暖通空调第八章工业与民用建筑的通风3 (2)

1、通风通风方法方法分类分类按通风按通风的动力的动力分为分为按通风系统按通风系统作用范围分作用范围分局部通风局部通风全面通风全面通风事故通风事故通风自然自然通风通风机械机械通风通风自然通风特点自然通风特点机械通风特点机械通风特点通风方法的分类通风方法的分类 全面通风又称稀释通风，把一定量的清全面通风又称稀释通风，把一定量的清洁空气送入房间，稀释室内污染物，使洁空气送入房间，稀释室内污染物，使浓度达标，并将室内等量空气连同污染浓度达标，并将室内等量空气连同污染物排到室外。物排到室外。 全面通风的动力可以是自然风压和热压全面通风的动力可以是自然风压和热压, , 也可以是风机风压。也可以是风机风压。 全

2、面通风具体实施方法又可分为全面排全面通风具体实施方法又可分为全面排风法风法, , 全面送风法全面送风法, , 全面排送风法和全全面排送风法和全面送、局部排风混合法等面送、局部排风混合法等, , 可根据车间可根据车间的实际情况采用不同的方法。的实际情况采用不同的方法。8-3 全面通风和稀释方程全面通风和稀释方程全面通风风量计算：全面通风风量计算： 全面通风的风量应能确保把各种全面通风的风量应能确保把各种有害物有害物( (包括有害气体包括有害气体, , 粉尘粉尘, , 水蒸气水蒸气, , 热等热等) )全部稀释或排除全部稀释或排除, , 使有害物浓度不超过卫生标准。使有害物浓度不超过卫生标准。 由

3、于有害物的性质不同由于有害物的性质不同, , 应分别应分别计算所需风量计算所需风量, , 然后确定全面通然后确定全面通风所需风量。风所需风量。全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 稀释通风模型及稀释微分方程：稀释通风模型及稀释微分方程：Qp(g/s)通风风量通风风量Vv(m3/s)有害物浓度有害物浓度 c(g/m3)通风风量通风风量Vv(m3/s)有害物浓度有害物浓度 c0(g/m3)房间体积房间体积Vr房间稀释通风模型房间稀释通风模型全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 稀释微分方程：稀释

4、微分方程： 房间内有害物浓度的变化情况可根据房间内有害物浓度的变化情况可根据“物质平衡物质平衡”原理建立微分方程原理建立微分方程 对于连续对于连续, , 稳定的通风过程稳定的通风过程, , 根据在通根据在通风过程中排出有害物的量应与产生的有风过程中排出有害物的量应与产生的有害物量达到平衡的原则有害物量达到平衡的原则有 在在dd时间内：时间内： 送入量送入量+ +散发量散发量- -排走量排走量= =变化量变化量全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 稀释通风微分方程：稀释通风微分方程： 送入量：送入量：V Vv v c c0 0 d d 散发量散

5、发量: Q: Qp p d d 排走量排走量: V: Vv v c d c d 变化量变化量: d(V: d(Vr rc)=Vc)=Vv v dc dc 则：则： V Vv v c c0 0 d+ Q d+ Qp p d- V d- Vv v c d= V c d= Vr r dy dy全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 排污微分方程求解排污微分方程求解rcVQcVcVQCVdccrcVQVdcVdLVdVpVVpViVpVC0)(0001)exp(00riVVcVQcVcVQcVVVpVVpV全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气

6、体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 排污微分方程求解排污微分方程求解)exp(1)()exp(0rrVVcVQVVccVVpVici0cVQVprVirVVpOVVCVVVQCC.expexp1全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量 风量公式：风量公式： 稳定状态下：稳定状态下： 则则 考虑到室内有害物分布及通风气流的不考虑到室内有害物分布及通风气流的不均匀性，增大安全系数均匀性，增大安全系数K=3K=31010，则，则 c cs s有害物安全浓度值有害物安全浓度值0)exp(,0rVVddcV或00ccQVcccVQcsspVVp0c

7、cKQVspVOspVCCQV.全面通风风量计算全面通风风量计算稀释排除有害气体和粉尘的风量稀释排除有害气体和粉尘的风量存在多种有害物时风量确定原则：存在多种有害物时风量确定原则： （1 1）分别求出排除每种有害物风量）分别求出排除每种有害物风量LiLi （2 2）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、）毒性相加作用的有害物：如苯、醇、醋酸等溶剂类；醋酸等溶剂类；S S2 2O O3 3、SOSO3 3、FHFH等刺激性气体，等刺激性气体，按求和计算风量：按求和计算风量：L=LiL=Li （3 3）毒性无相加作用的有害物：取最大者）毒性无相加作用的有害物：取最大者为风量计算式：为风量计算式：L=ma

