第六章建筑通风与空调

1、第6章建筑通风与空调6.1通风系统概述6.2通风系统的主要设备和主要构件6.3高层建筑防烟、排烟6.4空调系统6.5通风与空调施工图识读与施工6.1通风系统概述6.1.1通风的意义及任务各种生产过程会不同程度地产生有害气体、蒸汽、灰尘、余湿、余热等，通常把这些物质称为工业有害物，它会使室内工作条件恶化，危害操作者健康，影响产品质量，降低劳动生产率。6.1.2通风系统的分类通风，简单地说，就是把整个建筑物内部或局部地方不符合卫生标准的污浊空气排至室外，把新鲜的空气或经过净化后符合卫生要求的空气送入室内。图6-1利用热压作用进行的自然通风示意图6.1通风系统概述图6-2利用风压作用进行的自然通风示

2、意图6.1通风系统概述1.自然通风自然通风不消耗任何电能，是一种比较经济的通风方式，它是借助于室内外空气温度不同而形成的热压差或室外风力作用造成的风压实现建筑物通风换气的一种通风方式。1)无组织的自然通风。2)有组织的自然通风。2.机械通风机械通风是依靠风机运转产生的动力，迫使空气通过风管道进行室内外交换的一种通风方式。1)局部机械通风系统。2)全面机械通风系统。6.1通风系统概述图6-3全面机械通风示意图6.1.3通风方式的选择建筑物内局部有热、蒸汽或有害物质产生时，宜采用局部排风。6.2通风系统的主要设备和主要构件6.2.1室内送、排风口室内送风口的作用，就是均匀地向室内送风。图6-4两种

3、最简单的送风口示意图a)侧送风口b)插板式吸、送风口6.2通风系统的主要设备和主要构件图6-5排风口示意图6.2通风系统的主要设备和主要构件制作风道的材料很多，一般通风系统经常采用薄钢板制作风道，截面呈圆形或矩形，当断面积相同时，圆形节省材料，而矩形更容易和建筑物配合。6.2.3室外进、排气装置1.室外进气装置用于采集室外新鲜空气供送风系统使用。图6-6窗口型进气口6.2.2风道(管)6.2通风系统的主要设备和主要构件图6-7塔型进气口6.2通风系统的主要设备和主要构件1)进气口应设在空气新鲜、灰尘少、远离排气口的地方(离排气口水平距离大于或等于10m)。2)进气口的高度应高出地面2.5m，并

4、应设在主导风向上风侧；设于屋顶上的进气口应高出屋面1m以上，以免被风雪堵塞。3)进气口应设百叶格栅，防止雨、雪、树叶、纸片等杂物被吸入。4)进气口的大小应根据系统风量及通过进气口的风速(一般为22.5m/s)来确定。2.室外排气装置用于将排风系统中收集到的污浊空气排到室外。1)当进、排风口都设于屋面时，它们的水平距离不小于10m，并且进气口要低于排气口。2)自然通风系统须在竖向排风道的出口处安装风帽以加强排风效果。6.2通风系统的主要设备和主要构件3)排风口设于屋面上时应高出屋面1m以上，且出口处应设置风帽或百叶窗。4)自然通风的排风塔内风速可取1.5m/s；机械通风排风塔内风速可取1.58m

5、/s。图6-8室外排风口(风帽)a)圆伞形风帽b)锥形风帽6.2通风系统的主要设备和主要构件6.2.4风帽风帽多用于局部自然通风和设有排风天窗的全面自然通风系统中，一般安装在局部自然排风罩风道出口末端和全面自然通风的建筑物屋顶上。6.2.5风机在民用建筑中，下列部位如果采用自然通风达不到安全卫生及生产要求时，应采用机械通风或自然与机械的联合通风：没有设空调系统的地下室房间；厨房、卫生间、浴室等；散发余热、余湿、粉尘、烟气、有毒气体、腐蚀性气体及易燃易爆气体等有害物的房间。6.2通风系统的主要设备和主要构件1.离心式风机离心式风机的工作原理与离心水泵相同，由电动机转动带动风机中的叶轮旋转，因离心

