建筑设备第10章

1、第10章 建筑通风系统10.1建筑通风概述10.2自然通风10.3局部通风10.4全面通风10.5通风系统的设备与构件10.6有害气体的净化与除尘10.7建筑消防通风10.8人防建筑通风简介10.1建筑通风概述1.自然通风2.机械通风3.局部通风与全面通风1.自然通风自然通风是利用室外风力所造成的风压或室内外空气温差所形成的热压作用使室内外空气进行交换的通风方法。自然通风不需要额外消耗其他形式的能量，也不需要进行复杂的系统管理，具有节能和环保的优点，因此在建筑通风中被广泛采用。例如，利用穿堂风换气或烟囱效应使得室内被污染的空气从天窗排出，室外的新鲜空气进入室内就是典型的自然通风。但由于风压和热

2、压的形成受室内外气象条件的限制，因此在有些情况下，完全依靠自然通风不能满足建筑物内空气环境的要求。2.机械通风机械通风是借助通风机所产生的动力使空气流动的通风方法。风机的风压和风量可以根据需要确定，空气流动的速度和方向也可以方便地控制，因此比自然通风更加可靠。但机械通风系统比较复杂，风机需要消耗电能，一次性投资和运行管理费用都比较高。3.局部通风与全面通风局部通风是利用局部气流，使局部工作地点的空气环境保持良好，不受有害物的污染。局部通风又分为局部排风和局部送风。住宅厨房中利用机械排油烟罩排出烹饪过程中产生的有害物质，避免其向室内扩散，就是利用了局部机械排风的方式。全面通风也称为稀释通风，就是

3、利用清洁的空气稀释室内空气中有害物，降低其浓度，同时将污染空气排出室外，保证室内空气环境达到卫生标准的要求。可见，全面通风就是对整个房间进行换气。10.2自然通风10.2.1热压作用10.2.2风压作用10.2.3自然通风的设计原则10.2.1热压作用图10-1热压作用下的自然通风10.2.1热压作用图10-2余压沿房间高度的分布10.2.2风压作用图10-3风压作用下的自然通风10.2.2风压作用图10-4风压和热压共同作用下的自然通风10.2.3自然通风的设计原则图10-5矩形避风天窗1挡风板2喉口图10-6纵向下沉式天窗图10-7曲(折)线形天窗表10-1几种常用天窗的值图10-8避风风

4、帽构造1渐扩管2挡风圈3遮雨盖10.3局部通风10.3.1局部送风10.3.2局部排风10.3.1局部送风图10-9系统式局部送风系统示意图10.3.1局部送风图10-10局部送风喷头a)固定式b)旋转式10.3.1局部送风图10-11喷雾风扇结构1导风板2电动机3甩水盘4供水盘10.3.2局部排风1.密闭式排风罩2.柜式排风罩(通风柜)3.外部吸气式排风罩4.吹吸式排风罩5.接受式排风罩10.3.2局部排风图10-12密闭式排风罩1.密闭式排风罩图10-13柜式排风罩2.柜式排风罩(通风柜)如图10-13所示，柜式排风罩实际上是密闭罩的特殊形式，即在密闭罩的一侧设有开敞面，以方便工艺操作和观

5、察工作过程。开敞面和排风口的位置要根据工艺操作需要、污染物的密度及温度来布置。3.外部吸气式排风罩图10-14外部吸气式排风罩4.吹吸式排风罩如图10-15所示，当工艺操作过程不允许将污染源封闭起来，或污染源直径较大，单靠吸气气流控制有害物所需风速过大时，采用吹吸式排风罩是一种非常有效的方法。吹吸式排风罩是将吹气气流和吸气气流结合起来，以吹风口喷出的射流作为动力将污染源散发出的有害气体吹向设在另一侧的吸风口排出，以保证工作区的卫生条件。5.接受式排风罩图10-15吹吸式排风罩5.接受式排风罩图10-16接受式排风罩10.4全面通风10.4.1有害物的来源10.4.2全面通风量的计算10.4.1