8、xLiL=maxLi有害物散发量无法确定时的风量计算原则：有害物散发量无法确定时的风量计算原则： 按经验式计算：按经验式计算：L=nVL=nVr r （m m3 3/h/h） n n换气次数，换气次数，( (次次/h)/h)；VrVr房间体积房间体积全面通风风量计算全面通风风量计算消除热、湿的风量计算消除热、湿的风量计算 消除余热风量公式：消除余热风量公式： G G通风质量风量，通风质量风量，Kg/sKg/s； Q-Q-室内余热量室内余热量, KJ/s ;, KJ/s ; C-C-空气的定压比热空气的定压比热, C=1.01KJ/Kg ;, C=1.01KJ/Kg ; t tp p-排气温度排

9、气温度, ;, ; t t0 0-进气温度进气温度, , 。)(0ttcQGp全面通风风量计算全面通风风量计算消除热、湿的风量计算消除热、湿的风量计算 消除余湿风量公式：消除余湿风量公式： G G通风质量风量，通风质量风量，Kg/sKg/s； W-W-室内余湿量室内余湿量, g/s ;, g/s ; d dp p-排气含湿量排气含湿量,g/Kg ;,g/Kg ; d d0 0-进气含湿量进气含湿量, g/Kg , g/Kg 。0ddWGp.VVEVVVVVErVVirVVVVpOVVECVVEVEQCC.expexp1VVPOVEQCC./VOPVECCQV)(. 通风效率(Ventilati

10、on efficiency),又称为混合效率1.定义:实际参与稀释的风量与送入房间通风量之比.2.表达式: 3.考虑通风效率后上式中C应理解为房间下部(工作区)送入空气与污染物良好混合后的浓度.)(.oeVpCCVQOOeVCCCCEcCEeVVE4.对整个房间稳定状态下,有代入式(8-13)中得如果送入的空气污染物浓度Co=O,则上式可写称此时通风效率为排风浓度与工作区浓度之比.5.影响 的因素:送、排风口的位置和形式,送风量,污染源位置等.全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织：送风、排风口位置的合理布置，气流组织：送风、排风口位置的合理布置，选用合理的风口形式，合理分配风流。选用

11、合理的风口形式，合理分配风流。 气流组织原则：气流组织原则： 能避免把害物吹向作业人员操作区；能避免把害物吹向作业人员操作区； 能有效地从污染源附近或有害物浓度能有效地从污染源附近或有害物浓度最大的区域排出污染空气；最大的区域排出污染空气； 能确保在整个房间内进风气流均匀分能确保在整个房间内进风气流均匀分布布, ,尽量减少涡流区。尽量减少涡流区。全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织方式：气流组织方式：全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织方式：气流组织方式：全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织方式：气流组织方式：全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织方式：气

12、流组织方式：全面通风的气流组织全面通风的气流组织 气流组织方式：气流组织方式：气流组织的比较气流组织的比较8-4 全面通风系统全面通风系统一、概述一、概述 1.定义：对整个房间实施全面通风换气所设定的系统，与之对应的是局部通风. 2.按空气流动动力分：机械通风、自然通风. 3.机械通风按系统分：机械进风系统、机械排风系统、均衡通风。 4.系统组合方式:(1)既有机械进风,又有机械排风.(2)只有机械排风.进风靠自然渗入,气压排风.(3)机械进风和局部排风(机械的或自然的)相结合.(4)机械排风与空调结合.(5)机械通风与空调相结合.二、机械送风系统二、机械送风系统 1.定义：利用动力机械(风机

13、)向室内输送空气的系统. 2.系统示意图. 3.风机压力的确定：从空气入口到房间送风口的阻力.房间正压. 4.空气处理设备功能：过滤、空气加热(采暖地区)；用于空调系统中，一般还具有冷却去湿和加湿功能。 5.送风口位置：影响室内的气流分布. 6.新风口位置: 7.防冻问题：寒冷地区新风入口处应设电动密闭阀，与风机联动.三、机械排风系统三、机械排风系统 1.定义：利用动力机械（风机）由房间抽吸空气排到室外 2.系统示意图. 3.风口位置：为提高全面通风的稀释效果，风口宜设在污染物浓度较大的地方；污染物密度比空气小时，设在上方；反之，下方. 4.排风口：排风的室外出口，应能防止雨雾进入，风帽，百叶

14、窗. 5.风管：钢板玻璃钢，塑料板，建筑风道. 6.阀门：调风量，关闭系统，为防倒风，出口装电动密闭阀，与风机联动四、空调建筑中的通风四、空调建筑中的通风 1.病态建筑综合症（SBS）问题：指在某些空调建筑的人群中出现的一些不明病因状态。主要是室内空气品质不好造成，通风不足是主要原因之一. 2.空调系统对通风的处理：除了工艺过程排放有害气体需专项处理外，一般的通风问题由空调系统来承担l空气-水系统：专设新风系统，l全空气系统：引入室外新风，与回风混合后送入室内 3.全空气系统加大新风比的办法：全空气系统风量分配根据负荷，负荷大的房间获得的新风多，负荷小的就少.可能导致新风不足. 加大新风比的方