6、力的作用使气体获得压能和动能。2.轴流式风机轴流式风机是借助叶轮的推力作用促使气流流动的，气流方向与机轴相平行。图6-9离心式风机构造图1叶轮2机轴3叶片4吸气口5出口6机壳7轮毂8扩压环6.2通风系统的主要设备和主要构件图6-10轴流式风机构造图1圆筒形机壳2叶轮3进口4电动机6.3高层建筑防烟、排烟6.3.1高层建筑防烟、排烟概述现代化的高层建筑功能复杂且室内的装潢、家具、陈设等使用了许多可燃、易燃物品，一旦着火，会产生大量高温有毒一氧化碳、二氧化碳等的烟气，并大量消耗氧气，同时烟气使人的能见度下降，对安全疏散和救援活动造成很大障碍，且火势蔓延快，扑救困难。1) 长度超过20m的内走道。2

7、) 面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间。3)高层建筑的中庭和经常有人停留或可燃物较多的地下室。6.3高层建筑防烟、排烟图6-11挡烟垂壁6.3.2高层建筑防烟、排烟方式6.3高层建筑防烟、排烟高层建筑的防烟设施应分为机械加压送风的防烟设施和可开启外窗的自然排烟设施。1.自然排烟自然排烟是依靠发生火灾时高温的烟气与室外空气的密度差而产生的热压，以及室外空气流动产生的风压作用而使烟气顺利地逸出室外。1)防烟楼梯间前室或合用前室，利用敞开的阳台、凹廊或前室内有不同朝向的可开启外窗自然排烟时，该楼梯间可不设防烟设施。2)排烟窗宜设置在上方，并应有方便开启的装置。6.3高层建筑防烟、排

8、烟图6-12自然排烟方式图a)利用可开启的外窗排烟b)利用室外阳台排烟1)防烟楼梯间及其前室，消防电梯前室和两者合用的前室，利用可开启外窗进行自然排烟时，6.3高层建筑防烟、排烟这些部位可开启外窗的面积应符合下列规定：防烟楼梯间每五层内平均有可开启外窗面积不小于2m2；防烟楼梯间前室、消防电梯前室有可开启外窗面积不小于2m2，合用前室不小于3m2。2)当防烟楼梯间前室和合用前室利用阳台、凹廊或有两个不同朝向的可开启外窗时，且开窗面积前室不少于2m2，合用前室不小于3m2，该楼梯间可不再设防烟、排烟措施。3)需要排烟的房间、内走道，有可开启外窗面积不小于该房间、走道地面积的2%。4)室内中庭有可

9、开启的天窗或高侧窗，且面积不小于地面积的5%。1)建筑高度超过50m的一类公共建筑的防烟楼梯间及其前室、消防电梯前室及两者合用的前室。6.3高层建筑防烟、排烟2)净空高度超过12m的室内中厅。3)长度超过60m的内走道。2.机械防烟机械防烟就是对疏散通道的楼梯间进行机械送风，使其压力高于防烟楼梯间或消防电梯前室，而这些部位的压力又比走道和火灾房间要高些，这种防止烟气入侵的方式，称为机械加压送风防烟方式。1)不具备自然排烟条件的防烟楼梯间、消防电梯间前室或合用前室。2)采用自然排烟措施的防烟楼梯间，其不具备自然排烟条件的前室。3)封闭避难层(间)。6.3高层建筑防烟、排烟3.机械排烟把建筑物分成

10、若干防烟分区，在防烟分区内设置防烟风机，通过风道强制排出各房间或走廊内的烟气即为机械排烟。图6-13机械排烟示意图6.3高层建筑防烟、排烟1)长度超过20m，且无直接天然采光或设固定窗的内走道。2)虽有直接采光和自然通风，但长度超过60m的内走道。3)面积超过100m2及高度在12m以下，并且不具备自然排烟条件的室内中庭。4)地下室总面积超过200m2或一个房间面积超过100m2，且经常有人停留或可燃物较多的房间。6.4空调系统6.4.1空调系统的分类1.按空气处理设备的布置情况分(1)集中式空气调节系统此系统的空气处理设备集中设置，处理后的空气经风道送至各空调房间。(2)半集中式空气调节系统

11、(混合式空气调节系统)此系统除有集中在空调机房的空气处理设备之外，还有可以对室内空气进行就地处理或对来自集中处理设备的空气再进行补充处理的末端设备，故又称为混合式系统。(3)分散式空气调节系统(局部式空气调节系统)此特点是所有的空气处理设备全部分散地设置在空气调节房间中或邻室内，而不设集中的空调机房，故又称为局部式空调系统。2.按处理空气的来源分6.4空调系统(1)全新风式空气调节系统其送风全部来自室外，经过处理后送入室内，然后全部排至室外。(2)全回风式空气调节系统此系统所处理的空气全部来自空调房间，而不补充室外空气。(3)新、回风混合式空气调节系统此系统的特点是空调房间的送风，一部分来自室