6、有害物的来源民用建筑空气中主要有害物来自生活燃料燃烧过程释放的SO2、CO、CO2、可吸入颗粒物等；室内装饰及家具散发的甲醛、苯等有机挥发性气体；天然石材散发的放射性气体氡；人体在呼吸过程中排出的CO2和新陈代谢过程释放的体味；室内建筑设备因为疏于管理或运行不良而散发的细菌、微生物、灰尘和臭味；人们在日常生活中因为过度使用化学物质而散发的有机性气体以及烹饪过程所产生的油烟等。10.4.2全面通风量的计算不论是在工业建筑还是在民用建筑中，全面通风都具有稀释室内空气中的有害物、消除室内余热和余湿的作用。因此在设计全面通风系统时，通风量要根据系统在不同建筑物内所承担的主要任务来确定。表10-2不同房

7、间的换气次数10.5通风系统的设备与构件10.5.1通风机10.5.2风管10.5.3室外进、排风口1)风量(L)：风机在单位时间内输送的空气量，单位为m3/s或m3/h。2)全压(或风压P)：每1m3空气通过风机所获得的动压和静压之和。3)轴功率(N)：电动机施加在风机轴上的功率，单位为kW。4)有效功率(Nx)：空气通过风机后实际获得的功率，单位为kW。5)效率()：风机的有效功率与轴功率的比值，其计算公式为6)转速(n)：风机叶轮每分钟的旋转数(r/min)。10.5.1通风机表10-3常用风机的分类10.5.1通风机图10-17离心风机构造示意图1叶轮2电机轴3机壳4导流器5排风口10

8、.5.1通风机图10-18轴流风机构造示意图图10-19轴流风机在墙上安装图10-20离心风机在混凝土基础上安装10.5.2风管表10-4圆形通风管道统一规格表10-5矩形通风管道统一规格表10-4圆形通风管道统一规格表10-4圆形通风管道统一规格表10-5矩形通风管道统一规格表10-5矩形通风管道统一规格10.5.3室外进、排风口图10-21塔式室外进风装置10.5.3室外进、排风口图10-22墙壁式和屋顶式进风装置a)墙壁式b)屋顶式10.6有害气体的净化与除尘10.6.1有害气体的净化处理10.6.2除尘10.6.1有害气体的净化处理1.燃烧法2.吸收法3.吸附法4.冷凝法1.燃烧法燃烧

9、过程是一种热氧化过程，通过氧化反应把废气中的烃类成分有效地转化为二氧化碳和水，其他成分如卤素或含硫的有机物也可转化为允许向大气排放或容易回收的物质。燃烧法广泛应用于有机溶剂蒸气和碳氢化合物的净化处理，也可用于除臭。燃烧法主要有两种：热力燃烧和催化燃烧。热力燃烧是在明火下的火焰燃烧，反应温度一般在600800。通风排气中的可燃成分浓度一般比较低，燃烧氧化后释放的热量不足以维持燃烧，因此需要依靠辅助燃料，能耗较高。催化燃烧是在催化剂作用下，使化合物在较低的温度下氧化分解，反应温度一般在200400，反应过程不产生明火，能耗较低，但催化剂的价格较贵。2.吸收法吸收法是指用适当的液体(吸收剂)与有害气

10、体(吸收质)接触，利用气体在液体中溶解能力的不同，除去其中一种或几种组分的有害气体净化方法。吸收法广泛应用于无机气体如硫氧化物、氮氢化物、硫化氢、氯化氢等有害气体的净化。它能同时进行除尘，适用于处理气体量大的场合。与其他净化方法相比，吸收法的费用较低。吸收法的缺点是还要对排水进行处理，净化效率难以达到100%。根据气体与液体是否产生化学反应，吸收法可以分为物理吸收和化学吸收。物理吸收一般没有明显的化学反应，可以看作是单纯的物理溶解过程，例如用水吸收氨。物理吸收是可逆的，解吸时不改变被吸收气体的性质。3.吸附法10M23.tif4.冷凝法图10-24固定式吸附床a)立式b)卧式10.6.2除尘1

