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1、项目二 建筑通风系统,城轨交通通风与空调系统,单元1 通风的类型,通风的定义,通风（Ventilating）是建筑环境控制技术三个分支（采暖、通风与空气调节）之一。工程上将只实现空气的洁净度处理和控制并保持有害物浓度在一定的卫生要求范围内的技术称为通风工程。所谓通风就是用自然或机械的方法，把室外的新鲜空气适当处理（如过滤、加热或冷却）后送进室内，把室内的污浊气体经消毒、除害后排至室外，从而保持室内空气的新鲜程度，使排放废气符合标准。,通风,排风：把室内的污浊空气直接或经净化后排至室外。,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。,按通风系统特征的不同
2、，可分为送风与排风。 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；,通风的分类,通风的主要功能：,提供人呼吸所需要的氧气。稀释室内污染物或气味。排除室内工艺过程产生的污染物。除去室内多余的热量（称余热）或湿量（称余湿。提供室内燃烧设备燃烧所需的空气。,图2-1 通风的功能,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。,热源,(1)热压作用下的自然通风,1.自然通风,一、自然通风与机械通风,热压是当室内空气温度比室外空气温度高时，室内热空气密度小，比较轻，就会上升从建筑的上部开口(
3、天窗)跑出去，较重的室外冷空气就会经下部门窗补充进来。 热压的大小除了跟室内外温差大小有关外，还与建筑高度有关。这同烟囱的道理一样，高度越高，温差愈大，抽力就(即自然通风效果)愈好。,(2)风压作用下的自然通风,风压：由于室外气流会在建筑物迎风面上造成正压，且在背风面上造成负压，在此压力作用下，室外气流通过建筑物上的门、窗，等孔口，由迎风面进入，室内空气则由背风面或侧面出去。 屋顶上的风帽、带挡板的天窗，则是利用风从它们的上部开口吹过时造成的负压来使室内空气在室内外压差下排出，这也是一种利用风力的自然通风。 显然，这种自然通风的效果取决于风力的大小。,一般来说，热压作用的变化较小，风压作用的变
4、化较大。,优点：简单、经济。缺点：通风量受到多种因素的影响，如室内外温差，室外风速、风向，门窗的面积、形式和位置等。因此通风效果不稳定。,热源,(3)热压和风压同时作用下的 自然通风,1.自然通风,1、定义：依靠通风机产生的动力来迫使室内外空气进行交换。,一、自然通风与机械通风,2.机械通风,3、缺点：消耗电能，占用空间，工程设备费和维护费较大，安装管理较为复杂。4、分类：全面通风、 局部通风。,2、优点：可组织室内气流，可对进排风进行各种处理，可调节通风量和稳定通风效果。,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
5、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,全面通风,全面送风,全面排风,（按系统特征不同）,全面送、排风,全面通风,稀释通风（混合通风）,（按作用机理不同）,置换通风,二、全面通风与局部通风,1.全面通风,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。,二、全面通风与局部通风,2.局部通风,局部送风,局部排风,局部通风,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。,三、送风与排风,如果建筑物外墙上的门