15、法 8-5 局部通风系统与事故通风局部通风系统与事故通风 分为：分为：局部排风和局部送风局部排风和局部送风 局部排风：在集中产生有害物的局部地点局部排风：在集中产生有害物的局部地点, , 设置捕集装置设置捕集装置, , 将有害物排走将有害物排走, , 以控制有害以控制有害物向室内扩散。这是防毒物向室内扩散。这是防毒, , 排尘最有效的通排尘最有效的通风方法。风方法。 局部送风：向局部工作地点送风局部送风：向局部工作地点送风, , 使局部地使局部地带造成良好的空气环境。主要用于局部降温带造成良好的空气环境。主要用于局部降温. .又分为系统式和分散式。系统式就是通风系又分为系统式和分散式。系统式就

16、是通风系统将室外空气送至工作地点。分散式借助轴统将室外空气送至工作地点。分散式借助轴流风扇或喷雾风扇流风扇或喷雾风扇, , 直接将室内空气吹向作直接将室内空气吹向作业地带进行循环通风。业地带进行循环通风。分散式局部送风系统分散式局部送风系统风扇送风风扇送风 在作业点附近设置普通轴流风机进在作业点附近设置普通轴流风机进行循环吹风，加快对流散热。行循环吹风，加快对流散热。 工作点风速要求：工作点风速要求： 轻作业轻作业24m/s，中作业，中作业35m/s，重作业，重作业57m/s 。 适用于气温不大于适用于气温不大于35，且非产尘，且非产尘的车间。的车间。分散式局部送风系统分散式局部送风系统喷雾喷

17、雾风扇送风风扇送风 在普通轴流风机上加设甩在普通轴流风机上加设甩水盘构成水盘构成 具降温作用，但可引起人具降温作用，但可引起人造汗。造汗。 要求水滴要求水滴5mg/m35mg/m3时时, , 车间高车间高度度6m6m者换气者换气8 8次次/ /时时, , 车间高度车间高度6m6m者者, , 换气换气5 5次次/ /时时. . 最高容许浓度最高容许浓度5mg/m35mg/m3时时, , 上述上述换气次数应乘以换气次数应乘以1.5.1.5.3 事故通风事故通风 局部排风系统的组成局部排风系统的组成通风系统的组成通风系统的组成局部排风系统的组成局部排风系统的组成局部排风系统的组成局部排风系统的组成局

18、部排风系统的组成局部排风系统的组成系统式局部送风系统的组成系统式局部送风系统的组成系统式局部送风系统的组成系统式局部送风系统的组成全面通风系统的组成全面通风系统的组成全面通风系统的组成全面通风系统的组成屋顶通风机屋顶通风机全面通风系统的组成全面通风系统的组成自然通风特点自然通风特点 依靠室外空气温差所造成的热压依靠室外空气温差所造成的热压, , 或利用室外风力作用在建筑物上或利用室外风力作用在建筑物上所形成的压差所形成的压差, , 使室内外的空气使室内外的空气进行交换进行交换, , 从而改善室内的空气从而改善室内的空气环境。环境。 不需动力不需动力, , 经济经济; ; 但进风不能预但进风不能

19、预处理处理, , 排风不能净化排风不能净化, , 污染周围污染周围环境环境; ; 且通风效果不稳定且通风效果不稳定。1 1 通风方法分类通风方法分类自然通风风量自然通风风量 P窗孔两侧形成的压力差,Pa; 窗孔的局部阻力系数 窗孔的流量系数；空气密度，kg/m3 F窗孔的面积，m2；L通风量，m3/sP2uu2P2PFL21则令1 1 通风方法分类通风方法分类全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡 热平衡方程：热平衡方程： + = + = + + + + +围护结构、材围护结构、材料失热料失热Q Qh h通风排风热量通风排风热量C Lp tn n n机械进风热量机械进风热量C L

20、jj tjj jjjj自然进风热量自然进风热量C Lzj tw w w循环风的热量循环风的热量 C Lhxn(ts-tn)设备散热设备散热量量Q Qf f全面通风的风量平衡与热平衡全面通风的风量平衡与热平衡 厂房车间通风过程中厂房车间通风过程中, , 是机械通风与是机械通风与自然通风的共同作用结果自然通风的共同作用结果, , 室内的进室内的进风和排风是多通道的风和排风是多通道的, , 既有由通风系既有由通风系统产生的有组织的进排风统产生的有组织的进排风, , 也有从缝也有从缝隙隙, , 窗户窗户, , 门洞等产生的无组织进排门洞等产生的无组织进排风风, , 根据根据“物质平衡物质平衡”原理原理, , 各种进各种进风量与各种排风量应相等风量与各种排风量应相等. .这就是室内这就是室内风量平衡的原则。其表达式为风量平衡的