室内空气环境营造的理论基础

1、12345我们专业所关心的我们专业所关心的空气参数空气参数包括包括4 4度：度：温度温度T T相对湿度相对湿度浓度浓度C C（有害气体、粉尘等）（有害气体、粉尘等）空气流动速度空气流动速度v v 空调与通风的空调与通风的比较比较相同点：风系统，系统形式相似相同点：风系统，系统形式相似 不同点：关注的不同点：关注的 空气参数（空气参数（4 4度）度） 处理过程、目的处理过程、目的空调：空调： -t, -t, -热湿处理热湿处理 -热舒适性热舒适性通风：通风： - - c, v c, v -除尘净化除尘净化 -卫生，健康卫生，健康678贯流式自然通风（贯流式自然通风（Cross Ventilati

2、on)Cross Ventilation)单向面自然通风（单向面自然通风（Single Side Ventilation)Single Side Ventilation) 自然通风的流型分类自然通风的流型分类9 建筑结构 室内负荷 室外气候 自然通风的影响因素10 建筑的方向、结构及尺寸 通风开口的分布、类型及尺寸 影响因素 建筑结构不同的通风口形式11 热源的类型及释放形式：辐射所占比例 热负荷及其分布：位置 烟气的量：诱导气流 影响因素 室内负荷12 室外空气温度：室内外温差决定密度差 空气湿度：影响空气密度 空气流动：风速、风向、风的频率 影响因素 室外气候13 PP22roomroom

3、roomroomroomroomshaftCross ventilationroomroomroomroomcorridorcorridor14aanawPPP 0bannawwawnwnPPghPghPghgh )()(nwababghPPPP 开口开口a内外压力差为：内外压力差为：开口开口b内外压力差为：内外压力差为：bbnbwPPPnwtt nw 现假设现假设 ，则，则0aP15 热压作用影响因素热压作用影响因素 建筑结构形式，通风口位建筑结构形式，通风口位置：进出风口垂直高差越大，置：进出风口垂直高差越大，压差越大压差越大 室内热源大小、形式及位室内热源大小、形式及位置：负荷大置：负荷

4、大 温差大温差大 热压差大热压差大（烟囱效应）（烟囱效应）16hbaoo2h1中和面17大中和面小中和面Hh5 . 1/15 . 1)11()()(mgHFtotalLiiioutidial 5 . 1/1)(ghZhFLiiinioutiiidia 18 因为建筑物外面自由风的存在而产生的 风绕建筑物流动 建筑物周围压力变化 迎风静压升高，背风静压降低 建筑周围产生静压差 空气流动 风压是非稳定因素,因此,设计时不作为保证手段 19 wwfKP 22 0.6 -0.1 0.6 -0.1 -0.3 -0.320 风压系数K：风洞模型实验 影响因素：室外风速、 建筑形式、建筑周围情况 确定方法：

5、模拟计算，实验测量 风洞21hbKbxbPawtwtnnxaPKawwwbnwxawwbxbbKhgPKPP 2)(222 wwaxaaKPP 22 22 实际风压和热压是共同作用，有时互相加强，有时相互抵消 两者相互作用下的通风机理还待研究，目前将两者的相互作用简单考虑为线性叠加 一般来说建筑进深小的部位多利用风压直接通风，进深大的部位利用热压通风2324机械辅助自然通风2526某炼铜车间，13MW热量，多层建筑Electric Furnace Flow Rates between Zones, m3/s 51.6 C 52.2 C 53.1 C 49.4 C 43.5 C 49.1 C 1

6、8.2 101.2 8.8 61.2 69.6 332.4 74.4 13.6 19.9 97.9 41.9 78.7 446.1 53.1 00.0 42.4 C 42.4 C 71.2 474.5 -30.6 -32.1 -21.7 -15.1 27282930313233343536373839日本：大林组本社40日本：大阪体育馆41424344NCellular officesCellular officesMeeting roomMeeting roomCellular officesCellular officesStorage of filesStorage of filesco

7、rridorcorridorATRIUMStreet + RailwayStreetSquareConnection to old building454647484950个人空调系统个人空调系统51座椅送风座椅送风53545556575859606162仅有仅有0.1L/s.人的新风被利用（人的新风被利用（1），），其余其余99浪费了浪费了6364 Return air grille w/damper Swing vane Cold air supply (23C) Variable velocity, direc tion, cycle & temp. difference Tas

8、k area condition 27- 27.5C/55 -60%/0.2 - 0.8m/s Ambient ar ea condition 28C/60%/0.1m/s(SET*28.8C) Kiosk unit fluctuating cold air supply Return air from ambient space Supply air for ambient space 工位状态工位状态27-25.5/55-60%/0.2-0.8m/s环境状态环境状态28/60%/0.1(m/s)/SET*28.8为环境状态控制的送风为环境状态控制的送风环境空间回风环境空间回风邮亭式动态邮亭

9、式动态送风末端装置送风末端装置摆动导叶摆动导叶回风回风格栅格栅送风送风(23)，变风速，变风速、风向、频率和温差风向、频率和温差65328. 6268. 7100. 284. 88765. 923. 119. 4010020030040050060012Annual primary energy consumption系列4系列3系列2系列1f an-7. 9245. 3133. 10. 40 04. 913. 219. 129. 324. 417. 30. 494. 8-5005010015020025030035012Annual heting/cooling load系列7系列6系列5系

10、列4系列3系列2系列1 task cool i ng, i nteri orambi ent heati ng, i nteri orambi ent cool i ng, , i nteri orambi ent heati ng, perometerambi ent cool i ng, peri metermi xi ng l oss/gai nConventi onalsystemTask-ambi entsystemtask cool i ng, peri meterMJ/m2/yearmi scel l aneouspumpgasConventi onalsystemTask-am

11、bi entsystemMJ/m2/year其它其它泵泵风机风机燃气燃气工位空调，周边区工位空调，周边区工位空调，内区工位空调，内区环境采暖，内区环境采暖，内区环境空调，内区环境空调，内区环境采暖，外区环境采暖，外区环境空调，外区环境空调，外区混合损失混合损失/得热得热666768VQCQMVQCCs expexp112QCMQCdCVds VQCMQCddCs sCCMQ2sCQMC26970nQVn1 7110 df)()()( Fdf 0 001 dFdfp)()(72prlr73VVipip 7422enp 理想理想%p1002 pnpa 理理想想75%100pini 7677sseCCCC spsepCCCC sasettttt atC