6、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。 自然通风是依靠室外风力造成的风压，或者室内外温度差造成的热压，使室外新鲜空气进入室内，室内空气排到室外的一种通风方式。前者称为风压作用下的自然通风，后者称为热压作用下的自然通风。自然通风不需要专设的动力。,1.1 自然通风,一、自然通风的作用原理,1.1 自然通风,1）风压作用下的自然通风风压作用下的自然通风是指空气流受到阻挡时产生的静压。当风吹过建筑物时，由于建筑物的阻挡，迎风面气流受阻，静压增高；侧风面和背风面将产生局部涡流，静压降低。这样便在迎风面与背风面形成压力差，室内外的空气在这个压力差的作用下由
7、压力高的一侧向压力低的一侧流动（见图4-7、图4-8）。建筑物四周的风压分布与建筑物的几何形状和风向、风速等因素有关。,1.1 自然通风,1.1 自然通风,1.1 自然通风,2）热压作用下的自然通风热压作用下的自然通风是由于建筑物内外空气的温度差产生了空气密度的差别，于是形成压力差，驱使室内外的空气流动。室内温度高的空气比重小而上升，并从建筑物上部风口排出，这时会在低密度空气原来的地方形成负压区，于是，室外温度比较低而比重大的新鲜空气从建筑物的底部被吸入，从而室内外的空气源源不断地沿回路“12341”进行流动（见图4-9）。,1.1 自然通风,1.1 自然通风,3）风压与热压共同作用下的自然通
8、风,1.1 自然通风,自然通风主要功能：通风降温（除湿），以改善室内热环境（热舒适）状态；通风换气，以改善室内空气质量状态（如增加新风，排除各种有害气体等）。自然通风不需要专设的动力，其优越性越来越受到人们的重视。对于某些有大量的余热的热车间，用自然通风的方法消除余热是一种经济有效的通风方法，如炼钢、铸造、锻造等热车间，消除余热所需要的空气量很大，装设挡风天窗等设备后，自然通风换气次数达到50300次/时,如果这些风量用风机来输送，要消耗几十至几百千瓦的电。,1.1 自然通风,1自然通风系统的应用,1.1 自然通风,自然通风系统的应用与设计,图2-10 上海辛庄生态示范办公楼全景,图2-11
9、上海辛庄生态示范办公楼自然通风烟囱,2自然通风系统的设计,1.1 自然通风,三、自然通风系统的应用与设计,图2-12 进深小于6m的自然通风,图2-14 进深大于15m的自然通风,图2-13 进深大于6m、小于15m时的自然通风,单边开窗,双边开窗,加设烟囱,图2-15 季节组合式通风,图2-16 空间组合式通风,冬季,夏季,机械通风,自然通风,空间跨度大的，周边采用自然通风，中间采用机械通风,3自然通风系统应用的限制性条件 （1）室内得热量的限制。应用自然通风的前提是室外空气温度比室内低，通过室内空气的通风换气，将室外风引人室内，降低室内空气的温度。很显然，室内、外空气温差越大，通风降温的效
10、果越好。建筑得热量越大，通过降温达到室内舒适要求的可能性越小。研究结果表明，完全依靠自然通风降温的建筑，其室内的得热量最好不要超过40W/m2。, 1.1 自然通风,三、自然通风系统的应用与设计,（2）建筑环境的限制。采用自然通风的建筑，其建筑外的噪声不应该超过70dB；尤其在窗户开启的时候，应该保证室内周边地带的噪声不超过55dB。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。（见下表2-1） （4）室外空气湿度的限制。应用自然通风对降低室内空气温度效果明显，但对调节或控制室内空气的湿度，效果甚微。因此，自然通风措施一般不能在非常潮湿的地区使用。, 1.1
11、自然通风,表2-1使用自然通风时的建筑条件,表2-1使用自然通风时的建筑条件, 1.1 自然通风,1.2 局部通风,一、局部排风,它是为了尽量减少工艺设备产生的有害物对室内空气环境的直接影响，用各种局部排气罩(或柜)，在有害物产生时就立即随空气一起吸入罩内，最后经排风帽排至室外，是比较有效的一种通风方式。,机械局部排风1.工艺设备；2.局部排气罩；3.局部排气柜；4.风道；5.通风机；6.排风帽；7.排气处理装置,局部排风是直接从污染源处排除污染物的一种局部通风方式,1.2 局部通风,1.定义 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。 2.
