w = －12℃，t zp = 30℃得
185.125
273353353n n =+==T ρ kg/m 3 352.112273353353w w =-==
T ρ kg/m 3 165.130
273353353zp zp =+==T ρ kg/m 3 （1）G jj = G zp + G jp －G zj =2.5×1.165 + 3.0×1.185－1×1.352 = 5.12 kg/s
（2）jj w zj w 1n jp n zp zp zp jj cG L ct Q L ct L ct t ρρρ--+= 12.2212
.501.1352.11)12(01.180185.132501.1165.15.23001.1=⨯⨯⨯-⨯--⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=℃ （3）Q 3 = cG jj （t jj －t w ）= 1.01×5.12×[22.12－(－12)] = 176.44 kW
23. 答：一些洁净度要求高的房间如医院手术室等通常需维持5～10 Pa 的正压，
以防止污染空气进入室内。

通过使机械送风量略大于机械排风量（通常取5％～ 10％），让一部分机械送风量从门窗缝隙自然渗出的方法，使洁净度要求较高
的房间保持正压。

24.答：一些污染严重的房间如汽车库、厨房、吸烟室、卫生间等通常要保持一定
的负压，以防止污染空气向邻室扩散。

通过使机械送风量略小于机械排风量（通常取10％～20％），使一部分室外空气通过从门窗缝隙自然渗入室内补充多余的排风量的方法，使污染程度较严重的房间保持负压。

25.答：如果不考虑热平衡只是房间的压力会出现偏差。

有时偏差大、造成很大的
正压值或负压值，就会出现门开关困难等问题，甚至会使建筑物的通风效果变得很差，排风排不出，送风送不进，房间之间的空气流动无法控制，出现交叉污染等。

26.答：原理：置换通风是空气由于密度差而造成的热气流上升，冷气流下降的原
理，在室内形成类似活塞流的流动状态。

置换通风是将低于室内温度的新鲜空气直接从房间底部送入工作区，由于送风温度低于室内温度，新鲜空气在后续进风的推动下与室内的热源（人体及设备）产生热对流，在热对流的作用下向上运动，从而将被污染的空气从设置在房间顶部的排风口排出。

特点：节能、通风效率高、空气品质好。

27.答：置换通风的设计应符合的条件：（1）污染源与热源并存；（2）房间高度≥2.4
m；（3）冷负荷小于120 W/m。