12、外新风，另一部分利用室内回风。3.按风道中空气流速分(1)高速空气调节系统其风道内的空气流速可达2030m/s。(2)中速空气调节系统其风道内的空气流速一般为812m/s。(3)低速空气调节系统其风道内的空气流速一般为小于8m/s。4.按负担热湿负荷所用的媒介分6.4空调系统(1)全空气式空气调节系统在此系统中，负担空气调节负荷所用的介质全部是空气。(2)空气水空气调节系统在此系统中，负担空气调节负荷所用的介质有空气也有水。(3)全水式空气调节系统此系统中负担空调负荷的介质全部是水。(4)冷剂式空气调节系统在此系统中负担空调负荷的介质是制冷剂，如空调机组、窗式空调等。6.4.2空调房间的气流组

13、织所谓气流组织，是指在空调房间内为保证某种特定的气流流型，满足空间系统的要求，提高空调系统的经济性而采取的技术措施。6.4空调系统1.常见的空调送风方式空调房间常用的送风方式，按其特点可以归纳为侧向送风、孔板送风、散流器送风、条缝送风、喷口送风等。(1)侧向送风简称为侧送，是一种最常用的气流组织方式，具有结构简单、布置方便和节省投资等特点。图6-14侧送方式气流组织图6.4空调系统(2)孔板送风是将空气送入房间顶棚上面的稳压层中，在稳压层的作用下，通过顶棚上的大量小孔均匀地送入房间。图6-15百叶式送风口a)单层百叶风口b)双层百叶风口6.4空调系统图6-16全面孔板送风a)下送单向流b)不稳

14、定流(3)散流器送风散流器是装在顶棚上的一种送风口，有平送和下送两种方式。6.4空调系统图6-17散流器结构a)盘式b)圆形直片式c)流线型(4)喷口送风其是大型体育馆、礼堂、剧院、通用大厅以及高大空间的工业厂房或公用建筑等常用的一种送风方式，如图6-18所示。6.4空调系统图6-18喷口送风6.4空调系统图6-19条缝送风口a)条缝型散流器b)单面送风口(5)条缝送风其属于扁平射流，与喷口送风相比，射程较短，温差与速度衰减较快。6.4空调系统2.回风口空调房间的气流流型主要取决于送风口，而回风口位置对气流的流型和区域温差影响较小。6.4.3空调制冷的基本原理制冷就是使自然界的某物体或某空间达

15、到低于周围环境温度并使之维持这个温度。1.压缩式制冷系统图6-20压缩式制冷原理图6.4空调系统(1)压缩式制冷的基本原理压缩式制冷机是利用液体在低温下汽化吸热的性质来实现制冷的。(2)压缩式制冷的主要设备实际制冷系统除上述四大主要设备外，还有一些辅助设备，如油分离器、贮液器及自控仪表、阀件等。1)压缩机。2)冷凝器。3)蒸发器。2.热力吸收式制冷系统吸收式制冷是以消耗热量来达到制冷的目的。6.4空调系统图6-21简单吸收式制冷原理图1发生器2冷凝器3蒸发器4吸收器5膨胀阀6泵7节流阀6.4空调系统6.4.4空气处理和空调机房对于空气调节系统来说，一个完整的空气调节全过程是由空气处理全过程及送

16、入房间的空气状态变化过程组成。1.空气加热与冷却(1)加热当空气温度低于要求的送风温度时，需要对空气进行加热。(2)冷却当空气温度高于要求的送风温度时，需要对空气进行冷却。(3)常用的加热与冷却设备1)表面式换热器。2)喷水室。3)电加热器。6.4空调系统2.空气加湿与减湿(1)加湿当空气湿度小于要求的送风湿度时，需要对空气进行加湿处理。(2)减湿当空气湿度高于要求的送风湿度时，需要对空气进行减湿处理。(3)常用的加湿与减湿设备1)喷蒸汽加湿器。2)电加湿器。 电热式加湿器是由管状电热元件置于水槽中做成的。电热元件通电后加热水至沸腾产生蒸汽。这种加湿器均有补水装置，以免断水空烧。电热式加湿器有