11、.重力除尘利用重力作用使尘粒自然沉降，是重力除尘的基本原理。由于尘粒的沉降速度一般较小，这种方法只适用于粗大的尘粒。2.离心力除尘含尘气流作圆周运动时，由于惯性离心力的作用，尘粒和气流会产生相对运动，使尘粒从气流中分离。离心力除尘是旋风除尘器工作的主要机理。3.惯性碰撞除尘含尘气流在运动过程中遇到物体的阻挡(如挡板、纤维、水滴等)时，气流要改变方向进行绕流，细小的尘粒会随气流一起流动，粗大的尘粒具有较大的惯性，它会脱离流线，保持自身的惯性运动，这样尘粒就和物体发生了碰撞。4.接触阻留细小的尘粒随气流一起绕流时，如果流线紧靠物体(纤维或液滴)表面，有些尘粒因与物体发生接触而被阻留，这种现象称为接

12、触阻留。5.扩散除尘小于1m的微小粒子在气体分子撞击下，像气体分子一样做布朗运动。如果尘粒在运动过程中和物体表面接触，就会从气流中分离，这个机理称为扩散。6.静电力除尘如果使悬浮在气流中的尘粒带有一定的电荷，就可以通过静电力使它从气流中分离出来。7.凝聚除尘凝聚作用不是一种直接的除尘机理，它是通过超声波、蒸汽凝结、加湿等凝聚作用，可以使微小粒子凝聚增大，然后再用一般的除尘方法去除。图10-25重力沉降室图10-26旋风除尘器图10-27惯性除尘器10M28.tif图10-29洗涤式除尘器1含尘气体入口2净化气体出口3挡水板4溢流箱5溢流口6泥浆斗7刮板运输机8S形通道图10-30静电式除尘器1

13、0.7建筑消防通风10.7.1概述10.7.2建筑的防烟与排烟10.7.1概述大型建筑和高层建筑一般具有体积大、功能复杂、远离地面的人员多、垂直方向通道多等特点，一旦发生火灾，烟气很容易沿走廊、楼梯间、电梯间、管道井等通道扩散，造成火势的迅速蔓延。火灾烟气是多种物质的混合物，烟气中的一氧化碳和各种建筑材料燃烧过程中产生的有害气体，很容易使人体产生缺氧窒息，人处于这种环境中，会产生头晕、昏迷、呼吸困难，因此烟气往往是造成火灾中人员伤害的主要原因。国内外的研究表明，火灾中85%以上的死亡是由于烟气影响而造成的，其中大约有一半是由一氧化碳中毒引起的，另外一半则是由直接烧伤、爆炸压力创伤以及吸入其他有

14、毒气体引起的。10.7.2建筑的防烟与排烟1.设置排烟设施的部位2.系统的设置原则3.机械防烟或排烟4.高层建筑的防烟排烟1.设置排烟设施的部位公共建筑中经常有人停留或可燃物较多，且建筑面积大于300m2 的地上房间；长度大于20.0m的内走道；建筑中庭；设置在一、二、三层且房间建筑面积大于200m2或设置在四层及四层以上或地下、半地下的歌舞娱乐放映游艺场所；建筑面积大于200m2或一个房间建筑面积大于50m2且经常有人停留或可燃物较多的地下、半地下建筑或地下室、半地下室；其他建筑物中长度大于40m的疏散走道。2.系统的设置原则(1)机械排烟系统与通风、空气调节系统宜分开设置。(2)防烟与排烟

15、系统中的管道、风口及阀门等必须采用不燃材料制作。(3)机械加压送风管道、排烟管道和补风管道内的风速要求：采用金属管道时，不宜大于20m/s；采用非金属管道时，不宜大于15m/s；送风口的风速不宜大于7m/s；排烟口的风速不宜大于10m/s。(4)采用自然排烟时，排烟口净面积应满足该场所面积的2%5%。表10-7最小机械加压送风量3.机械防烟或排烟表10-8机械排烟系统的最小排烟量3.机械防烟或排烟图10-31排烟口距最远点的水平距离3.机械防烟或排烟表10-9高层建筑的分类4.高层建筑的防烟排烟图10-32机械加压送风防烟示意图4.高层建筑的防烟排烟表10-10高层建筑加压送风量4.高层建筑的防烟排烟图10-33建筑防排烟方式示意图a)防烟楼梯间可开启外窗的面积能够满足自然排烟的需要，采用自然排烟的方式b)防烟楼梯间没有自然排烟条件，采用了机械加压送风系统4.高层建筑的防烟排烟图10-34建筑防排烟系统示意图图10-35空调房间机械排烟