12、分类（1）系统式局部送风（2）分布式局部送风,1.2 局部通风,二、局部送风,2）局部送风系统局部送风系统可将室外新风，以一定风速直接送到作业人员的操作岗位，使局部地区空气品质和热环境得到改善（见下图）。在一些大型车间中，采用全面通风已无法保证室内所有地方都达到适宜的程度。只得采用局部送风的办法使车间中某些局部地区的环境达到比较适宜的程度。我国的规范规定，当车间中的操作点的温度达不到卫生要求或辐射照度350W/m2时，应设置局部送风。局部送风实现对局部地区降温，而且增加空气流速，增强人体对流和蒸发散热，以改善局部地区的热环境。,1.2 局部通风,（1）系统式局部送风： 空气淋浴,1.2 局部通
13、风,二、局部送风,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。,圆柱形喷头,（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tn35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。,1.2 局部通风,二、局部送风,空气幕是局部送风的一种形式（安设于大门旁、炉子旁、各种槽子旁等），见图4-
14、17。它的目的就是产生空气隔层，或改变污染空气气流的方向，并将它送走。空气淋浴具有一定参数并直接向作业人员吹送的空气气流称为空气淋浴。用空气淋浴的办法可在射流范围内创造与房间内其它部分的空气不同之空气品质。,1.2 局部通风,1.2 局部通风,1.2 局部通风,按送出气流温度的不同,空气幕,热空气幕,等温空气幕,冷空气幕,按风机形式不同,贯流式空气幕,离心式空气幕,轴流式空气幕,按吹风方向不同,侧送式,下送式,上送式,按吹风方向不同,单吹式,吹吸式,1.2 局部通风,图2-22 侧送式空气幕,图2-23 上送式空气幕,图2-24 下送式空气幕,1.2 局部通风,图2-25 立式风幕1风机 2盘
15、管 3条缝喷口,图2-26 卧式风幕,1.2 局部通风,1.2 局部通风,1.2 局部通风,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。全面通风所需要的风量大大超过局部排风，相应的设备和消耗的动力也较大,1.3 全面通风,图2-28 气流组织方案比较,注 意,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,1.3 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
16、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。,1.3 全面通风,一、全面通风的气流组织,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。,图4-19表示的是全面排风与自然进风相结合的全面通风系统。该系统利用风机将室内污浊空气通过排风口和排风管道排到室外。由于排风机的抽吸作用，室内压力降低，处于负压状态。室外空气便在这种负压作用下通过外
17、墙上的门、窗、孔洞或缝隙进入室内。,1.3 全面通风,图4-20、图4-21表示的是全面送风与自然排风相结合的全面通风系统。这种系统用风机经送风管和送风口将室外空气送人室内。由于空气不断被送入室内，室内压力升高，处于正压状态。室内空气在正压作用下，通过外墙上的门、窗、孔洞或缝隙排到室外。,1.3 全面通风,通风系统设计的节能措施： （1）计算局部排风系统风量时，在保证效果的前提下，尽量减少局部排风量，以减少房间的进风量和排风热损失。（2）机械进风系统在冬季应采用较高的送风温度。（3）净化后的空气再循环使用。（4）室外空气直接送到局部排风罩或排风罩的排风口附近，补充局部排风系统排出的风量。（5）
18、在可能的条件下应设置热回收装置。,1.3 全面通风,1.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。 2.特点（1）送风温度低于室内温度24；（2）送风风速极低：0.20.5 m/s，一般为0.25 m/s左右；（3）使室内空气在流态上分成两个区：上部混合流动的高温空气区，下部单向流动的低温空气区。,1.4 置换通风,一、置换通风的原理及特点,图2-30 置换通风的流态,置换通风房间的热源有工作人员、办公设备、机器设备三大类。热源产生热上升气流如图2-30所示.一般情况下置换通风的送风温度低于室内温度24，以极低的风速（0.20.5m/s，
19、一般为0.25m/s左右）从房间底部的送风口送出.,热源引起的热对流在室内造成气流上下运动，从而在室内垂直方向上产生了明显的温度梯度，图2-10所示, 最终使内空气在流态上分成两个区：上部混合流动的高温空气区，下部单向流动的低温空气区。,1.4 置换通风,图2-31 站姿人员产生的上升气流,图2-32 热分层示意图,一、置换通风的原理及特点,置换通风热力分层情上部为紊流混合区，下部为单向流动清洁区。,1.4 置换通风,3.置换通风与稀释通风的比较,1.4 置换通风,二、置换通风的设计,1.4 置换通风,1置换通风的设计应符合的条件（1） 污染源与热源并存；（2） 房间高度不低于2.4 m；（3） 冷负荷小于120 W/m2。2置换通风器的布置应符合的条件（1） 置换通风器附近无较大障碍物；（2） 置换通风器应靠近外墙或外窗；（3） 冷负荷较大时，应根据实际情况布置多个置换通风器。,3置换通风末端装置的选择与布置,二、置换通风的设计,置换通风器的布置原则： 宜靠外墙或外窗布置，圆柱型置换通风器可布置在房间中部； 附近不应有大的障碍物； 冷负荷较高时，宜布置多个置换通风器； 应与室内空间协调。,图2-33 置换通风末端装置及排风口的布置a）落地安装 b）地平安装 c）架空安装,1.4 置换通风,