17、开式与闭式两种。闭式加湿器调节性能优于开式加湿器，但构造比较复杂。6.4空调系统 电极式加湿器是由三根不锈钢棒或镀铬棒作为电极插入水容器中组成。电极接通三相电源后，电流从水中流过，加热水产生蒸汽。3)冷冻除湿机。3.空气的净化空气中的尘埃不仅对人体的健康不利，而且还会影响室内环境的清洁以及生产工艺的正常运行。4.空调机房在集中式、半集中式空调系统中，安装空气处理设备、送回风设备及自动控制设备的专用房间，即为空调机房。(1)机房位置的选择空调机房应尽量设置在负荷中心，靠近空调房间，这样可以缩短送、回风管道，节省空气输送能量，减少风道占用空间。6.4空调系统(2)空调机房的大小空调机房的大小与采用

18、的空调方式、系统的风量、空气处理的要求等因素有关，也与空调机房内放置设备的数量和占地面积有关。(3)空调机房的结构空调设备布置在楼板或屋顶上时，结构的承重应按设备重量和基础尺寸计算，而且应包括设备中充注的水或制冷剂的重量以及保温材料的重量等；对于一般系统，也可采用500600kg/m2的荷载进行估算；屋顶机组的载荷应根据机组的大小而定。(4)空调机房内的布置大型机房应设单独的管理人员值班室，值班室应设在便于观察主要设备的位置。6.4空调系统5.消声与减振空调设备，如风机、水泵、制冷机、冷却塔、风道、空调末端装置等，在运行时产生的噪声和振动，会通过与其相连的管道及其他结构物传入空调房间，对噪声和

19、振动有一定要求的空调工程，应采取适当的措施予以控制。(1)消声消声措施包括两个方面。6.4空调系统1)设法减少噪声的产生，即减少噪声源，可采取以下控制噪声源的措施：选用高效率、低噪声的水泵、风机，并使其运行工作点在高效率范围内；风机、水泵与电动机的传动方式宜采用直接连接，如不可能，则采用联轴器或带轮连接；降低水管、风管中的流速，一般情况下，主风管中的空气流速不宜超过8m/s；有严格要求时不宜超过5m/s；将风机、水泵等运转设备设置在减振基础上，并且用软管将这些设备与风管、水管连接起来；空调机房应作隔声处理，或将产生噪声的设备用局部隔声小室隔绝起来。2)在系统中设置消声器，以避免超过标准的噪声传

20、入室内。6.4空调系统 阻性消声器。如图6-22a所示，是用多孔松散的吸声材料制成的。当声波传播时，将激发材料空隙中的分子振动，由于摩擦阻力的作用，使声能转化为热能而消失。这种消声器对于高频和中频噪声有一定的消声效果，但对低频噪声的消声性能较差。 共振性消声器。如图6-22b所示，小孔处的空气柱和共振腔内的空气构成一个弹性振动系统。当外界噪声的振动频率与该弹性振动系统的振动频率相同时，引起小孔处的空气柱强烈共振，空气柱与孔壁之间发生剧烈摩擦，声能因克服摩擦阻力而消失。这种消声器有消除低频噪声的性能，但频率范围很窄。 抗性消声器。如图6-22c所示,气流通过截面积突然改变风道或设备时，将使沿风管

21、传播的声波向声源方向反射回去而起到消声作用。这种消声器对于消除低频噪声有一定的效果。6.4空调系统 宽频带复合消声器。宽频带复合消声器是上述几种消声器的综合体，集中了其他消声器的性能特点，弥补了它们单独使用时的不足，对于高、中、低频噪声均有较好的消声性能。图6-22消声器构造图a)阻性消声器b)共振性消声器c)抗性消声器6.4空调系统图6-23管道隔振的安装方法a)水平管道隔振吊架b)水平管道隔振支承c)垂直管道隔振支承d)管道穿墙隔振支承6.4空调系统(2)减振噪声源产生振动并通过固体传声。6.5通风与空调施工图识读与施工6.5.1通风空调系统施工图组成一套完整的通风空调施工图可分为基本图和

22、详图两部分。1.图样目录前面已述。2.设计施工说明设计施工说明包含的内容一般有本工程的主要技术数据，如建筑概况、设计参数、系统划分及施工、验收、调试、运行等有关事项。3.设备及材料表在设备表内明确表示了所选用设备的名称、型号、数量、各种性能参数及安装地点等；在材料表中各种材料的材质、规格、强度要求等也有清楚的表达。4.原理图(流程图)系统原理图是综合性的示意图，用示意性的图形表示出所有设备的外形轮廓，用粗实线表示管线。6.5通风与空调施工图识读与施工5.平面图平面图是施工图中最基本的一种图，是施工的主要依据。6.系统轴测图系统轴测图是以轴测投影绘制出的管路系统单线条的立体图。7.剖面图剖面图是

23、在平面图上能够反映系统全貌的部位垂直剖切后得到的，它主要表示建筑物和设备的立面分布，管线垂直方向上的排列和走向，以及管线的编号、管径和标高。8.大样图大样图又称详图。9.节点图节点图能够清楚地表示某一部分管道的详细结构及尺寸，是对平面图及其他施工图不能表达清楚的某点图形的放大。6.5通风与空调施工图识读与施工10.标准图标准图是一种具有通用性的图样，一般由国家或有关部委出版标准图集，作为国家标准或行业标准的一部分予以发布。6.5.2通风空调系统施工图识读1.识读施工图的方法和步骤通风空调施工图的识读，应当遵循从整体到布局，从大到小，从粗到细的原则，同时要将图样与文字对照看，各种图样对照看，达到

24、逐步深入与细化。2.施工图的识读(1)施工说明通过说明可以了解到通风系统的划分，风管的材质、制作、安装工艺的要求，设备的定位安装要求，漏风量的测试及系统调试；设计施工中涉及的规范或标准图集等；同时在此说明中还列出本套图中所用到的图例符号及主要设备材料表。6.5通风与空调施工图识读与施工(2)平面图通风系统中，平面图上表明风管部件及其他附属设备在建筑物内的平面坐标位置。(3)剖面图剖面图表示建筑物内的风管、部件或附属设备的立面位置及安装的标高尺寸，是设计人员根据需要有选择地绘制的，识图时要将平面图与剖面图相互对照。(4)原理图系统的原理图(流程图)是综合性的示意图，是用示意性的图形表示出所有设备

25、的外形轮廓，用粗实线表示管线。(5)系统图在通风系统图中，可以完整直观地将风管、部件及附属设备之间的相对位置的空间关系表达出来。(6)详图通风系统施工图的详图包括节点详图和标准通用图。3.识图举例对某楼梯间前室加压送风施工图进行识读。(1)平面图的识读6.5通风与空调施工图识读与施工1)初步了解建筑物的平面情况。图6-24标准层加压送风平面图6.5通风与空调施工图识读与施工图6-25加压风机房平面图2)掌握风管的平面布置情况，风口、阀门的位置与尺寸大小。6.5通风与空调施工图识读与施工3)查明设备的名称、位置、规格及性能参数等情况。4)在机房平面图(见图6-25)中还注明了剖切符号11及其位置

26、，以便按照此符号查找有关图样。(2)系统图的识读图6-26所示为某大厦加压送风系统图，分为JS-1和JS-2系统图。1)从系统图中可以了解整个大厦的建筑情况。2)从系统图中了解整个加压送风系统的情况。3)了解风管的空间走向、主要设备的情况及接管等情况。(3)剖面图的识读剖面图反映的是建筑物结构及设备的立面情况。1)建筑物结构的立面情况。2)主要设备名称位置，风管的立面布置及与设备的连接情况。6.5通风与空调施工图识读与施工图6-26某大厦正压送风系统图6.5.3通风空调系统的施工及验收6.5通风与空调施工图识读与施工1.通风与空调工程施工程序2.通风与空调工程风管系统的施工技术要点风管系统按其

27、系统工作压力可划分为低压系统(p500Pa)、中压系统(500Pap1500Pa) 、高压系统(p1500Pa)三个类别。1)风管的制作与安装，应按照被批准的施工图样、合同约定的内容、施工方案及相关标准规范的规定进行。2)风管制作与安装所采用的板材、型材以及其他成品材料，应符合国家相关产品标准的规定及设计要求，并具有相应的出厂校验合格证明文件。3)防排烟系统风管的耐火应符合设计规定，风管的本体、框架、连接固定材料与密封垫料、阀部件、保温材料以及柔性短管、消声器的制作材料，必须为不燃材料。6.5通风与空调施工图识读与施工4)风管的加工制作通常采用现场半机械或手工制作、简易风管生产流水线制作、工厂风管自动流水线加工制作等三种形式。5)风管的加工制作通常采用现场连接方法主要采用咬接与焊接。6)风管加固应针对其工作压力等级、钢板厚度、风管长度与断面尺寸，根据规范及施工现场